HOJA DE CALCULO PUENTE DE CONCRETO TIPO VIGA

PROYECTO PUENTE CARROZABLE ACCHA BAJA (ALTERNATIVA 01)UBICACIÓN

REALIZADO POR Ingº Rubén Vargas GamarraFECHA Diciembre 2011

5.00

0.6 0.1 7256.7 3.6

0.05

0.6 H 0.2

1.1 0.4 2 0.4

B S B

1.3 2.4

S'

DATOS Y PREDIMENSIONAMIENTO

Longitud de calculo L= 9.00

Peralte de la Viga (L/15) H= 0.60 Asumimos H= 0.60

Base de la Viga (0.02*L*S'^0.5) B= 0.28 Asumimos B= 0.40

Acero de refuerzo fy= 4200 Kg/cm2

Es= 2100000 Kg/cm2

Concreto f'c= 280 Kg/cm2

Ec= 250,998.01 Kg/cm2n = Es / Ec n= 8.37 r = fy / f'c r= 15.00 k = n/(n+r) k= 0.36 j = 1 - k/3 j= 0.88

Sobrecarga H20 S16

Peso de Camión Wc= 18144 Kg

Peso llanta más pesada Pn= 7257.6 Kg

DISEÑO DE LA LOSA (Por resitencia última)

Localidad: Accha Baja; Distrito: Calca; Provincia: Calca; Departamento: Cusco

Luz de cálculo S= 2 mEspesor de la losa 0.166666667 h= 0.2 m Asumido recubrimiento r=

Metrado de Cargas ImpactoI= 0.38125

Peso propio Wdc= 480 Kg/m Asumimos I =Peso del asfalto Wda= 100 Kg/m

Wd= 580 Kg/m

Calculo de Momento Positivo

Momento por peso propio (Md = Wd*l^2/10) Md= 232.00 Kg-mMomento por sobrecarga (Ms/c = 0.80*Pn*((S+0.61)/9.76) Ms/c= 1,552.65 Kg-mMomento por Impacto (Mi = I * Ms/c) Mi= 465.80 Kg-mMomento (M = Md + Ms/c+ Mi) M= 2,250.45 Kg-mMomento de Diseño (Md = 1.3(Md) + 6.5(Ms/c + Mi)/3 M= 4,674.90 Kg-m

Area de acero requeridoAs= 8.09 cm2 Asumimos Ø 5/8 24.72 a= 1.43 cm

Acero de Repartición (Asr = 0.67As) As= 5.42 cm2 Asumimos Ø 1/2 23.43

Acero por temperatura (Ast = 0.0018 * b * t) 3.60 cm2 Asumimos Ø 3/8 19.72

Cálculo de Momento Negativo

Momento por peso propio (Md = Wd*l^2/10) Md= 232.00 Kg-mMomento por sobrecarga (Ms/c = 0.90*Pn*((S+0.61)/9.76) Ms/c= 1,746.73 Kg-mMomento por Impacto (Mi = I * Ms/c) Mi= 524.02 Kg-mMomento (M = Md + Ms/c+ Mi) M= 2,502.75 Kg-mMomento de Diseño (Mu = 1.3(Md) + 6.5(Ms/c + Mi)/3 Mu= 5,221.56 Kg-m

Chequeo de Peralte efectivo ( d = (2*M/(fc*k*j*b))^2 d= 11.91 < 0.16

Area de acero requeridoAs= 9.09 cm2 Asumimos Ø 5/8 22.00 a= 1.60 cm2

Acero de Repartición (Asr = 0.67As) As= 6.09 cm2 Asumimos Ø 1/2 20.85

Acero por temperatura (Ast = 0.0018*b*t) 3.6 cm2 Asumimos Ø 3/8 19.72

DISEÑO DEL VOLADIZO (Por cargas de Trabajo)

DESCRIPCION Carga Xo MomentoPeso propio figura 01 W1= 288 0.8 230.4Peso propio figura 02 W2= 24 0.47 11.20

Metrado de Cargas Y Cálculo de Momentos (en una franja de 1 metro)

Peso propio figura 03 W3= 396 0.37 145.2Baranda metálica Wb= 5 Kg 1.1 5.5

Momento por peso propio Md = M1+M2+M3+Mb Md= 392.3SobrecargaMs/c = Ws/c * ancho de vereda W/s/c 1 249 0.75 186.75 Sobre carga por la rueda mas pesada W/s/c 2 7256.7 0.05 362.84 Ms/c = Ws/c * ancho de vereda W/s/c 3 362.835 0.30 108.85

Momento por peso propio Ms/c = Ms/c1+Ms/c2+Ms/c3 Ms/c 658.44

Momento de diseño (Mu = Md + Ms/c) Mu= 1,050.74

Calculo de acero de refuerzo

As = M / (fs * j * d) As= 2.841 cm2Asr = 0.67 * As Asr= 1.903 cm2Ast = 0.0018 * b * t Ast= 5.4 cm2 Usar Ø 1/2" @ 23.89

DISEÑO DE LAS VIGAS PRINCIPALES (Por resistencia última)

Calculo del valor de b

b <= L/4 b= 2.25 Asumiremos b= 2.00 b <= 16*h + B b= 3.6b <= B + S b= 2.4

Metrado de cargas

Peso de las barandas Wb= 5.00 Sobre carga de las veredas (Ws/c= 415.00 * ancho de verda) Ws/cv 249.00 Peso propio vereda figura 01 W1= 288.00 Peso propio vereda figura 02 W2= 24.00 Peso propio vereda figura 03 W3= 396.00 Peso propio viga Wv= 576.00 Peso propio Losa Wl= 480.00 Peso vigas transversales (Wt = 2400(0.40 * (H-0.2-h) * S/2)+0.40*1*1*.5) * Nº / L Wt= 81.16

Wd= 2,099.16

Momento Por Peso Propio

9.00

2,099.16 Kg/m

9446.23636363636

-

Analisis de Lineas de Influencia Por Efecto del Peso Propio

Dist. Momento

X Md

0.50 4,460.72

1.00 8,396.65

1.50 11,807.80

2.00 14,694.15

2.50 17,055.70

3.00 18,892.47

3.50 20,204.45

4.00 20,991.64

4.50 21,254.03

PORCENTAJE DE SOBRE CARGA QUE SOPORTA LA VIGA EN DISEÑO

T T1 1.83 0.87

1.3 2.4

S'

R1 R2

Momento en BR1 = 1.4875 T

Momento crítico debido a la sobrecarga

0.4 Wc 0.4 Wc 0.1 Wc

0.23 4.27 4.27 0.23

A BA B

0.59 Wc 0.31 Wc

X CORTANTE dist. Area M 0.23 0.59 0.23 1.36 3,676.92

3.00 0.19 2.77 6.69 18,055.77

4.50 0.19 4.27 9.57 25,842.16

7.00 (0.21) 2.5 4.38 11,830.27

8.77 (0.21) 4.27 0.71 1,909.85

9.00 (0.31) 0.23 (0.00) (0.00)

Analisis de Líneas de Influencia Por Efecto de la Sobrecarga

X CORTANTE dist. Area Ms/c 0.23 0.59 0.23 1.36 3,676.92

0.50 0.19 0.27 1.88 5,078.47

1.00 0.19 0.5 2.84 7,673.93

1.50 0.19 0.5 3.80 10,269.39

2.00 0.19 0.5 4.77 12,864.85

2.50 0.19 0.5 5.73 15,460.31

3.00 0.19 0.5 6.69 18,055.77

3.50 0.19 0.5 7.65 20,651.24

4.00 0.19 0.5 8.61 23,246.70

4.50 0.19 0.5 9.57 25,842.16

Impacto (i = 15.25/(L+38) i = 0.30

Momento de Diseño y Cálculo del Area de Acero recubrimiento r =

X Mu = 1.3Md + 6.5(Ms/c + Mi)/3 As (cm2) 0.50 16,155.59 7.97

1.00 25,220.00 12.48

1.50 36,965.03 18.39

2.00 48,027.84 24.00

2.50 58,408.42 29.32

3.00 68,106.76 34.33

3.50 77,122.88 39.03

4.00 85,456.78 43.41

4.50 93,108.44 47.45

VERIFICACIONES

Por Servicio

d = (2*Mu/(fc*j*k*b))^0.5 d= 36.52 < 0.54 BIEN

Por fatiga

fs max = (Ma / (As * j * d) fs max 2,430.50

fs min = (Mmin/(As * j * d) fs min 941.82

ff= 1635.36 - 0.36 * f min ff = 1,296.30

Inc f = f maz - f min Inc f= 1,488.68

Inc f < ff 1,488.68 < 1,296.30 BIEN

Por Agrietamiento

fs max adm = Z / (dc * A)^(1/3) fs adm 2,827.32 < 0.6 fy = 2520

Z = 23000 Kg/cm2dc= 7.27

A = 2 * X * B / Nº de barras A= 74.05 X= 14.81

Nº= 16fs max act. < fs max adm. 2,430.50 < 2,520.00 BIEN

DISEÑO POR CORTANTE

Vd= 9,446.24 Vs/c= 15,986.60 Vi= 4,795.98 Vdis= 30,228.82

Vc adm= 0.45 (f'c)^0.5*B*d Vc ad 16,264.67 Vs= 13,964.15

S = 2*Ø*FY*D*.85/Vs S= 0.35 m Asumiremos Ø 1/2" a 0.25 como máximoØ = 0.5 plg

Acero Mínimo

As min = 14/fy * b * d As min 7.20 Asumiremos Ø 3/4" 2.54

Acero Lateral

As lat = 0.1 * As As lat= 4.75 Asumiremos Ø 3/4 1.67

DISEÑO DE LA VIGA TRANSVERSAL

T = 0.70 * Mu losa * S vig trans T = 7,226.69 S vig trans = 4.125

As = T / (fs * d vig transv) As = 12.65 cm2As min = 0.003 * b * t As min 3 cm2 Asumiremos Ø 3/4" 1.06

b= 0.25t= 0.4recubr 0.06

Acero mínimo de armado

As min = 14/fy * b * d As min 2.83 Asumiremos Ø 3/4" 1.00

Acero Lateral

As lat = 0.1 * As As lat= 1.27 Asumiremos Ø 3/8" 1.78

DISEÑO DE LOS RODILLOS

Reacción (R = Rd + Rs/c + Ri) R= 30,228.82 KgE= 2,150.00 Kg/cm2

Numero de rodillos n= 3.00 f= 7.50 Ton/cm4

Ancho de la plancha a= 0.35 mDiametro del Rodillo (d=0.3528*R*E/(nd= 3.88 cm Asumimos Ø 33.81 cm = Ø 1.5"

C= 70.00 Kg/cm2Longitud de la plancha l = R/(a*C) l= 12.34 Asumimos l = 20 cmEsfuerzo actuante (p = R/(a*l) p= 43.18 Incremento de temperatura Incr t 30.00 °CIncrem de long (Il = 0.0001 * L * Incr Il= 2.70 mmBrazo para el momento = (l - ((n-1)-2. br= 1.29 Momento (M = (d/2+br+Il)^2*p*a/2 M= 9,047.18 Kg-cm

fs= 1,400.00 Kg/cm2Altura de la Plancha (h = (6*M/(a*fs))^ h= 1.05 cm Asumiremos Plancha de 1/2" de espesor

HOJA DE CALCULO PUENTE DE CONCRETO TIPO VIGA

0.1 0.6

0.2

0.3

0.3

1.1

1.3

recubrimiento r= 0.04

0.3

14.57 0.18

Bien

14.40 0.18

Kg/mKg/mKg/mKg/mKg/mKg/mKg/mKg/mKg/m

9446.2363636364

1.3

recubrimiento r = 0.06d= 0.54

N° Ø 1" a (cm) X V 1.56 0.70 53.30 0.09

2.45 1.10 52.90 0.09

3.61 1.62 52.38 0.09

4.71 2.12 51.88 0.09

5.75 2.59 51.41 0.09

6.73 3.03 50.97 0.09

7.65 3.44 50.56 0.09

8.51 3.83 50.17 0.09

9.30 4.19 49.81 0.09

Asumiremos Ø 1/2" a 0.25 como máximo

varillas

4 Varillas

3 varillas

2 Varillas

Asumiremos Plancha de 1/2" de espesor

HOJA DE CALCULO PUENTE DE CONCRETO TIPO LOSA

PROYECTO PUENTE CARROZABLE ACCHA BAJA (ALTERNATIVA 02)UBICACIÓN

REALIZADO POR Ingº Rubén Vargas GamarraFECHA Diciembre 2011

5.00

0.65 0.05 7256.7 3.6

0.305

0.2

0.7

0.4 0.30 4.20

DATOS Y PREDIMENSIONAMIENTO

Longitud de calculo L= 9.00

Peralte de la Losa (L/15) H= 0.60 Asumimos H= 0.5

Acero de refuerzo fy= 4200 Kg/cm2

Es= 2100000 Kg/cm2

Concreto f'c= 280 Kg/cm2

Ec= 250,998.01 Kg/cm2n = Es / Ec n= 8.37 r = fy / f'c r= 15.00 k = n/(n+r) k= 0.36 j = 1 - k/3 j= 0.88

Sobrecarga H20 S16

Peso de Camión Wc= 18144 Kg

Peso llanta más pesada Pn= 7257.6 Kg

Sobre carga vereda Ws/c ve 415 Kg/m2

DISEÑO DE LA LOSA

ANALISIS DE CARGAS MUERTAS

Luz de cálculo L= 9.00 mEspesor de la losa 0.60 h= 0.5 m Asumido recubrimiento r=

Metrado de Cargas ImpactoI= 0.324468085

Peso propio Wdc= 1200 Kg/m Asumimos I =

Localidad: Accha Baja; Distrito: Calca; Provincia: Calca; Departamento: Cusco

Peso del asfalto Wda= 100 Kg/mWd= 1300 Kg/m

Ancho Efectivo E = 1.76 < 2.13

MAXIMO ESTADO DE CARGAS VIVAS

1300 Kg/m

9.00

5,850.00 Kg

5850 Kg

13,162.50 Kg/m

Dist. MomentoX Md

0.50 2,762.50 1.00 5,200.00 1.50 7,312.50 2.00 9,100.00 2.50 10,562.50 3.00 11,700.00 3.50 12,512.50 4.00 13,000.00 4.50 13,162.50

MAXIMO ESTADO DE CARGAS VIVAS (De acuerdo al teorema de BARET)

0.4 Wc

4.5 4.5

9.00

0.2 Wc

0.2 Wc

0.9 Wc

Dist. Momento Momento MomentoX Ms/c Ms/c Mi

0.50 1,814.40 1,031.50 309.45 1.00 3,628.80 2,062.99 618.90 1.50 5,443.20 3,094.49 928.35 2.00 7,257.60 4,125.98 1,237.79 2.50 9,072.00 5,157.48 1,547.24 3.00 10,886.40 6,188.97 1,856.69 3.50 12,700.80 7,220.47 2,166.14 4.00 14,515.20 8,251.96 2,475.59 4.50 16,329.60 9,283.46 2,785.04

MOMENTO DE DISEÑODist. Momento Momento

X por Servicio por Rotura 0.50 4,103.44 6,502.44 1.00 7,881.89 12,582.38 1.50 11,335.33 18,239.82 2.00 14,463.77 23,474.76 2.50 17,267.22 28,287.19 3.00 19,745.66 32,677.13 3.50 21,899.11 36,644.57 4.00 23,727.55 40,189.51 4.50 25,230.99 43,311.95

DISEÑO

Chequeo de Peralte efectivo ( d = (2*M/(fc*k*j*b))^2 d= 35.22 < 0.45

Calculo de acero de refuerzo por servicio

As = M / (fs * j * d) As= 32.89 cm2Asr = 55/L^0.5 < 50% Asr= 6.03 cm2Ast = 0.0018 * b * t Ast= 9.00 cm2 Usar Ø 1/2" a 0.20 m

Calculo de acero de refuerzo por Resistencia UltimaArea de acero requerido

As= 22.54 cm2 Entonces Ø 1" @ 22.63

a= 3.98 cm

Acero Repart. (Asr=55/L^0.5 % * As) As= 4.13 cm2 Entonces Ø 1/2" @ 30.73

Acero Temp. (Ast = 0.0018 * b * t) Ast= 9.00 cm2 Entonces Ø 5/8" @ 22.22

DISEÑO DEL VOLADIZO (Por cargas de Trabajo)

DESCRIPCION Carga Xo MomentoPeso propio figura 01 W1= 312 0.325 101.40 Baranda metálica Wb= 20 Kg 0.65 13.00

Momento por peso propio Md = M1+Mb Md= 114.40 SobrecargaMs/c = Ws/c * ancho de vereda W/s/c 1 269.75 0.325 87.67

Momento por peso propio Ms/c = Ms/c1 Ms/c 87.67

Momento de diseño (Mu = Md + Ms/c) Mu= 202.07

Calculo de acero de refuerzo

As = M / (fs * j * d) As= 0.911 cm2Asr = 0.67 * As Asr= 0.61 cm2Ast = 0.0018 * b * t Ast= 3.6 cm2 Usar Ø 3/8" @ 19.72 cm

DISEÑO DE LA VIGA SARDINEL

Por cargas muertas

DESCRIPCION Md=Peso propio viga 504.00 Peso propio de la vereda 312.00 Baranda metálica 20.00 Sobre carga de la vereda 269.75

Momento por peso propio Md = M1+Mb Wd= 1,105.75

Momento por carga muerta Md = Wd*L^2/8 Md= 11,195.72

Por cargas vivas

p' = P(E/2 - X)/E p' = 0.33 P p' = 2,370.38 Kg

Metrado de Cargas Y Cálculo de Momentos (en una franja de 1 metro)

Metrado de Cargas y Cálculo de Momentos (en una franja de 1 metro)

Ms/c = p' * L / 4 Ms/c = 5,333.35

Mi = 0.30 Ms/c Mi = 1,600.00

Momento Ultimo por Servicio Mu = 18,129.07 Kg - m

Momento Ultimo por Resistencia Mu = 29,606.74 Kg - m

DISEÑO

Chequeo de Peralte efectivo ( d = (2*M/(fc*k*j*b))^2 d= 58.50 < 0.65

Calculo de acero de refuerzo por servicio

As = M / (fs * j * d) As= 18.85 cm2 Asumiremos Ø 1" 3.74

Acero Mínimo

As min = 14/fy * b * d As min 6.50 Asumiremos Ø 3/4" 2.29

Acero Lateral

As lat = 0.1 * As As lat= 1.89 Asumiremos Ø 1/2" 1.48

Calculo de acero de refuerzo por Resistencia UltimaArea de acero requerido

As= 12.79 cm2 Asumiremos Ø 3/4" 4.50 a= 7.52 cm

Acero Lateral

As lat = 0.1 * As As lat= 1.28 Asumiremos Ø 3/8" 1.80

HOJA DE CALCULO PUENTE DE CONCRETO TIPO LOSA

0.05 0.65

0.2

0.5

0.4

recubrimiento r= 0.05

0.3

0.9070875

Bien

cm 41.02 0.18

cm

cm

Kg

Kg - m

Bien

Varillas

Varillas

Varillas

Varillas 57.48 0.59

Varillas