Puente Peatonal Viga Losa
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DISEÑO PUENTE VIGA-LOSAPEATONAL
PROYECTO : PUENTE PEATONAL EL NARANJO
ZONAL : AREQUIPA
EXPEDIENTE No : 017990586
A- PREDIMENSIONAMIENTO :PUENTE SIMPLEMENTE APOYADO
LUZ DEL PUENTE L = 20.00 m
PERALTE VIGA H = 1.30 m 1.33
ESPESOR LOSA E = 0.18 m
B-DISEÑO DE VIGAS AREA DE INFLUENCIA DE VIGA
Metrado de cargas U (mts) A
Ancho de via (A)= 2.30Ancho de viga (b)= 0.50
(f)= 1.12 E
espesor de losa (E)= 0.18
(m)= 0.65 f
separcion vigas (S)= 1.30
Viga diafragama :ancho (n)= 0.30
peralte (p)= 0.68 m
Peso baranda= 0.150 b S b
Peso losa = E*(S/2*+b)*2,4 T/M3 0.4968
Peso viga = f*b*2,4 T/M3 1.344
Wd 1.991 Tn/M
1-MOMENTO POR PESO PROPIO
NUMERO DE DIAFRAGMAS (sólo para 4 ó 5 vigas) 4
Peso propio Diafragma (W1) = n*p*S/2*2,4 = 0.31824
Momento total (Md) = W1*(2*L/6)+Wd*L²/8 = 101.662 Tn-M
2-MOMENTO POR SOBRECARGA
por viga
Ms/c = Ws/c(A/2)*L²/8 28.750 Tn-M
Ws/c = 0.5 Tn/M²
M S/C = M S/C 28.750 Tn-M
B1- DISEÑO POR SERVICIO
Verificacion del peralte
M=Md+Ms/c 130.412 Tn-M
Fy = ? 4200
F´c = ? 210 d=raiz(2*M*100000/(F"c*k*j*b))
Fc=0,4*F´c 84
fy=0,4*fy 1680 d= 77.08
r=fy/Fc 20 d<H ¡ BIEN !
n=2100000/(15000*(raiz(F´c)) 9.661
k=n/(n+r) 0.326 b=L/4 5
J=1-k/3 0.8914 b=16*E+0,5 3.38
H (cms) = 130.00 b=0,5+S 1.8
b=min valor 1.8
B2-DISEÑO POR ROTURA
Mu =1,3*(Md+1,67*Ms/c) Mu= 194.576 Tn-M No DIAMETRO AREA (Cm²)
2 1/4" 0.317
Area de acero 3 3/8" 0.713
4 1/2" 1.266
b = 0.50 W=(0,85-RAIZ(0,7225-1,7*Mu*100000/(0,9*F´c*b*d²)) 5 5/8" 1.979
d=H-0,1 = 120.00 W= 0.1575965235 6 3/4" 2.850
8 1" 5.067
As=w*F"c/Fy*b*d
As= 47.28 cm 2
VARILLA No = 8 Ø = 1'' # VARILLA = 9
VERIFICANDO CUANTIA
Pb =(0.85*F'c*B1/Fy)*(0.003*Es/(0.003*Es+Fy)) = 0.021675
Es = 2100000
B1 = 0.85
Cuantía máxima
Pmax = 0.75*Pb = 0.01626
Cuantía de la viga
Pviga = As/(d*b) = 0.00219 < Pmax 1
Para no verificar deflexiones
Pmax = 0,18*f´c/fy = 0.009 > Pviga 1
Verificando el eje neutro
a = As*fy/(0.85*f´c*b)= 6.18 < E ES CORRECTO EL DISEÑO DE LA VIGA COMO RECTANGULAR
E = 18.00
Acero en el lecho superior de la viga
As = 14*b*d/fy (para vigas en flexión simple)= 20.00 cm2
VARILLA No 6 Ø = 3/4'' # varillas = 7
B3-VERIFICACION POR AGRIETAMIENTO
Z = 23000 Kg/cm2 para condiciones severas de exposición
A = 2*b*Xc/N de barras = 2*b*10/N 107.17
Xc = centroide de refuerzo
FsMax = 23000/(8,25*A)^{1/3) 2396.34
Fs = Mu /(As*j*d) 2578.58
Fs < FsMax 0
B4-VERIFICACION POR CORTE
POR PESO PROPIO
Vd = Wd*L/2+(1+2/3+1/3)*W1 20.544
POR SOBRECARGA
Vs/c = Ws/c*(A/2)*L/2 5.750
DISEÑO POR ROTURA
Vu = 1,3(Vd+1,67*(Vs/c)) 39.191
Esfuerzo cortante nominal
V"u=Vu/0,85*(b*d) 2.135 c ms
Esfuerzo cortante resis de concreto
Vc=0,85*(0,5(f"c)^1/2+175*r*Vu*d/Mu) 6.938 kg/cm 2
r= 0.021675
COMO Vc>V¨u TEORICAMENTE NO NECESITA REFUERZO EN EL ALMA, SE COLOCARA ACERO MINIMO
Av=2*0,71 1.42
S=Av*Fy/(Vu-Vc)*b 24.83
ACERO LATERAL(Solo para vigas con peralte mayor que 60 cm.)
A=0,1*As 4.73 Cm 2
VARILLA No = 4 Ø = 1/2'' # VARILLAS = 2 UND EN CADA CARA
B5-VERIFICACION POR FATIGA
Fs max=M/(As*j*d) 2578.58
Fmin=Mmin/(As*j*d) 2010.11
Fs-Fmin= 568.46
Valor admisible (Fa) = 1635.36-0.36*Fmin = 911.71862206183
Fa>(Fs-Fmin) 1
C-DISEÑO DE LA LOSA
METRADO DE CARGAS
W propio (Wd) = E*(2,4 T/m3) = 0.432 Tn/M²
W s/c = 0.500 Tn/M²
Suponiendo un coeficiente de 1/10 para los momentos negativos y positivos:
Md = Wd*(S+b)/10 = 0.078 Tn/M
M s/c = (S+b)*(Ws/c)10 = 0.090 Tn/M
VERIFICACION DEL PERALTE
M = Md+Ms/c 0.168
d=raiz(2*M*/(Fc*j*k*100) 3.709
d<H, 1
considerando recub. de 5 cm d= 12 cms
DISEÑO POR ROTURA
M = 1,3*(Md+1,67*(Ms/c)) = 0.30 T-M
As = (0,85-raiz(0,7225-1,7*Mu* 0.65 cm-2
100000/(0,9*F':c*b*d))*F"c*b*d/Fy:
verificando la cuantía mínima
As min=14*b*d/Fy 4.07 cm 2
COMO As min>As SE COLOCARA EL ACERO MINIMO
Entonces consideraremos, As = 4.07 cm2
VARILLA No = 3 Ø = 3/8'' @ 18 cm
El espaciamiento máximo es 45 cm.
D.- DISEÑO DE LA VIGA DIAFRAGMA
1.-Peralte efectivo
d = h-(r+Ø/2) = 0.62 m
2.-Momento torsionante Mt = MT*D*0.7
MT = Momento de losa = 0.17 Tn-m
D = Distancia entre ejes de vigas diafrag= 6.57 m
Mt = 0.77 Tn-m
3.-Peralte requerido
d req = raiz(Mt/Kb) < d 0.09 1
K = 0.5*k*j*f'c = 30.49
4.-Chequeo por cortante
Peso propio
Peso losa = 2.837 Tn/m
Peso dela viga = 0.4896 Tn/m
Wpp = 3.326 Tn/m
Ra = reacción en el apoyo = 10.922 Tn
Cálculo del esfuerzo cortante permisible
Vc = 0.03*f'c*j*b*d > Ra = 10.45 SI NECESITA ESTRIBOS
Por criterio constructivo se colocará el estribaje mínimo usando barras de Ø 3/8":
Smáx = Av mín*f'y/(3.5*bw) = 0.57 m
Smáx = 0.60 m
Smáx = d/2 0.31 m
Entonces el espaciamiento será = 0.31 m
5.-Cálculo del acero principal
As = Mt/(fs*G) 1.04 cm2
G = hviga-e(losa)-(r+Ø/2) 0.44 m
fs = 16800 Tn/m2
Asmín = 0.003*b*d = 5.58 cm2
Entonces el acero acolocar será = 5.58 cm2
VARILLA No 5 Ø = 5/8'' # varillas = 3
E.-CORTE DEL ACERO PRINCIPAL La cantidad mínima de barras (+As) que deben llegar al estribo será = 2
Las distancias X1 y X2 deben ser menor que = 6.02 m
X1 = Mayor distancia donde se cortará el acero medido desde el borde del estribo = 2.00 m
M = Momento = 118.081 Tn-m
As = = 27.52 cm2
VARILLA No 8 Ø = 1'' # varillas = 5
X2 = Menor distancia donde se cortará el acero medido desde el borde del estribo = 1.00 m
M = Momento 93.605 Tn-m
As = 21.55 cm2
VARILLA No 8 Ø = 1'' # varillas = 4
F.-METRADO DE ACERO LONGITUDINAL
VIGAS PRINCIPALES
Acero lecho superior
Longitud total = Ø = 3/4'' 332 m
Acero lateral
Longitud total = Ø = 1/2'' 174 m
Acero Inferior
Longitud total = Ø = 1'' 373 m
VIGAS DIAFRAGMAS
Acero lecho superior
Longitud total = Ø = 5/8'' 36.8 m
Acero lecho inferior
Longitud total = Ø = 5/8'' 36.8 m
AGE
DISEÑO DE ESTRIBOS
PROYECTO : PUENTE PEATONAL EL NARANJO
ZONAL : CHACHAPOYAS
DATOS
ALTURA DE ZAPATA CIMENTACION (m) d = 1.50
TIPO DE TERRENO (Kg/cm2) 1.50
ANCHO DE PUENTE (m) A = 2.30
LUZ DEL PUENTE (m) L = 20.00
ALTURA DEL ESTRIBO (m) H = 10.00
ANGULO DE FRICCION INTERNA (grado) 43.00
PESO ESPECIF, RELLENO (Tn/m3) 1.60
PESO ESPECIF, CONCRETO (Tn/m3) 2.30
RESIST. CONCR. A LA COMP.(kg/cm2) f'c = 140.00
M = 1.00
N = 1.00
E = 2.60
G = 1.36
a = 1.00
b = 0.70
c = 0.66
B = 5.96
ALTURA TOTAL DEL ESTRIBO (m) Ht = 11.50
A- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION A-A
1-Empuje de terreno,
h= 1.00
C= 0.19
0.151 TN
Ev=E*Sen (o/2)= 0.055
Eh=E*Cos (o/2)= 0.141
Punto de aplicación de empuje Eh
Dv=h/3 0.33
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)
P1 1.610 0.35 0.563
Ev 0.055 0.70 0.039
Total 1.665 0.602
Xv=Mt/Pi 0.362 m
Z=Eh*Dh/Pi 0.028 m Esfuerzo a compresión del concreto Fc= 0,4(F'c)
e=b/2-(Xv-Z) 0.017 m Fc= 560 Tn/m2
Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion,
s =
f =
g1 =
g2 =
E= 0,5*W*h2*C
a
h
H
A A
C C
B
c b
B
M NE G
R1
R2
NIVEL AGUA
B
Ht
d
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 2.72 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 12.84 >2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 8.28 >2 CONFORME
B- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION B-B
1-Estado : Estribo sin puente y con relleno sobrecargado,
a-Empuje terreno:
H= 10.00
C= 0.19
15.125 Tn
Ev=E*Sen (o/2)= 5.543 Tn
Eh=E*Cos (o/2)= 14.073 Tn
Punto de aplicación de empuje Ea
Dv=h/3 3.33 m
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)
P1 16.100 3.61 58.121
P2 13.662 2.93 40.030
P3 26.910 1.73 46.644
Ev 5.543 3.60 19.956
Total 62.215 164.751
Xv=Mt/Pi 2.65 m Esfuerzo a compresión del concreto Fc= 0,4(F'c)
Z=Eh*Dh/Pi 0.75 Fc = 560 Tn/m2
e=b/2-(Xv-Z) 0.09 m
Verificaciones de Esfuerzos de Traccion y Compresion,
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 17.76 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 3.51 >2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 3.09 >2 CONFORME
2-Estado :Estribo con puente y relleno sobrecargado,
Peso propio 60.07 Tn
Reacción del puente debido a peso propio,
R1= 26.12 tn/m
Reaccion por sobrecarga
5.00 Tn
<Fc
E= 0,5*W*h2*C=
<Fc
R2 =WS/C*L/2
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)
R1 26.116 2.93 76.519
R2 5.000 2.93 14.650
P vertical tot, 62.215 2.65 164.751
Total 93.331 255.920
Xv=Mt/Pi 2.742 m
FUERZAS HORIZONTALES ESTABILIZADORAS
Pi(tn) yi(m) Mi(Tn-m)
Eh 14.073 3.33 46.909
Total 14.073 46.909
Yh=Mi/Pi 3.333
Z= 0.503
e= -0.259
VERIFICACIONES
1-Verificacion de compresion y tracción
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 14.30 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 5.46 >2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 4.64 >2 CONFORME
C- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION C-C
1-Estado : Estribo sin puente y con relleno sobrecargado,
a-Empuje terreno:
B= 5.96
H= 11.50
C= 0.19
20.003
Ev=E*Sen (o/2)= 7.331
Eh=E*Cos (o/2)= 18.611
Punto de aplicación de empuje Ea
Dv=h/3 3.83
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)
P1 16.100 4.61 74.221
P2 13.662 3.93 53.692
P3 26.910 2.73 73.554
P4 20.562 2.98 61.275
P5 16.000 5.46 87.360
Ev 7.331 5.96 43.693
Total 100.565 393.795
<F`c
E= 0,5*W*h2*C=
Xv=Mt/Pi 3.916 m
Z=Eh*Dv/Pi 0.709 m
e=b/2-(Xv-Z) -0.226 m >b/6 b/6= 0.993
e<b/6, CONFORME
VERIFICACIONES
1-Verificacion de compresion y tracción
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 13.03 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 5.52 >2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 3.78 >2 CONFORME
2-ESTADO:Estribo con puente y relleno sobrecargado,
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)
R1 26.116 3.93 102.635
R2 5.000 3.93 19.650
100.565 3.92 393.795
Total 131.681 516.079
Xv=Mt/Pi 3.919 m
FUERZAS HORIZONTALES ESTABILIZADORAS
Pi(tn) yi(m) Mi(Tn-m)
Eh 18.611 3.83 71.342
Total 18.611 71.342
Yh=Mi/Pi 3.83
Z= 0.54
e= -0.40 <b/6 CONFORME
VERIFICACIONES
1-Verificacion de compresion y tracción
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 13.26 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 7.23 >2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 4.95 >2 CONFORME
<s
P vertical tot,
<s
ALAS DEL ESTRIBO
Talud del ala 1: 0.33 10.00
Inclinacion del estribo respecto del eje camino:
Ø = 0.00 °
Inclinacion del ala izquierda respecto del estribo:
45 °
Inclinacion del ala derecha respecto del estribo:
45 °
m = 1.65 m
h = 5.00 m
Longitud del ala izquierda:
Li = 2.33 , adoptamos 2.40 m
Longitud del ala derecha:
bi =
bd =
h
adad
bdLi
Ld
m m
h
biaiai
Ø
H
Ld = 2.33 , adoptamos 2.40 m
PERFIL DEL ALA :
a = 0.70
h = 5.00
d = 1.50
M = 0.60
E = 1.50
G = 0.70
N = 0.60
B = 3.40
30.00 °d = talud de relleno sobre alas, debe verificarse que d<=Ø
d
h
a
A- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION A-A
1-Empuje de terreno,
h = 5.00
0.26
5.239 TN
1.356
5.060
Punto de aplicación de empuje Eh
Dv=h/3 1.67
Fuerzas verticales actuantes
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)
P1 8.050 1.85 14.892
P2 8.625 1.00 8.625
Ev 1.356 2.20 2.983
Total 18.031 26.500
Xv=Mt/Pi 1.470 m
Z=Eh*Dv/Pi 0.468 m
e=b/2-(Xv-Z) 0.098 m >b/6 b/6= 0.367
e<b/6, CONFORME
VERIFICACIONES
1-Verificacion de compresion y tracción
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 20.22 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 3.14 >2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 2.49 >2 CONFORME
B- ANALISIS DE ESTABILIDAD EN LA SECCION B-B
1-Empuje de terreno,
h = 6.50
0.26
8.853 TN
Ev=E*Sen (Ø/2)= 2.291
Eh=E*Cos (Ø/2)= 8.552
Punto de aplicación de empuje Eh
Dv=h/3 2.17
Fuerzas verticales actuantes
C = (Cosd)*(Cosd-raiz(Cos²d-cos²Ø)/(Cosd+raiz(Cos²d-cos²Ø) =
E= 0,5*W*h2*C
Ev=E*Sen (d/2)=
Eh=E*Cos (d/2)=
<Fc
C = (Cosd)*(Cosd-raiz(Cos²d-cos²Ø)/(Cosd+raiz(Cos²d-cos²Ø) =
E= 0,5*W*h2*C
B
AA
M NE G
dB
B
Pi(tn) Xi(m) Mi(Tn-m)
P1 8.050 2.45 19.723
P2 8.625 1.60 13.800
P3 11.730 1.70 19.941
P4 4.800 3.10 14.880
Ev 2.291 3.40 7.791
Total 35.496 76.134
Xv=Mt/Pi 2.145 m
Z=Eh*Dv/Pi 0.522 m
e=b/2-(Xv-Z) 0.077 m >b/6 b/6= 0.57
e<b/6, CONFORME
VERIFICACIONES
1-Verificacion de compresion y tracción
P =Fv(1+6e/b)/(ab) 11.86 CONFORME
Chequeo al volteo
FSV=Mi/(Eh*Dh) 4.11 >2 CONFORME
Chequeo al Deslizamiento
FSD=Pi*f/Eh 2.91 >2 CONFORME
TUMAN
<s
HOJA DE METRADOS
PROYECTO : PUENTE PEATONAL EL NARANJO
EXPEDIENTE No :
HECHO POR : Ing° VICTOR E. DELGADO GUEVARA
PART.DESCRIPCION MEDIDAS PARCIAL TOTAL
No CANT. LARGO ANCHO ALTO
SUBESTRUCTURA
TRABAJOS PRELIMINARES
Limpieza de terreno
Trazo y replanteo
MOVIMIENTO DE TIERRAS
Excavacion en roca suelta, manual
Corte en roca suelta a mano
OBRAS DE CONCRETO SIMPLE
Concreto cilclopeo, f'c= 140 kg/cm2
- estribos
2 3.15
UND