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Memoria de Calculo Final
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PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
PROYECTO DE PUENTES CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE
Estudiantes:
Codigos:
C.I
Verónica Surculento Rojas
A7803-4
8302593
Patricia Castro Gomez
C952-0
6163991
Augusto Fabian Tenorio
A5506-9
4333689
Curso:
9mo “A”
Docente:
Ing. Gonzalo Jimenez
Carrera:
Ingeniería Civil
La Paz - Bolivia
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
1
PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
CÁLCULO Y DISEÑO DE UN PUENTE DE 23.7 m
1.
INTRODUCCION
Los puentes son estructuras que proporcionan una vía de paso para salvar obstáculos sobre ríos, lagos quebradas, valles, carreteras, canalizaciones, etc. En la realización del proyecto se tomara en cuenta el cálculo y diseño de la superestructura o conjunto de tramos que salvan los vanos situados entre los soportes. Cada tramo de la superestructura está formado por un tablero o piso, una o varias armaduras de apoyo y por las riostras laterales. El tablero soporta directamente las cargas dinámicas y por medio de la armadura transmite las tensiones a pilas y estribos. Se debe diseñar fundamentalmente para resistir cargas vehiculares, para el caso del proyecto se adopto el vehículo de diseño HS-20 mayorado en un 25% Figura: vehículo de diseño HS-20
Fuente: diseño de puentes losa Norma AASHTO LRFD
El peso propio se determinará considerando todos los elementos que sean indispensables para que la estructura funcione como tal. Las cargas muertas incluirán el peso de todos los elementos no estructurales, tales como bordillos aceras y pasamanos CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
2
PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
El peso propio y las cargas muertas serán estimados sobre la base de las dimensiones indicadas en planos y en cada caso considerando los valores medios de los correspondientes pesos específicos Se utilizara hormigón armado con una resistencia de concreto a emplear en la losa de
y con una resistencia de acero f`y de
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
3
PUENTES
2.
9NO SEMESTRE CIVIL
CÁLCULO Y DISEÑO DE UN PUENTE DE 23.7 m
La superestructura consiste en una calzada de 4 m y un ancho de vereda de 1 m tiene una longitud de tramo de 23.7 m. 1. Barandado prefabricado de HºAº tipo SNC-3 2. Losa vaciada en sitio de Hormigón armado, con un ancho de: 4 m 3. Tipo de Camión HS – 20 MAYORADO UN 20% 4. Diseño de Bordillos, Acera y Pasamanos.
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
4
PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE
Datos f´c
kgf
210
b
2
hasf
cm kgf
fy
5000
h
2400
asf
1m 0.05m 0.9
2
Pveh
cm kgf
7257kgf
Pvehmay Pvehmay
3
m kgf 2200 3 m
Pveh 1.2 8708.4 kgf
PREDIMENSIONAMIENTO DE LA LOSA lc
h h
18m lc 3.048m 30 0.702 m
C LCULO DE LAS CARGAS Cálculo de la carga muerta Área de los circulos
d a
a
0.25m
n
2
12
n=número de circulos
d 4
2
0.049 m
At
n
At
0.589 m
2
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
5
PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
Cálculo del peso propio Pp
a) h 1 Pp 1566.03 kgf m Pasf hasf b asf 1 Pasf 110 kgf m g g
(h b
Pp
Pasf 1 kgf 1676.03 m
cálculo del ancho de distribución E
1.22
E
2.3
0.06
1
m
lc
Cálculo del impacto I I
15m
lc
38m
0.268
Cálculo del momento de diseño Momento por carga muerta
Mcm
60753.8813 kgf m
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
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PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
Momento por carga viva
Dveh
4.3
xv
1.43
l1
9.715
l2
8.285
y y
n2
n2
l1 l2 m lc 4.472
lc
xv
2m
2
Dveh
lc
xv
2m
2
Pvehmay (n2
Mcv
65327.813 m kgf
Mcvi Md
Md
(1
n1
n1
2.492
Mcv
Mcvi
y
I)
y) m
lc
xv
2m
2
Dveh
lc
xv
2m
2
y
2.151
Pvehmay 4
n1 m
Mcv E
36011.45 m kgf 5 1.3 Mcm Mcvi 3
157004.854 m kgf
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
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PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
DISEÑO DE LA ARMADURA B
100cm
h
70 cm
d
67 cm
r
3cm
d
h
r
Altura del bloque de compresión 2 Md 100
2
a
d
d
a
0.166 m
a
16.605 cm
0.85
f´c 100m
Cálculo de la armadura principal Md 100
As
fy 100 d
a 2
2
As
0.006 m
As
59.279 cm
2
Utilizar θ 25
cálculo de la separación b
sep
Afi
As Afi 0.083 m
sep sep
8.281 cm
25cm 4
2
10 2
Afi
0m
Afi
4.909 cm
2
se utilizara θ 25 c/ 12cm
Cálculo de la armadura de distribución 0.552m
D D
lc m 0.13
Adist
D As
Adist
0.001 m
Adist
7.713 cm
2 2
Utilizar θ 12
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
8
PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
Cálculo de la separación b
sep
Afi
4
Adist Afi
sep
0.147 m
sep
14.664 cm
2
12cm 10 2
Afi
0m
Afi
1.131 cm
2
se utilizara θ 12 c/ 20cm
Cálculo de la armadura mínima Asmin
Asmin Asmin
48
min
min b d
4
1
f´c
m
cm
fy
2
min
9.343 cm
kgf
2
0.001 m
2
cm
1.391
kgf 3
10
Utilizar θ 12
Cálculo de la separación sep sep sep
b Asmin Afi 0.121 m 12.105 cm
Afi
Afi Afi
12cm 4
2
10 2
0m
2
1.131 cm
se utilizara θ 12 c/ 12cm
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
9
PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
C LCULO Y DISEÑO DEL PASAMANOS
PASAMANOS
PASAMANOS
Datos: Ppas
75
kgf
s=separacion entre postes
m
bpas
0.15m
hpas
0.125m
s
2m
0.9
Cálculo de la carga muerta Pppas Pppas Mcmpas
Mcmpas
bpas hpas h 1 kgf 45 m 2 Pppas s 10 18 m kgf
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
10
PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
Cálculo de la carga viva 2
s
Mcvpas
Ppas
Mcvpas
30 m kgf
Mdpas
1.3
Mdpas
88.4 m kgf
10
Mcmpas
5 3
Mcvpas
Cálculo de la armadura b
1m
dpas
rpas
hpas
2.5cm
rpas
dpas
0.1 m
dpas
10 cm
Altura del bloque de compresión apas
dpas
apas
0.001 m
apas
0.055 cm
2 Mdpas 100
2
dpas
f´c 100m
0.85
Cálculo de la armadura principal Mdpas 100
Aspas
0.8 fy 100
dpas
apas 2
2
Aspas
0m
Aspas
0.222 cm
2
Utilizar θ 10
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
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PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
C LCULO DE LA ACERA ACERA Y PASAMANOS
Datos: Pbaranda
bacera
0.8m
hacera
0.15m
Dbaranda
300
kgf
m 0.05m
Calculo de la carga muerta Ppacera Ppacera
bacera hacera h 1
kgf m 1 Pbaranda 300 kgf m bacera m Mcmac Ppacera 288
2
Mcmac
Pbaranda m (bacera
Dbaranda)
340.2 m kgf
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
12
PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
Cálculo de la carga viva
q
2
Mcvac
Mcvac
q
bacera
q
295.617
2 94.597 m kgf
Mdac
1.3
Mcmac
Mdac
647.221 m kgf
5 3
kgf m
Mcvac
Cálculo de la armadura b
100cm
hacera
0.15 m
dacera
hacera
dacera
12.5 cm
dacera
0.125 m
rac
0.025m
rac
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
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PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
Altura del bloque de compresión 2 Mdac 100
2
aac
dacera
dacera
aac
0.003 m
aac
0.327 cm
f´c 100m
0.85
Cálculo de la Armadura principal Mdac 100
Asacera
fy 100 dacera
aac 2
2
Asacera
0m
Asacera
2
1.166 cm
Utilizar θ 12
Cálculo de la armadura de distribución 0.552m
Dac Dac
bacera m 0.617
Adistac
0.5 Asacera
Adistac
0m
Adistac
2
2
0.583 cm
Utilizar θ 10
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PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
C LCULO DEL BORDILLO
BORDILLO, ACERA Y PASAMANOS
Datos
bacera hacera btotal
0.8 m
0.15 m
bbordillo
0.2m
hbordillo
0.25m
Pbaranda Dbaranda
300
1 m
kgf
0.05 m
1m
Cálculo de la carga muerta Ppacera Pbordillo Pbordillo Pbaranda Mcmbor
Mcmbor
288
1 m
kgf
bbordillo hbordillo h 1 120 kgf m 1 kgf 300 m Pbaranda ( btotal
Dbaranda) m
m Ppacera
bacera 2
bbordillo
m Pbordillo
469.8 m kgf
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
15
bbordillo 2
PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
Cálculo de la carga viva
Pchoque
765kgf
Mcvbor
0.1 Pchoque lc
Mcvbor
1377 m kgf
Mdbor
1.3
Mcmbor
Mdbor
3594.24 m kgf
5 3
Mcvbor
Cálculo de la armadura hbordillo
0.25 m
dbordillo dbordillo dbordillo
hbordillo 0.225 m 22.5 cm
rbor
0.025m
rbo
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PUENTES
9NO SEMESTRE CIVIL
Altura del bloque de compresión abor
dbordillo
abor abor
0.01 m
2
dbordillo
2 Mdbor 100 0.85
f´c 100m
1.017 cm
Cállculo de la Armadura principal Mdbor 100
Asbor
fy 100 dbordillo
Asbor
Asbor
abor 2
2
0m
2
3.632 cm
Utilizar θ 10
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m
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PUENTES
3.
9NO SEMESTRE CIVIL
CONCLUSIONES
Los puentes son fundamentales puesto que son indispensables para la transportación de mercancías y personas, y en consecuencia necesario para el desarrollo de los habitantes. Este proyecto muestra el ejemplo de solución para un problema, en el cual se uso los procedimientos aprendidos en la materia. Con el desarrollo de este se llego a la conclusión de que se debe poner mayor interés a la etapa del diseño para evitar imprevistos que prolonguen la duración del proyecto y aumenten el costo de la obra 4.
RECOMENDACIONES
El proyecto alcanzo todas las metas proyectadas al inicio, no obstante se recomienda investigar posibles soluciones a puentes con las mismas condiciones. También se recomienda seguir al pie la norma utilizada para Puentes en nuestro país (AASHTO LRFD) Con todas las recomendaciones dadas se puede tener un conocimiento solido de la materia y así poner en práctica los conceptos ante un problema real
CÁLCULO Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE DE 23.7 m