HOB Consultores S.A.Estudio Definitivo para la Rehabilitacin y Mejoramiento de la Carretera Ayacucho -

Abancay Tramo: Km 210+000 - Km 256+500

Debido a que la estructura es estticamente indeterminada, el clcula de las fuerzas internas es evaluado utilizando un programa electrnico como el SAP2000

Anlisis

ka 0.307=

ancho exterior de la alcantarillaBc 3.60 m=Bc span 2 emuro+:=

HT 7.025 m=HT H 0.5 elosa_sup+ Hr+:=

H 3.35 m=H hf 0.5 elosa_sup elosa_inf+( )+:= 32deg:=ngulo de friccin interna del relleno

s 19kN

m3:=peso especfico del relleno

ALCANTARILLA DE CONCRETO ARMADO 300x300

35kN

4.30m

145kN

4.30m

145kN

Ka.SC

h

Pw

H

W

Pw

k(rigidez del suelo)

Ka(H+hr) (H+hr)KaKa.SC

HrWE

Datos de diseo

Luz libre span 3.00m:= coeficiente de balasto

altura libre hf 3.00m:=Ks 20000

kN

m3:=

altura de relleno Hr 3.50m:=

espesor del muro emuro 0.30m:=

espesor de losa superior elosa_sup 0.35m:=

espesor losa inferior elosa_inf 0.35m:=

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Abancay Tramo: Km 210+000 - Km 256+500

Camin de DiseoConsiste en un camin de 325000N, de 03 ejes, el primer eje transmite una carga de 35000N y dista 4300mm del segundo eje. el segundo y tercer eje transmiten una carga de 145000N y distan entre 4300mm y 9000mm. . La separacin transversal de las ruedas se deber tomar como 1800 mm.

Camin de diseo o tandem de diseo yCarga de carril de diseo

La sobrecarga vehicular sobre la calzada de puentes o estructuras incidentales, designada como HL-93, deber consistir en una combinacin de:

Acciones variables

WE 79.431kNm

=WE s Fe 1 m Hr:=

Factor de interaccin suelo - estructuraFe 1.194=Fe 1 0.20HrBc

+:=

carga de suelo total no mayoradaWE s Fe 1 m Hr:=

Para el clculo del peso del relleno se considerar las recomendaciones del AASHTO para estructuras enterradas, considerando la amplificacin de la carga por efecto de la interaccin Suelo - Estructura.

Relleno

Wasfalto 1.127kNm

=Wasfalto a epav 1 m:=

a 22.54kN

m3=a 2.3 9.8

kN

m3:=

(espesor terico del pavimento)epav 0.05m:=

Asfalto:

Son las debidas a los elementos no resistentes tales como: relleno, carriles, encarriladora, muretes guardabalasto, barandillas, soporte de catenarias, aparatos de iluminacin, etc. Su valor caracterstico se deduce utilizando un peso especfico correspondiente relativo al agua (9.8kN/m3)

Cargas muertas

Corresponde al peso de los elementos estructurales y su valor caracterstico se deduce utilizando un peso especfico para el concreto armado relativo al del agua (9.8kN/m3) de 2.5, este valor es considerado dentro del programa.

Peso propio

Cargas de gravedadAcciones permanentes

Valores caractersticos de las acciones

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heq 0.6 m=HT 7.025 m=

HT heq1.5 1.2

3 0.96 0.6

Presin por sobrecarga

Psup 21.454kNm

=Psup ka s HT H( ) 1 m:=

Pinf 41.011kNm

=Pinf ka s HT 1 m:=

Presin de tierra

Se considerarn las fuerzas debido a la presin de tierra, presin de la sobrecarga y presin del agua

Acciones Laterales

SC 7.496kN

m2=

SC145kN 1 IM 100+( )

A BB 1.80m>if

72.5kN 1 IM 100+( )A B

otherwise

:=

B 4.275 m=B 25cm 1.15 Hr+:=

A 4.525 m=A 50cm 1.15 Hr+:=

La sobrecarga se considerar distribuida sobre una rea de contacto

IM 0=

IM 33 1.0 4.1 10 4Hrmm

33 1.0 4.1 10 4Hrmm

0>if

0 otherwise

:=

Para estructuras enterradas, el coeficiente de amplificacin dinmica se tomar como:Impacto

Carga del Carril de DiseoLa carga del carril de diseo consistir en una carga de 9,3N/mm, uniformemente distribuida en direccin longitudinal. Transversalmente la carga del carril de diseo se supondr uniformemente distribuida en un ancho de 3000 mm. Las solicitaciones debidas a la carga del carril de diseo no estarn sujetas a un incremento por carga dinmica.

Tandem de DiseoEl tandem de diseo consistir en un par de ejes de 110.000 N con una separacin de 1200 mm. La separacin transversal de las ruedas se deber tomar como 1800 mm.

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DC DW LL IM EH ES EQResistencia I 1.25-0.90 1.50-0.65 1.75 1.75 1.50-0.90

1.35-0.901.50-0.75

-

Servicio I 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 -Extremo I 1.25-0.90 1.50-0.65 0.00 0.00 1.50-0.90

1.35-0.901.50-0.75

1.00

Fatiga - - 0.75 0.75 - - -

Estado Lmite

Factores de CargaCombinaciones de carga y Factores de Carga

b) Combinaciones de Carga y Factores de Carga (AASHTO Tabla3.4.1-1 )

resist 0.95=resist round D R L 2,( ):=L 1.05:=R 0.95:=D 0.95:=Estado lmite de resistencia

D R L 0.95.:=

donde i son los factores de carga y es el factor de resistencia; Q representa los efectos de las fuerzas;Rn es la resistencia nominal; es un factor relacionado a la ductilidad, redundancia e importancia operativa para la cual se esta diseando y es definido como:

i i Qi Rn

a) Ecuacin general de diseo (AASHTO art 1.3.2)

Determinacin de los factores de carga para el estado lmite de resistencia I

Envolvente de CortantesEnvolvente de Momentos

Psc 3.503kNm

=Psc ka sobrecarga 1 m:=

sobrecarga 11.400kN

m2=sobrecarga heq s:=

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Assuministrado2 19.793 cm2

=

acero positivoUSE 5/8 A 102

58

in:=As 20.034 cm2

=

Mu_pos 209.34kN m:=

Refuerzo positivo

Assuministrado1 8.445 cm2

=

acero negativoUSE 1/2 A 15

112

in:=As 7.056 cm2

=

Mu_neg 77.80kN m:=

Refuerzo negativo

correspondiente al requerido por agrietamientoAsmin 6.4 cm2

=

Refuerzo mnimo

d 0.3 m=fy 420MPa:= d elosa_sup 5cm:=f'c 21MPa:=

Datos de diseo

LOSA

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d emuro 5cm:=fy 420MPa:= d 0.25 m=

Refuerzo mnimo

Asmin 5.6 cm2= correspondiente al requerido por agrietamiento

Refuerzo vertical trasdos (lado de tierras)

Mu_neg 92.74kN m:=

As 10.314 cm2

= 112

in:=

sA 1( ) 1 m

As:= USE 1/2 A 12.5

Refuerzo vertical intrados (lado interior)

Mu_pos 33.96kN m:=

a d d2 2Mu_pos

0.85 f'c b:= a 0.86 cm=

AspMu_pos

fy da2

:= Asp 3.7 cm2

=USE 3/8 A 20

Refuerzo transversa inferior

Astransv 6.324 cm2

= USE 1/2 A 20 (armadura transversal inferior)

Astemp 2.33cm2

m= USE 3/8 A 25 (armadura transversal superior)

Verificacin por corte

Vu 273.79kN:= Mu Mu_neg:= As Assuministrado1:=

(cortante a una distancia d)

c Vc 245.916 kN=

Nota "No cumple"= Como no cumple los requerimientos por corte, colocaremos acartelamiento con el fin de incrementar el peralte efectivo y por consiguiente la capacidad de corte.

MUROS LATERALES

Datos de diseof'c 21MPa:=

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USE 1/2 A 12.5

As 8.459 cm2

=212

in:=

Mu_pos 92.74kN m:=

Refuerzo en la cara inferior

USE 5/8 A 10

As 18.743 cm2

=158

in:=

Mu_neg 196.92kN m:=

Refuerzo en la cara superior

correspondiente al requerido por agrietamientoAsmin 6.4 cm2

=

Refuerzo mnimo

d 0.3 m=fy 420MPa:= d elosa_inf 5cm:=f'c 21MPa:=

elosa_inf 0.35 m=Datos de diseo

CIMENTACION