INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL - tesis.ipn.mxtesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/1515/1/1103_2006_ESIA-ZAC... · • puentes peatonales • puentes viaductos Ó pasos carreteros

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y AQUITECTURA

UNIDAD ZACATENCO

ANÁLISIS, DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE CUAUHTÉMOC, CARRETERA: GUADALAJARA – COLIMA EN EL Km 139 + 920 TRAMO: EL TRAPICHE LIMITE DE ESTADOS JALISCO – COLIMA CONSIDERANDO UN CAMION T3 – S2 – R4 (9 EJES)

T E S I SQUE PARA OBTENER ÉL TITULO DE:

INGENIERO CIVIL

P R E S E N T A:DAMIÁN CRUZ CANO

MÉXICO, D.F. NOVIEMBRE DE 2006

PUENTE CUAUHTEMOCCARRETERA: GUADALAJARA - COLIMA

Km 139 + 920

INDICE

1.- INTRODUCCIÓN…………………………………………………………...........1

1.1.- DEFINICIÓN DE UN PUENTE……………………………………………...3

1.2.- CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS PUENTES………………………..3

1.2.1.- DEPENDIENDO EL TIPO DE ESTRUCTURA………………………3 1.2.2.- DE ACUERDO A SU GEOMETRIA BASICA (EN PLANTA)………………………………………………………...4 1.2.3.- FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA DETERMINACIÓN DEL.…………………..........................................4 2.- ESTUDIOS DE CAMPO………………………………………………………….4

2.1.- ESTUSIOS TOPOGRÁFICOS………………………………………............4 2.2.- ESTUSIOS HIDRÁULICOS………………………………………………...7 2.3.- ESTUSIOS DE CIMENTACIÓN…………………………………………..16 2.4.- ESTUSIOS DE TRÁNSITO………………………………………………..17 2.5.- ESTUSIOS DE CONSTRUCCIÓN………………………………………...19

3.- ELECCIÓN DEL TIPO DE PUENTE…………………………………………...20

3.1.- DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD MINIMA DEL PUENTE……………………………………………………………...20 3.2.- DETERMINACIÓN DE LA PROFUNDIDAD DE DESPLANTE………………………………………………………………23 3.3.- DETERMINACIÓN DE LOS CLAROS PARCIALES Y LONGITUD DE LA RAZANTE………………………………………..27 PROBLEMA RESUELTO

4.- ANALISIS Y DISEÑO DE UN PUENTE DE ACERO………………………....31

4.1.- INFORME GENERAL…………………………...………………………..33 4.2.- ESTUDIO HIDROLOGICO……………………………………………….35 4.3.- MEMORIA DE CÁLCULO HIDRAULICO….…………………………...37 4.4.- CROQUIS DE LOCALIZACIÓN Y DELIMITACIÓN DE LA CUENCA………………………………...………………………..40 5.- ESTUDIOS DE CAMPO………………………………………………………..41 5.1.- REPORTE DE CAMPO…………………………………………………….42 5.2.- RELACIÓN DE EQUIPO Y MATERIALES EMPLEADOS………….….42


Km 139 + 920 5.3.- MEMORIA FOTOGRAFICA……………………………………………...44 5.4.- MEMORIA DE CÁLCULO……………….………………………………51 5.5.- CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES……………………………54 5.6.- PLANO DE PERFIL ESTRATIGRAFICO Y ANEXOS…………………………………………………………………...56

6.- PROYECTO CONSTRUCTIVO………………………………………………...57 6.1.- DESCRIPCIÓN………………………………………………………….58 6.2.- GEOMETRIA…………………………………………………………...60 6.3.- SUPERESTRUCTURA…………………………………………………64 6.4.- SUBESTRUCTURA…………………………………………………...118

ANEXOS…………………………………………………………………………...161

BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………...162


Km 139 + 920

AGRADECIMIENTOS

DESEO EXPRESAR MI AGRADECIMIENTO A TODAS AQUELLAS PERSONAS QUE CONTRIBUYERON A QUE ESTA OBRA FUESE POSIBLE.

A MIS PADRES:

HE LLEGADO AL FIN DE MI CARRERA PROFESIONAL, CONSTITUYE EL LEGADO MÁS GRANDE QUE PUDIERA RECIBIR Y POR LO CUAL ESTOY AGRADECIDO. COMO TESTIMONIO DE AGRADESIMIENTO A QUIENES SIN ESCATIMAR ESFUERZO ALGUNO, SACRIFICARON PARTE DE SU VIDA PAR FORMARME Y EDUCARME, PORQUE NUNCA PODRE PAGAR SU APOYO Y CONFIANZA QUE DEPOSITARON EN MI.

POR LO QUE SOY Y EL TIEMPO QUE DEDICARON PENSANDO EN MI, POR LO QUE HA SIDO Y SERA…

A MIS HERMANOS:

CON CARIÑO Y AGRADESIMIENTO A USTEDES POR QUE EN TODO MOMENTO CREYERON EN MI, ME APOYARON Y ME ALENTARON HASTA CONCLUIR MI CARRERA.

ESPERANDO ESTE TRABAJO SEA DE ESTIMULO.

A MI ESPOSA E HIJO:

QUIENES ME ALENTARON A ENPRENDER LA ENORME PERO GRATIFICANTE TAREA DE PREPARAR ESTA OBRA. CON MUCHO CARIÑO HE ILUSION PARA USTEDES, QUE EN TODO MOMENTO ME HAN BRINDADO TODO SU APOYO Y CONFIANZA.

AL INSTITUTO POLIUTECNICO NACIONAL Y EN ESPECIAL A LA ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA UNIDAD ZACATENCO, POR HABERME ALOJADO EN SUS INSTALACIONES Y EN CUYO AMBIENTE ME FORMARON COMO ING. CIVIL.

PUENTE CUAUHTEMOC CARRETERA: GUADALAJARA -

COLIMA Km 139 + 920

1.- INTRODUCCIÓN

PRACTICAMENTE DESDE LOS INICIOS DE LA CIVILIZACIÓN LOS PUENTES HAN SOLUCIONADO PROBLEMAS DE COMUNICACIÓN TERRESTRE CONVIRTIÉNDOSE EN ESTRUCTURAS ESENCIALES EN AQUELLOS PAISES QUE TIENEN UNA OROGRAFÍA MUY ACCIDENTADA TAL COMO SUCEDE EN GRAN PARTE DE NUESTRO TERRITORIO.

SABEMOS QUE APARTIR DEL AÑO 1986 NUESTRO PAÍS TUVO UNA GRAN TRANSFORMACIÓN DEBIDO AL INICIO DE LOS GRANDES PROYECTOS DE INFRAESTRUCTURA EN LOS QUE LAS DISTANCIAS PARA LA COMUNICACIÓN TERRESTRE ENTRE EL D.F. Y ALGUNOS OTROS CENTROS TURÍSTICOS Y DE ABASTO SE ACORTARON CONSIDERABLEMENTE GRACIAS AL ALCANCE DE LA INGENIERIA MEXICANA AL DEDICARSE A MEJORAR EL DISEÑO Y LA CONSTRUCCIÓN EN PUENTES.

LA INGENIERIA MEXICANA SE HA DEDICADO A MEJORAR LA CONSTRUCCIÓN DE LOS PUENTES, EN GENERAL ENTRE OTRAS ESTRUCTURAS SE HA BUSCADO QUE RESULTEN UTILES, ECONOMICOS Y ESTATICAS PARA LO CUAL SE HA SUMADO LA EXPERIENCIA DE LAS SIGUIENTES ESPECIALIDADES:

1) INGENIERIA GEOTÉCNICA.- ESTA ES LA RESPONSABLE DE LLEVAR A CABO EL ESTUDIO DEL SUBSUELO PARA DEFINIR EL DISEÑO GEOTECNICO DE LA CIMENTACIÓN.

2) INGENIERIA ESTRUCTURAL.- ESTA ES LA RESPONSABLE DE LA CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE BASADO EN EL ESTUDIO DEL SUBSUELO Y EN FUNCIÓN DE LAS CARGAS Y LOS CLAROS POR SALVAR, TOMANDO EN CONSIDERACIÓN SI ES VEHÍCULAR Ó FERROVIARÍO.

3) INGENIERIA DE EJECUCIÓN.- ESTA ES LA RESPONSABLE DE LA CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE TOMANDO EN CUENTA LAS CONSIDERACIONES Y LA UBICACIÓN CON EL PROPÓSITO DE SELECCIONAR EL PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO, EL PERSONAL Y EL EQUIPO ADECUADO.

LA MODERNIZACIÓN DE LOS PUENTES TANTO VEHÍCULARES COMO FERROVIARIOS QUE ACTUALMENTE SÉ ESTAN LLEVANDO EN NUESTRO PAÍS HA OBLIGADO EN UN ACELERADO AVANCE EN LO QUE SE REFIERE A LAS TÉCNICAS DE PROYECTO Y DE CONSTRUCCIÓN, ESTO TRAYENDO COMO CONSECUENCIA EL CUMPLIR LAS NECESIDADES EN DEMANDA DE UNA POBLACIÓN EN DESARROLLO ASÍ COMO PROPORCIONAR LAS VÍAS DE COMUNICACIÓN EFICIENTE PARA EL TRANSPORTE DE COMUNICACIÓN EFICIENTE PARA EL TRANSPORTE DE PERSONAS, DE PRODUCTOS Y BIENES DE CONSUMO. POR ESTA RAZÓN SIENDO UN PUNTO IMPORTANTE EL ACTUALIZAR LAS VÍAS DE COMUNICACIÓN TANTO EN CARRETERAS COMO EN FERROVIARIAS.EN LA INGENIERIA DE PUENTES HAY UN ASPECTO MUY IMPORTANTE QUE SE DEBE TOMAR EN CUENTA Y ESTE SE REFIERE A LA ELCCIÓN DEL TIPO DE


Km 139 + 920

PUENTE ESTE PUNTO ES PRIMORDIAL EN LO QUE SE REFIERE A LA ECONOMIA DE PUENTES.

PARA QUE LA ELECCIÓN DEL TIPO DE PUENTE SEA ADECUADA SE VA A REQUERIR DE UN GRAN ACOPIO DE DATOS SOBRE LA CALIDAD DE MATERIALES PARA LOS DIFERENTES TIPOS DE SUPERESTRUCTURA, SUBESTRUCTURA E INFRAESTRUCTURA SE PUEDE AFIRMAR QUE LA ECONOMIA EN LA CONSTRUCCIÓN DE PUENTES ES INDUDABLEMENTE DEPENDIENTE DE ESTE PUNTO, INDEPENDIENTE DE CUALQUIER TIPO.

DE HECHO LA ELECCIÓN DE CUALQUIER TIPO DE PUENTE ES UNO DE LOS ASPECTOS MÁS IMPORTANTES Y MÁS COMPLICADOS EN LO QUE SE REFIERE A LA INGENIERIA DE PUENTES. SE HAN ESCRITO MUCHAS OBRAS SOBRE LOS METODOS DE PROYECTO ASÍ COMO DE LA CONSTRUCCIÓN DE PUENTES PERO PRACTICAMENTE SE HA ESCRITO POCO SOBRE EL PUNTO DEL TIPO DE ELECCIÓN DEL TIPO DE PUENTE.

LA MALA ELECCIÓN DEL TIPO DE PUENTE DARÁ COMO RESULTADO QUE MUCHO DINERO SEA MAL GASTADO TANTO EN LA CONSTRUCCIÓN COMO EN LA OPERACIÓN ASÍ COMO SU CONSERVACIÓN.


Km 139 + 920

1.1.- DEFINICIÓN DE PUENTE

UN PUENTE ES UNA ESTRUCTURA DESTINADA A SALVAR OBSTÁCULOS NATURALES, COMO RÍOS, BARRANCAS, LAGOS, BRAZOS DE MAR; Y OBSTÁCULOS ARTIFICIALES, COMO VÍAS FÉRREAS, CARRETERAS, CANALES, ETC. CON EL FIN DE UNIR CAMINOS DE HERRADURA, TERRACERIA EMPEDRADO, ASFALTADO, CONCRETO HIDRAULICO, ETC. Y TRANSPORTE DE MERCANCIAS.

LA INFRAESTRUCTURA DE UN PUENTE ESTÁ FORMADA POR LOS ESTRIBOS O PILARES EXTREMOS, LAS PILAS O APOYOS CENTRALES Y LOS CIMIENTOS, QUE FORMAN LA BASE DE AMBOS. LA SUPERESTRUCTURA CONSISTE EN EL TABLERO O PARTE QUE SOPORTA DIRECTAMENTE LAS CARGAS Y LAS ARMADURAS, CONSTITUIDAS POR VIGAS, CABLES, O BÓVEDAS Y ARCOS QUE TRANSMITEN LAS CARGAS DEL TABLERO A LAS PILAS Y LOS ESTRIBOS.

PARA DESIGNAR SU FUNCIÓN SE DIRÁ: PUENTE PARA CARRETERA, PUENTE PARA FERROCARRIL, PUENTE MÓVIL. LA PALABRA VIADUCTO SE RESERVA PARA LOS PUENTES LARGOS, CON FRECUENCIA DE CLAROS PROLONGADOS, Y ALTURA CONSTANTE. UN PUENTE SE DIVIDE EN TRAMOS, SEPARADOS POR LAS PILAS Y QUE TERMINAN EN LOS ESTRIBOS.

1.2.- CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS PUENTES

LOS PUENTES SON DE 2 TIPOS GENERALES: FIJOS Y MÓVILES. PARA DESIGNAR SU FUNCIÓN, DE ACUERDO A LAS SIGUIENTES CARACTERÍSTICAS:

• PUENTES PEATONALES • PUENTES VIADUCTOS Ó PASOS CARRETEROS• PUENTES VIADUCTOS Ó PASOS FERROVIARIOS

SEGÚN SUS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN, LOS PUENTES PODRÁN SER DE:

• MADERA• MAMPOSTERÍA• ACERO ESTRUCTURAL • CONCRETO ARMADO• CONCRETO PRESFORZADO• COMBINACIÓN DE LOS ANTERIORES

1.2.1.- DEPENDIENDO EL TIPO DE ESTRUCTURA

• LIBREMENTE APOYADOS• TRAMOS CONTINUOS• ARCOS• ATIRANTADOS • COLGANTES• DOBLE VOLADIZOS


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1.2.2.- DE ACUERDO A SU GEOMETRIA BASICA (EN PLANTA)

• PUENTES CURVOS Ó RECTOS• A ESCUADRA Ó ESVIAJADOS

1.2.3.- FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA DETERMINACIÓN DEL TIPO DE PUENTE:

ALGUNOS DE LOS FACTORES QUÉ PODRIAN INFLUIR EN LA DETERMINACIÓN DEL TIPO DE PUENTE, CONFORME A LAS CONDICIONES DEL LUGAR Y DE LAS CONDICIONES DEL CRUCE, SON LOS SIGUIENTES:

• EL TÍPO DE VEHICULO QUE VA CRUZAR A TRAVÉS DEL PUENTE, Y LA INTENSIDAD DEL TRANSITO

• ASPECTOS TOPOGRAFICOS Y GEOLÓGICOS DEL SUELO

• CONDICIONES CLIMATOLÓGICAS

• LA LOCALIZACIÓN Y TRANSPORTE DE MATERIALES

2.- ESTUDIOS DE CAMPO

LOS ESTUDIOS DE CAMPO SON AQUELLOS DATOS QUE SE DEBEN CONSIDERAR PARA OBTENER UNA ELECCIÓN DEL TIPO DEL PUENTE LO MÁS ACEPTADA POSIBLE.

2.1.- ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS

EN GENERAL EL PUENTE DEBE CONSIDERARSE COMO PARTE DE UN CAMINO Y LA LOCALIZACIÓN QUEDARÁ SUJETO A LAS NECESIDADES Y CONVENIENCIAS DEL TRAZO DESDE EL PUNTO DE VISTA DE ALINEAMIENTO HORIZONTAL Y VERTICAL, DE ACUERDO A LAS CONDICIONES QUE ADOPTE EL PROYECTO. ESTAS CONDICIONES ADECUADAS SON LAS QUE SE OBTIENEN DE LAS NECESIDADES GEOMETRICAS DE OPERACIÓN CON LAS RESTRICCIONES ECONÓMICAS.

DE ACUERDO CON ESTO EL PUENTE QUEDARÁ UBICADO RESPECTO AL SENTIDO DE LA CORRIENTE DE LA SIGUIENTE MANERA.

EJE DEL CAMINO

EJE DEL CAMINO

ÁNGULO DEESVIAJAMIENTO


Km 139 + 920

TRAZO HORIZONTAL

PUENTE NORMAL

PUENTE EN CURVA

PUENTE ESVIAJADO

PUENTE CUAUHTEMOC

CARRETERA: GUADALAJARA - COLIMA Km 139 + 920

TRAZO VERTICAL A).- PUENTE SIN PENDIENTE B).- PENDIENTE POSITIVA

C).- PENDIENTE NEGATIVA D).- PUENTE EN CURVA

E).- PUENTE EN COLUMPIO

CUANDO ES NECESARIO VARIAR EL TRAZO DEL CAMINO EN LA ZONA DEL CAUCE SEA MUY IMPORTANTE EL PUENTE Y SU COSTO ES MUY CONSIDERABLE, DEBIDO QUE EL PUENTE Y SU COSTO SEA COMPARABLE O MAYOR QUE EL DE EL CAMINO HABRA QUE ESTUDIAR NUEVAS ALTERNATIVAS DEL CRUCE.

UN ASPECTO MUY IMPORTANTE ES EL DE NO UBICAR EL CRUCE CERCA DE LAS CURVAS HORIZONTALES DE UN RÍO YA QUE ESTO TRAERA COMO CONCECUENCIA INMEDIATA SOCAVACIÓN EN EL LADO EXTREMO TAL COMO SE MUESTRA EN LA SIGUIENTE FIGURA.


Km 139 + 920

TAMBIÉN SE DEBE PROCURAR QUE EL CRUCE QUEDE ALEJADO DE SALTOS, CASCADAS YA QUE EN EL FONDO DEL CAUCE SUELEN SER INESTABLES Y PUEDE LLEGAR A PELIGRAR LA ESTABILIDAD DE LA CIMENTACIÓN. SE RECOMIENDA QUE EL CRUCE QUEDE LOCALIZADO EN UN TRAMO RECTO CON CAUCE BIEN DEFINIDO Y DE PREFERENCIA EN UN ESTRECHAMIENTO PARA TENER MENOR LONGITUD.

PARA TENER UNA BUENA LOCALIZACIÓN DEL CRUCE CONVIENE BASARSE EN ESTUDIOS COMPLETOS Y FIDEDIGNOS YA QUE SI SE DESCONOCEN DATOS BASICOS REFERENTES A LAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS Y GEOLOGICAS DEL CRUCE SE TOMARÁN DECISIONES DE PROYECTO EQUIVOCADAS GENERANDO ALTOS COSTOS EN LAS OBRAS.

2.2.- ESTUDIOS HIDRAULICOS LA IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS HIDROLOGICOS DE LA CORRIENTE POR SALVAR ES DE MUCHA IMPORTANCIA CONOCER EL CAUDAL O GASTO MÁXIMO. DURANTE LAS AVENIDAS, LA FRECUENCIA CON QUE SE PRESENTAN ESTAS EN LA EPOCA DE LLUVIAS Y LA DURACIÓN DE LAS MISMAS, LOS NIVELES QUE ALCANZA EL AGUA EN LAS ZONAS DE INUNDACIÓN, LA DIRECCIÓN GENERAL DE LA CORRIENTE EN EPOCA DE AVENIDAS, EL ALINEAMIENTO DEL RÍO Y OTRAS CARACTERISTICAS QUE SON FACTORES QUE INFLUYEN EN LAS CARCTERISTICAS DEL PROYECTO POR EJECUTAR Y DE LA OBRA POR CONSTRUIR.

EN REALIDAD LA MEJOR MANERA DE CONOCER EL CAUDAL CUANDO SE PRESENTAN LAS AVENIDAS, TANTO LA DURACIÓN, LOS NIVELES Y LA FRECUENCIA DE ESTAS, ES PROMEDIO DE LAS ESTACIONES DE AFORO CUYOS DATOS SE VAN RECOPILANDO A LO LARGO DEL TIEMPO. PERO DESAFORTUNADAMENTE NO ES POSIBLE POR LO GENERAL CONTAR CON ESTE ACOPIO DE DATOS DE UN RÍO Ó ARROYO EN PARTICULAR. LA SECRETARIA DE AGRICULTURA GANADERIA Y RECURSOS HIDRAULICOS POR MEDIO DE LA


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SUBSECRETARIA DE PLANEACIÓN LA CUÁL HA REUNIDO Y PUBLICADO DATOS HIDROMETRICOS MUY VALIOSOS, RELATIVOS A LOS PRINCIPALES RIOS Y DIVERSAS CUENCAS HIDROGRAFICAS DE NUESTRO PAÍS SON TOMADOS DE ESTACIONES DE AFORO LOS CUALES ESTAN EQUIPADAS CON PLUVIOGRAFOS ( APARATOS QUE REGISTRAN LOS NIVELES QUE VA ADQUIRIENDO EL AGUA Ó SÍ SOLO CUENTA CON UN SISTEMA DE ESCALAS, CANASTILLAS, MOLINETES EN LOS CUALES SE VA LEYENDO PERIODICAMENTE POR UN OPERADOR Ó AUXILIAR PARA PODER DETERMINAR EL COMPORTAMIENTO DE LA CORRIENTE SEGÚN SUS DIFERENTES NIVELES).

COMO SE HA DICHO HAY INFINIDAD DE RÍOS Y ARROYOS EN LA REPUBLICA MEXICANA QUE NO SE TIENEN DATOS HIDROMETRICOS DE AFORO QUE PERMITAN CONOCER SU GASTO Ó CAUDAL TANTO EN AVENIDAS MÁXIMAS ORDINARIAS Y EXTRAORDINARIAS NI EN EPOCA DE ESTIAJE. EN ESTE CASO EL INGENIERO TIENE DE MEDIOS INDIRECTOS PARA PODER ESTIMAR DE LA MEJOR MANERA POSIBLE EL CAUDAL DE RIOS Ó ARROYOS. DOS SON LOS METODOS MÁS UTILIZADOS EN NUESTRO PAÍS PARA PODER ESTIMAR EL CAUDAL.

A).- MÉTODO DE LAS FORMULAS DE ESCURRIMIENTO

LAS FORMULAS DE ESCURRIMIENTO SOLO CONVIENE APLICARLAS EN EL CASO DE CORRIENTES QUE DRENEN ÁREAS REDUCIDAS (DE 500 A 1000 Has.) YA QUE A FALTA DE DATOS SÉ TENDRA TENER AVECES RESERVAS CON SUS RESULTADOS YA QUE SI SE TIENE ENCUENTA EL DE DECRECER CON DATOS DE INTENSIDAD DE LLUVIA EN ALGUNAS ZONAS DE LA REPUBLICA.

LA FORMULA QUE SE RECOMIENDA APLICAR ES LA DE BURKLI ZIEGLER:

4022.0ASACHQ =

DONDE:

Q = GASTO DEL CAUDAL DE LA CORRIENTE EN LA SECCIÓN CONSIDERADA EN m. / s.

A = NO DE HECTAREAS TRIBUTARIAS HASTA LA SECCIÓN QUE SE ESTUDIA

C = MAGNITUD QUE DEPENDE DE LAS CARACTERISTICAS DEL TERRENO

S = PENDIENTE DEL TERRENO m. / Km

H = ALTURA DE LLUVIA EM cm. / Hr.

A LA LLUVIA MÁS INTENSA DE 10 min. DE DURACIÓN TOTAL.

EXISTEN TAMBIEN OTRAS FORMULAS MÁS PARA CALCULAR EL GASTO MÁXIMO EN AVENIDA.


Km 139 + 920

FORMULA DE DICKENS

4 301386.0 ACQ =

DONDE:

A = ÁREA EN Km²

C = COEFICIENTE QUE DEPENDE DEL TERRENO

FORMULA DE GANGILLET

AAQ

+=

525

DONDE:

A = ÁREA EN Km²

FORMULA ITALIANA

AAQ

+=

5.032

DONDE:

A = ÁREA EN Km²

TAMBIEN EN LA APLICACIÓN DE LAS FORMULAS DE ESCURRIMIENTO SE NECESITA CONTAR CON CARTAS TOPOGRAFICAS QUE NOS PERMITA CONOCER EL ÁREA DE AGUA OBTENIDA QUE CUENTE CON UN RÍO Ó ARROYO HASTA UNA SECCIÓN DE ESTA.

TALES CARTAS DEBEN INDICAR EL RELIEVE DEL TERRENO CON SUS CURVAS DE NIVEL Y LA EQUIDISTANCIA ENTRE ESTAS NO ES CONVENIENTE QUE SEAN MAYOR DE 50m. LA FALTA DE ESTAS CARTAS TOPOGRAFICAS DIFICULTA EL EMPLEO DE LAS FORMULAS DE ESCURRIMIENTO. CUANDO ESTO SUCEDA EL INGENIERO CIVIL TENDRA QUE EMPLEAR EL MÉTODO DE LA SECCIÓN PENDIENTE PARA DETERMINAR EL GASTO Y LA VELOCIDAD EN LAS AVENIDAS MÁXIMAS.

NAME

NAMO

NAMIN

NAME


Km 139 + 920

B).- MÉTODO DE LA SECCIÓN PENDIENTE

EL ESTUDIO DEL AGUA EN LOS CANALES Y EN LOS RIOS EN MUCHO MAS COMPLICADO E INCIERTO QUE EL ESTUDIO DE ESCURRIMIENTO EN TUBERIAS, ESTO ES DEBIDO A LA INFINITA VARIEDAD EN LA FORMA DE LOS CAUCES ASI COMO DE LAS CONDICIONES DE LA SUPERFICIE.

ESTO ES PRACTICAMENTE IMPOSIBLE OBTENER UNA DESCRIPCIÓN MECANICA DEL FENOMENO DEL ESCURRIMIENTO DEL AGUA EN CANALES Y RIOS.

TUBERIAS CANALES Y RIOS

LA SUPERFICIE LIBRE DEL AGUA EN LAS CORRIENTES NATURALES SE ENCUENTRA A CONSTANTE PRESIÓN ATMOSFERICA MÉTRICA (ATM) DE MANERA QUE LAS FUERZAS DETERMINAN EL MOVIMIENTO DEL AGUA PROVIENE DEL PESO DE ELLA, DE LA FRICCION DEL LÍQUIDO CONTRA EL LECHO DE UNA COMBINACIÓN DE LAS FUERZAS INTERNAS DE VISCOSIDAD Y DE LA FUERZA DE INERCIA.

SI EL CAUCE DEL RÍO TIENE UNA SECCIÓN UNIFORME, ALINEAMIENTO RECTO, PENDIENTE MODERADA Y CARACTERISTICAS DE RUGOSIDAD MANTENIDAS, CORTES EN UN TRAMO CONSIDERABLE; ES DE ESPERARSE QUE EL MOVIMIENTO DEL AGUA SERA UNIFORME Y POR LO TANTO SÉ PODRIA DAR UNA APLICACIÓN DE LAS FORMULAS APLICADAS EN TUBERIAS.

EN GENERAL EL MOVIMIENTO DE LOS FLUIDOS SE DISTINGUEN EN DOS FORMAS FUNDAMENTALES:

1.- REGIMEN LAMINAR: SE LE LLAMA ASI AL ESCURRIMIENTO VISCOSO O SINUOSO EL CUÁL TIENE MOVIMIENTO EN FORMA DE CAPAS Ó LAMINAS PARALELAS CUYA VELOCIDAD NO VARIA CON EL TIEMPO EN CUALQUIER PUNTO DE LA CORRIENTE 2.- REGIMEN TURBULENTO: LA VELOCIDAD EN CUALQUIER PUNTO DE LA CORRIENTE PUEDE VARIAR TANTO EN DIRECCIÓN COMO EN MAGNITUD CON RESPECTO AL TIEMPOLA FORMULA DE CHEZY RELACIONA LA VELOCIDAD MEDIA DEL AGUA CON LA PENDIENTE DE ESTA, ASI COMO SU PERIMETRO MOJADO.


Km 139 + 920

rscV = 1 POR OTRO LADO MANNIG ESTABLECIO LA SIGUIENTE FORMULA EMPIRICA:

6

NrC = 2 SUSTITUYENDO EN 1 rsÓ

NrV 6=

2/12/16/11 srrN

V = 2/13/21 srN

V =

DONDE:

V = VELOCIDAD DEL AGUA m. / s. N = COEFICIENTE DE RUGOSIDAD

r = RADIO HIDRAULICO

s = PENDIENTE DEL CAUCE FORMULA DE HERMANECK

TSTV 70.30= PARA T < 1.50 m.

TSTV 00.34= SI 1.50 < T ≤ 6.00 m.

( ) TSTV 5.020.20 += SI T > 6.00 m.

DONDE:

T = TIRANTE DEL RÍO S = PENDIENTE HIDRAULICA

FORMULA DE SIEDECK

BST

BST 631001.0

−=

DONDE:

T = TIRANTE DEL RÍO B = ANCHO DEL RÍOPOR LO TANTO LA ESTIMACIÓN DEL CAUDAL SÉ PODRA OBTENER APLICANDO LA FORMULA DE MANNIG, HERMANECK Ó SIEDECK PARA LO CUÁL FIGURA EN TODAS LAS ZONAS, PARA OBTENER DE ESTA MANERA LA VELOCIDAD YA

PERFIL

+-500.00m.+-500.00m.

PLANTA

L

H

SECCIÓN BAJO EL PUENTE

NAME

SECCIÓN AGUAS ABAJO

SECCIÓN AGUAS ARRIBA


Km 139 + 920

CONOCIDA OBTENER EL CAUDAL Ó GASTO DE LA CORRIENTE MEDIANTE LA FORMULA DE CONTINUIDAD.

Q = V * A

DONDE: Q = GASTO V = VELOCIDAD

A = AREA HIDRAULICA


Km 139 + 920

VALORES DEL COEFICIENTE DE RUGOSIDAD “n” SEGÚN HORTON

CORRIENTES NATURALES CONDICIONES BUENAS MEDIANAS MALAS 1.- RIOS LIMPIOS CON MARGENES RECTOS SIN POZOS NII CHARCOS PROFUNDOS 0.0275 0.030 0.035

2.- RIOS CON HIERBA Y PIEDRA 0.033 0.035 0.040 3.- RIOS SINUOSOS CON ALGUNOS CHARCOS Y ESCOLLOS LIMPIOS 0.035 0.040 0.045

4.- RIOS DE POCO TIRANTE, CON PENDIENTE Y SECCIÓN 0.045 0.05 0.055

5.- RIOS SINUOSOS CON HIERBA Y PIEDRA 0.040 0.045 0.050 6.- RIOS MUY EMPEDRADOS 0.050 0.055 0.06 7.- RIOS LENTOS CON CAUCE ENHIERBADO Y POCO PROFUNDO 0.060 0.070 0.080

8.- RIOS CON LLANURAS DE INUNDACIÓN Y MUY ENHIERBADOS 0.100 0.125 0.150

SOCAVACIÓN

UN ASPECTO DE MUCHA IMPORTANCIA DE PILAS Y ESTRIBOS DE PUENTES ES EL RELACIONADO CON LA SOCAVACIÓN.

ES EL FENOMENO QUE OCURRE CUANDO LA CORRIENTE DEL AGUA REMUEVE, SUSPENDE Y ARRASTRA LAS PARTICULAS QUE CONSTITUYEN EL LECHO Y LOS MARGENES DEL CAUCE.

LA SOCAVACION DE PILAS EN LOS PUENTES DEBIDA A LA ACCION EROSIVA DEL AGUA ES UNO DE LOS PELIGROS A LOS CUALES SE ENCUENTRAN SOMETIDAS POR LO QUE SE DEBEN TOMAR MUY EN CUENTA EN LA PLANEACION DE LA OBRA.


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PARA FINES DE LA MATERIA DE VIAS TERRESTRES LA SOCAVACION EN CAUCES NATURALES CRUZADOS POR UN PUENTE SE CLASIFICAN EN DOS TIPOS:

A) SOCAVACION GENERAL OCURRE EN CONDICIONES NORMALES AL PRESENTARSE UNA CORRIENTE CRECIENTE Y AUMENTAR LA CAPACIDAD DE LA CORRIENTE PARA ARRASTRAR MATERIAL DEL FONDO A LO LARGO DEL TODO EL CAUCE SÉ PROCUCE UNA CIERTA PROFUNDIDAD DE SOCAVACION PERO DURANTE EL PERIODO DE RECESION DE LA CORRIENTE O ARROYO EL MATERIAL ES DEPOSITADO NUEVAMENTE.

PARA ÉL CALCULO DE LA SOCAVACION GENERAL SE PUEDE UTILIZAR EL METODO DE LISCHTVAN-LEBEDIEV QUE CONSIDERA COMO PARAMETROS EL GASTO DE LA CORRIENTE, EL TIRANTE, EL AREA HIDRAULICA LAS CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES DE FONDO, ETC.

B) SOCAVACION LOCAL

ES LA QUE OCURRE CUANDO EXISTE UN OBSTACULO EN LA TRAYECTORIA DEL FLUJO EL CUAL INDUCE A LA FORMACION DE VORTICES QUE PROVOCAN LA DISMINUCION DE LA ELEVACION DEL FONDO ALREDEDOR DEL OBSTACULO (PILA O ETSRIBO).


Km 139 + 920

LOS DIFERENTES PARAMETROS UTILIZADOS PARA LA APLICACIÓN DE LOS METODOS ANTERIORES (FORMULAS) SON EL ANCHO DE LA PILA, EL TIRANTE, LA VELOCIDAD Y EL ANGULO DE ESVIJAMIENTO.

EN CUANTO A LAS OBRAS DE PROTECCION CONTRA SOCAVACION SE HA DEMOSTRADO SER MÁS EFECTIVAS AQUELLAS FORMADAS POR PEDRAPLENES COLOCADOS A VOLTEO SIN NINGUN JUNTEO POR PRESENTAR MUCHAS VENTAJAS.

1.- RESTAN INTENSIDAD A LOS VORTICES 2.- LA EXTRUCTURA ES FLEXIBLE Y SUS ELEMENTOS SÉ REACOMODAN SOLO CUANDO SE FORMA ALGUNA DEPRESION.3.- EVITAN LA EXPULSION DE MATERIAL FINO A TRAVES DE ELLOS.4.- SU DISEÑÓ ES SENCILLO Y ECONOMICO.

OTRA FORMA DE PROTEGER ESTAS OBRAS ES COMO SE MUESTRA.

PUESTO QUE EL ESVIAJE DE UNA PILA RESPECTO A LA DIRRECCION DE LA CORRIENTE ES UN PARAMETRO MUY IMPORTANTE QUE PUEDE AUMENTAR LA SOCAVACION DEL ANGULO DE ATAQUE, SE DEBE TENER MUCHO CUIDADO SI ESTE ES IMPORTANTE ( MAS DE 10 GRADOS ) DURANTE LAS INSPECCIONES DE LAS ESTRUCTURAS A FIN DE TOMAR MEDIDAS PREVENTIVAS.


Km 139 + 920

MUCHOS PUENTES HAN FALLADO DEBIDO AL EFECTO DE LA SOCAVACION YA QUE ES DIFICILMENTE PREDECIR CON EXACTITUD A LA PROFUNDIDAD A LA CUAL EL AGUA SOCAVA POR LO QUE SE PROPONEN PILOTES.

MUCHOS INGENIEROS SUPONEN QUE LA PRESENCIA DE PILOTES BAJO UNA ESTRUCTURA CONSTITUYEN UNA GARANTIA SOBRE LA SOCAVACION, PARA EVITAR EL COLAPSO.

EN LO QUE SE REFIERE AL ESTUDIO DE ESTE FENOMENO SE HAN ESTUDIADO 143 CASOS DE PUENTES COLAPSADOS EN EEUU TANTO FERROVIARIOS COMO CARRETEROS DESDE 1847 Y HASTA 1975 SIENDO SUS PRINCIPALES CAUSAS, LAS SIGUIENTES:

70 POR SOCAVACION 22 POR USOS DE MATERIALES 14 POR SOBRECARGA 12 POR INADECUADA 11 POR TERREMOTOS 4 POR VIENTO 4 POR FATIGA 1 POR CORROSION 5 POR PROYECTO INADECUADO.

DE LOS CASOS ANTERIORES SE LE ATRIBUYE A LA SOCAVACION COMO LA CAUSA PRINCIPAL DE LOS COLAPSOS EN PUENTES EN UN 49%.

EN MEXICO SE CARECE DE ESTADISTICAS COMO ALS ANTES MENCIONADAS PERO SIN EMBARGO LA EXPERIENCIA DE CASOS OBTENIDOS POR DIFERENTES SECRETARIAS DE ESTADOS LE ATRIBUYEN A LA SOCAVACION CASI EL 80% DE COLAPSOS EN LOS PUENTES.

3. - EXPLORACION DE CARÁCTER DEFINITIVO

A) POZOS A CIELO ABIERTO CON MUESTRA INALTERADA B) METODOS DE TUBO DE PARED DELGADA C) METODO ROTATORIO PARA ROCA.

2.3.- ESTUDIOS DE CIMENTACIONES

LOS SONDEOS PARA INVESTIGAR EL TIPO DE MATERIAL QUE HAY EN EL SUBSUELOEN EL SITIO DONDE SE PRETENDE CONSTRUIR EL PUENTE SE RECURREN A VARIOS PROCEDIMIENTOS SUGUN SEA EL CASO. DE LOS CUALES SE DEBE OBTENER LO SIGUIENTE:

A.- CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS MATERIALES QUE FORMAN EL CAUCE Y LAS RIBERAS DEL RIO.

B.- DETERMINA ÉL CORTE GEOLOGICO DONDE SE SENALE CON CLARIDAD LOS MATERIALES QUE FORMAN EL SUBSUELO ANOTANDO TAMBIEN EL NIVEL DE AGUAS FREATICAS (NAF), E


Km 139 + 920 INDICANDO LA CANTIDAD DE AGUA QUE SE PRESENTA AL EFECTUAR LAS EXCAVACIONES Y LLEVAR LAS MUESTRAS DE LOS MATERIALES AL LABORATORIO DE LOS POSIBLES MATERIALES QUE FORMAN EL SUBSUELO E INDICANDO EL METODO UTILIZADO PARA HACER EL SONDEO.

C.- PARA ESFUERZOS DE SEGURIDAD QUE SE PROPONEN PARA LOS DIFERENTES LECHOS DE CIMENTACIÓN E INDICAR ÉL PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR ESTOS ESFUERZOS.

D.- INDICAR LAS EXCAVACIONES DONDE SERA NECESARIO UTILIZAR ADEMES Y ATAGUIAS.

DIFERENTES TIPOS DE SONDEOS

1.- ESTUDIOS SIMPLIFICADOS

2.- EXPLORACIONES DE CARÁCTER PRELIMINAR

A.- POZOS A CIELO ABIERTO CON MUESTRA ALTERADA E INALTERADA.

B.- PERFORACIONES CON POSTEADORA Y BARRENOS HELICOIDALES.

C.- METODO DE PENETRACION ESTANDAR.

D.- METODO DE PENETRACION CONICA.

3.- EXPLORACION DE CARÁCTER DEFINITIVO

A.- POZOS A CIELO ABIERTO CON MUESTRA INALTERADA.

B.- METODOS DE TUBOS DE PARED DELGADA

C.- METODOS ROTATORIOS PARA ROCA

2.4.- ESTUDIOS DE TRANSITO

GENERALMENTE CUANDO SE DECIDE LA CONSTRUCCION DE UN CAMINO, SE HAN ESTUDIADO Y OBSERVADO CARACTERISTICAS BASICAS DE ÉL, EN LO QUE SE REFIERE AL TRANSITO PARA EL CUAL DEBAN PROYECTARSE, ASI COMO CAMINOS DE CIRCULACION, ANCHO DE CARRIL, VELOCIDAD DE OPERACIÓN, GRADO DE CURVATURA, PENDIENTE GOBERNADORA, VEHICULO DE PROYECTO, ETC.

UN CAMINO QUE TENDRA COMO PRIMORDIAL OBJETO EL SERVIR PEQUEÑAS COMUNIDADES (FINCAS, MINAS Y ALGUNAS ZONAS ARQUEOLOGICAS ) EL CUAL PUEDA TRANSMITIR EL TRANSPOTE ECONOMICO DE MERCANCIAS Y PERSONAS


Km 139 + 920

ES DE ESPERARSE QUE SEA UN CAMINO DE 25 A 50 VEHICULOS/DIA PARA EL CUAL SU PUENTE SÉ DEBERA PROYECTARSE PARA UNA SOLA FAJA DE CIRCULACION PERMITIENDO UNA VELOCIDAD DE PROYECTO DE 30 Km./hr. CONSIDERANDO UN VEHICULO DE PROYECTO DE POCA CAPACIDAD DE CARGA.

A MEDIDA QUE EL CAMINO SIRVA A COMUNIDADES MÁS IMPORTANTES Y ESTE DEBA SOPORTAR UN TRANSITO MUCHO MÁS INTENSO SERÁ NECESARIO QUE SU PUENTE TENGA CARACTERISTICAS MÁS GENEROSAS, POR EJEMPLO, SÍ EL CAMION RECORRRE A UNA VELOCIDAD DE 50 A 60 Km / Hr. EL ANCHO MINIMO QUE SE DEBA CONSIDERAR ES DE 6.70 m. SIEMPRE Y CUANDO LAS GUARNICIONES Ó BORDILLOS QUEDEN LO SUFICIENTEMENTE ALEJADO DE LAS RUEDAS.

NOTA: ES IMPORTANTE QUE CUANDO SÉ ESTE PROYECTANDO ÉL CRUCE Ó PUENTE SE HAGA PARA UNA, DOS, TRES Ó CUATRO FAJAS DE CIRCULACIÓN, SEGÚN SEA EL CASO PERO NO DEBERÁN PROYECTARSE MEDIAS BANDAS DE CIRCULACIÓN. EN GENERAL PODEMOS DECIR QUE A MEDIDA Ó IMPORTANCIA DEL CAMINO, LUGAR DEL CRUCE TAMBIÉN VA A SER MÁS GENEROSO HAY CAMINOS TRONCALES QUE SOPORTAN CARGAS Y TRÁNSITO MUY INTENSO DE 500 A 6000 VEHÍCULOS / DÍA Y RECOMENDANDOSE A UNA VELOCIDAD DE 70 A 80 Km / Hr. PARA LOS CUALES DEBERÁN PROYECTARSE EN MAYOR SECCIÓN TRANSVERSAL.


Km 139 + 920

CUANDO SE PROYECTA UNA AUTOPISTA LAS CARGAS DE DISEÑO QUE PODRÁN CONSIDERARSE SON DE UN T3 - S2 Ó UN T3 – R – 3 – S4.

2.5.- ESTUDIOS DE CONSTRUCCIÓN

TANTO LOS ESTUDIOS TOPOGRAFICOS COMO LOS HIDRAULICOS Y LOS DE CIMENTACIÓN DETERMINAN CARACTERISTICAS BASICAS DE LA ESTRUCTURA QUE SE PROYECTE, TALES COMO: LONGITUD DEL PUENTE, LONGITUD MINIMA NECESARIA DE LOS CLAROS, ELEVACIÓN DE LA RAZANTE TIPO Y DIMENSIÓN DE LA CIMENTACIÓN ETC. PERO AL FINALIZAR EL PROYECTO DEBEN TOMARSE EN CUENTA OTROS FACTORES QUE TAMBIÉN SON DE MUCHA INPORTANCIA COMO:

A.- MATERIALES DISPONIBLES GENERALMENTE INTERESA SABER DE LA EXISTENCIA DE BANCOS DE ARENA Y GRAVA QUE PUEDAN EXPLOTARSE ECONOMICAMENTE EN LA CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE, TAMBIÉN DEBE INVESTIGARSE DE LA EXISTENCIA DE PIEDRA PARA MAMPOSTERIA EN ALGUN LUGAR CERCANO AL CRUCE Y SI ES POSIBLE EXPLOTARSE. ES NECESARIO TOMAR MUESTRA DE LOS AGREGADOS PARA EL CONCRETO Y ENVIARLOS A UN LABORATPRIO PARA SABER SI SON ADECUADOS PARA LA FABRICACIÓN DE CONCRETOS DE DIFERENTE RESISTENCIA.

HAY QUE TOMAR MUESTRAS DEL AGUA DISPONIBLE EN EL LUGAR DEL CRUCE PARA SABER SI SE PUEDE UTILIZAR EN LA FABRICACIÓN DEL CONCRETO, POR LO QUE SE DEBE INFORMAR SI SE DISPONE EN EL LUGAR Ó ES NECESARIO TRANSPORTARLA INDICANDO LA DISTANCIA DEL ACARREO.

B.- ACCESO A LA OBRA DEBE TOMARSE NOTA SOBRE LOS MEDIOS DE TRANSPORTARSE DISPONIBLES PARA LLEGAR AL SITIO DE LA OBRA CON LOS MATERIALES, EQUIPO Y HERRAMIENTA NECESARIA.

EN ALGUNOS CASOS LLEGA A SER NECESARIO LA CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS DE ACCCESO PARA LLEGAR A DIFERENTES TRAMOS DE LA OBRA, DICHO COSTO DE ESTOS CAMINOS COMO CONSERVACIÓN Y CONSTRUCCIÓN DEBEN CONSIDERARSE EN EL PRESUPUESTO DE LA OBRA.


Km 139 + 920

EL INGENIERO EN CARGADO DEL ESTUDIO DE CAMPO, DEBERÁ INFORMAR SOBRE LAS VÍAS DE TRANSPORTE QUE LLEGAN AL SITIO DE LA OBRA TALES COMO: CAMINOS, BRECHAS, FERROCARRILES, ETC.

C.- SUELDOS Y JORNALES DE LA REGIÓN

ESTE ASPECTO ES DE FUNDAMENTAL IMPORTANCIA YA QUE SE DEBE RECABAR INFORMACIÓN FIDEDIGNA SOBRE LOS SUELDOS Y JORNALES QUE PREVALESCAN EN LA REGIÓN PARA: MANO DE OBRA CALIFICADA, OFICIALES, AYUDANTESS, ETC.

D.- CONDICIONES DE LA REGIÓN ES NECESARIO TOMAR DATOS Y CONSIDERARLOS EN EL INFORME SOBRE LOS MEDIOS DE TRABAJO Y DE COMERCIO DE LAS CONDICIONES PROXIMAS AL SITIO DE LA OBRA. DEBERA INFORMARSE SI EXISTEN TALLERES MECANICOS EN LOS QUE PUEDAN HACER REPARACIONES DEL EQUIPO Y MAQUINARIA E INVESTIGAR SI LA MANO DE OBRA ES ACEPTABLE.

TAMBIÉN DEBERA CONSIDERARSE LA CANTIDAD Y PROCEDENCIA DE ALGUNOS AGREGADOS Ó MATERIALES QUE SIRVAN PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE: CEMENTO, GRAVA, ARENA, ACERO, MADERA, ETC.

OTRO DE LOS ASPECTOS QUE TAMBIÉN SON DETERMINANTES SON EL CLIMA YA QUE PUEDE MODIFICAR EL PROGRAMA DE TRABAJO NO SOLO EN LA EPOCA DE AVENIDAS DEL RÍO SINO POR OTRAS CIRCUNSTANCIAS YA QUE SE DEBEN PREVEER SI LLEGA A NEVAR EN ALGUN TIEMPO, LO QUE MODIFICARIA EN LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN DE COLADO SE DEBAN PROGRAMAR EN OTRA EPOCA DEL AÑO, SOBRE COSTO EN EL CONCRETO PARA LAS CONDICIONES QUE SE DEBAN TOMAR.

3.- ELECCIÓN DEL TIPO DE PUENTE

3.1.- DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD MINIMA DEL PUENTE

CONVIENE ADVERTIR QUE EN EL REGIMEN HIDRAULICO DE UN RÍO INFLUYE DE GRAN MANERA EN EL PROYECTO DEL PUENTE A MEDIDA QUE LA LONGITUD TOTAL DE ESTE ESTARA SUJETA A LAS NECESIDADES DE LA CAPACIDAD HIDRAULICA. ESTO DEBIDO QUE LA CORRIENTE NATURAL NO PUEDE ESTRECHARSE MÁS A LA DE CIERTOS LÍMITES.

AL ESTRECHAR UN RÍO CON LOS TERRAPLENES DE ACCESO Y EL ÁREA OCUPADA POR LAS PILAS, LA VELOCIDAD BAJO EL PUENTE TENDRA 3 CONSECUENCIAS INMEDIATAS:

1.- PRODUCIR REMANZOS AGUAS ARRIBA ADEMAS DE SOBRE ELEVACIÓN CON EL PELIGRO DE PROVOCAR INUNDACIONES A POBLACIONES, CULTIVOS, ETC. 2.- AUMENTO DE LA VELOCIDAD BAJO EL PUENTE


Km 139 + 920

3.- AUMENTO DEL PODER DE LA SOCAVACIÓN

LA SOBRE ELEVACIÓN DEL AGUA PUEDE ESTAR LIMITADA POR EL PELIGRO DE INUNDAR ASI COMO DE AUMENTAR EL EFECTO DE LA SOLUCIÓN.

AL AUMENTAR EL PELIGRO DE LA SOCAVACIÓN ES POSIBLE QUE SEA NECESARIO IMPLEMENTAR OBRAS ADICIONALES ASI COMO CIMENTACIONES MÁS PROFUNDAS.

PUESTO QUE EL DESNIVEL DEL FONDO DEL RÍO ENTRE UNA SECCIÓN BAJO EL PUENTE Y UNA INMEDIATAMEN AGUAS ARRIBA DE ESTE ES DESPRESIABLE, APLICANDO EL TEOREMA DE BERNOULLI A UNA Y OTRA SSECCIÓN SE TIENE:

GV

GVHHH

GVH

GV

2222

22

21

121

21

2

22 −=−∴+=+

GVVH

2

22

21 −=∆

DONDE:

H2 = CARGA DE ALTURA EN LA SECCIÓN AGUAS ARRIBA DEL PUENTE H1 = CARGA DE ALTURA EN LA SECCIÓN BAJO EL PUENTE

V2 = VELOCIDAD DEL AGUA EN LA CORRIENTE SIN OBSTRUIR

V1 = VELOCIDAD DEL AGUA EN LA CORRIENTE CON OBSTACULO

LA VELOCIDAD V1 Y V2 SE DETERMINA:


Km 139 + 920

T

T

AQV =2

BP

T

AQV =1

RTBP AAA −=

DONDE:

ABP = ÁREA BAJO EL PUENTE

AR = ÁREA REDUCIDA

AT = ÁREA TOTAL

LIMITANTES DE LA SOBREELEVACIÓN SEGÚN EL TERRENO:

TIPO DE TERRENO ∆H MÁX.

ROCOSO 40 cm.FIRME (BOLEOS) 30 cm.

BLANDOS 20 cm.SUELTOS (ARENAS) 10 cm.

3.2.- DETERMINACIÓN DE LA PROFUNDIDAD DE DESPLANTE

LA PROFUNDIDAD DE DESPLANTE DEPENDE DE LOS SIGUIENTES PUNTOS:

1.- TIPO DE CIMENTACIÓN 2.- PROFUNDIDAD DEL ESTRATO RESISTENTE

3.- PROFUNDIDAD DEL PERFIL DE SOCAVACIÓN 4.- PROFUNDIDAD PRODUCIDA POR LA DESCARGA DE LA SUPERESTRUCTURA


Km 139 + 920

UN PUENTE SE UTILIZA PARA DAR CONTINUIDAD A UN CAMINO POR DONDE ATRAVIEZA UN RÍO, LAGO Ó UNA BARRANCA, PARA LOGRARLO SE REQUIERE DE LA UTILIZACIÓN DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUE FUNCIONEN ESCENSIALMENTE COMO VIGAS Ó ARCOS CON SUS APOYOS SEPARADOS DE TAL FORMA QUE PERMITAN LA CIRCULACIÓN POR LA PARTE INFERIOR.

DEBIDO A QUE UN PUENTE TIENE UN DESEMPEÑO MECANICO EN CUANTO A LA CONCENTRACIÓN INTENSA DE CARGAS EN SUS APOYOS, RESULTA EVIDENTEMENTE QUE PARA UN CONJUNTO ESPECIFICO DE SOLICITACIONES DE DISEÑO, ENTRE MÁS AMPLIO SEA EL CLARO DEL PUENTE MAYOR SERA LA DEMANDA DE APOYO CUMPLIENDO LOS REQUISITOS TECNICOS FUNDAMENTALES DE ESTABILIDAD, SEGURIDAD Y FUNCIONALIDAD MECANICA.

A PARTIR DE LAS DEMANDAS ESPECIFICAS DE LA CAPACIDAD DE CARGA PARA LA CIMENTACIÓN DE UN PUENTE ASI COMO LAS CARACTERISTICAS GEOTECNICAS DEL SITIO SE DECIDE LA UTILIZACIÓN DE APOYOS CONSISTENTES EN ZAPATAS, PILOTES COLADOS EN EL LUGAR, PILOTES PRECOLADOS, PILOTES METALICOS, CAJONES DE CIMENTACIÓN, CILINDROS Y UNA COMBINACIÓN DE ELLOS.

CABE ACLARAR QUE EN LA INGENIERIA DE PUENTES SUELE UTILIZARSE ÉL TERMINO INFRAESTRUCTURA PARA REFERIRSE A LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUE ESTAN EN CONTACTO DIRECTO CON EL SUELO Y RESERVARNOS ÉL TERMINO DE SUBESTRUCTURA PARA LOS QUE ESTAN A NIVEL DE TERRENO NATURAL Y HASTA LA SUPERESTRUCTURA DEL PUENTE.

A.- CIMENTACIONES SUPERFICIALES

GEOTECNICAMENTE EN ESTAS LA PROFUNDIDAD DE APOYO EN EL TERRENO ES DE ENTRE 1 Y 1.50 VEZ EL ANCHO DE CIMIENTO, DESARROLLANDO LA CAPACIDAD DE CARGA MEDIANTE UN MECANISMO MECANICO DE FALLA Y EN EL QUE LA FRICCIÓN LATERAL CON EL TERRENO ES DESPRECIABLE.

CUANDO HAY TERRENOS RESISTENTES QUE NOS PERMITAN APOYAR ZAPATAS A PROFUNDIDADES SOMERAS, EL NIVEL DE DESPALNTE SUELE SER DESPRESIABLE Y ESTE DEBERA QUEDAR DETERMINADO POR LA PREVENSIÓN A EROSIONES OCASIONADAS POR EL FLUJO EVENTUAL DEL AGUA, POR EL ATAQUE EROSIVO EN LAS MARGENES (EN EL CASO DE ESTRIBOS). DESDE EL PUNTO DE


Km 139 + 920

VISTA NO CONVIENE TENER PROFUNDIDADES MENORES A 2m. AUN EN LOS CASOS MÁS FAVORABLES.

B.- CIMENTACIONES PROFUNDAS

ESTAS CIMENTACIONES CONSISTEN EN ELEMENTOS COMO PILOTES, CILINDROS Y CAJONES DE GRANDES DIMENSIONES, TODOS CON FUNCIONAMIENTO ESTRUCTURAL QUE SE EMPLEAN PARA TRANSMITIR EFICIENTEMENTE LAS CARGAS DE LA SUPERESTRUCTURA A LOS ESTRATOS PROFUNDOS DEL TERRENO.

SE SUJETA SU UTILIZACIÓN LUEGO DE EVALUAR Y CONCLUIR QUE EL TERRENO NO PERMITE CUMPLIR ECONOMICAMENTE CON LOS REQUISITOS MECANICOS FUNDAMENTALES, UTILIZANDO CIMENTACIONES SUPERFICIALES COMO ES EL CASO DE LA EXISTENCIA DE SUELOS BLANDOS Y EXPUESTOS A SOCAVACIÓN.

CABE ACLARAR QUE GEOTECNICAMENTE SE DENOMINA PILOTE A UN ELEMENTO PRISMATICO DE CIMENTACIÓN PROFUNDA QUE TRANSMITE AL SUELO LAS CARGAS PROVENIENTES DE LA SUPERESTRUCTURA Y QUE GENERALMENTE SE LIMITA A UN DIAMETRO O ANCHO IGUAL Ó MENOR A 60 cm. Y LAS PILAS SON CIMENTACIONES DE MAYOR DIMENSIÓN CON UN MÁXIMO APROXIMADO DE 3.0 m. SIN EMBARGO PARA ESTAR DE ACUERDO CON LA TERMINOLOGIA SEGÚN SCT CUANDO SE REFIERA A UNA PILA DE CIMENTACIÓN EN EL CASO DE PUENTES SE LE DENOMINA COMO PILOTE COLADO EN SITIO.

CILINDROS Y CAJONES DE CIMENTACIÓN

ESTAS CIMENTACIONES CONSISTEN EN ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO DE SECCIÓN TRANSVERSAL CILINDRICA, RECTANGULAR, ELIPSOIDAL Ó SIMILAR HUECA AL CENTRO DE LA SECCIÓN EL CUÁL SE COLOCA VERTICALMENTE EN EL SUBSUELO DE APOYO UTILIZANDO TECNICAS APROPIADAS DE EXCAVACIÓN Y DE RETIRO DE REZAGA BASICAMENTE BAJO UN DEPOSITO DE SUELO DE PROPIEDADES MECANICAS DEFICIENTES CON EL FIN DE CONSEGUIR UN APOYO SATISFACTORIO A UNA PROFUNDIDAD PRACTICA.

CIMENTACIONES PILOTEADAS


Km 139 + 920

ESTAS SE CLASIFICAN COMO PILOTES HINCADOS (YA SEA QUE SU FABRICACIÓN SEA BASE DE CONCRETO REFORZADO Ó PRESFORZADO), Y PILOTES COLADOS EN SITIO.

A.1.- PILOTES HINCADOS DE CONCRETO REFORZADO

LOS PIOLOTES SON ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO, TIPICAMENTE DE FORMA PRISMATICA LOS CUALES SE FABRICAN FUERA DEL TERRENO EN DIFERENTES LONGITUDES Y SECCIONES.

PARA LUEGO HINCARSE YA SEA DE FORMA VERTICAL Ó INCLINDA UTILIZANDO POR LO REGULAR TECNICAS DE IMPACTO.

ESTO SE EMPLEA PARA TRANSMITIR CARGA AXIAL AL TERRRENO YA QUE ANTIGUAMENTE SOLO SE UTILIZABAN EN OBRAS PROVISIONALES.

FORMAS DE LOS PILOTES

SECCIONES COMUNES DE LOS PILOTES DE CONCRETO.

ES CONVENIENTE Y VENTAJOSO LA UTILIZACIÓN DE PILOTES DE CONCRETO Y ACERO, SEGÚN ALGUNOS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS, EL USO DE PILOTES DE CONCRETO CON PUNTA DE ACERO DE 1 Ó 2 m. DE LONGITUD Y DE SECCIÓN “H” HAN RESULTADO SATISFACTORIOS DURANTE EL PROCESO DE HINCADO EN SUELOS DUROS Y COMPACTOS.

PROFUNDIDADES QUE SUELEN ALCANZARSE CON EST ETIPO DE PILOTES EN EL ORDEN DE 60m.


Km 139 + 920

ESTOS SON FABRICADOS DE CONCRETO PRESFORZADO CON UNA RESISTENCIA DE 250 A 300 Kg / cm.² CON UNA SECCIÓN MÁXIMA DE 60 * 60 cm. YA QUE SI FUERAN MÁS GRANDES SERIA PILOTE COLADO EN SITIO.

B.- PILOTES HINCADOS DE CONCRETO PRESFORZADO

LOS PILOTES PRESFORZADOS SON ELEMENTOS PRISMATICOS DE CONCRETO HIDRAULICO, QUE ANTES DE INCARSE EN EL TERRENO SE LES APLICA UN ESFUESRZO PERMANENTE DE COMPRESIÓN PARA HACER MÁS EFICIENTE SU FUNCIONAMIENTO MECANICO, YA SEA DURANTE EL PROCESO DE INCADO Ó DURANTE LA VIDA UTIL EN EL INTERIOR DEL TERRENO.

ESTOS PILOTES SE CONSTRUYEN CON DIFERENTES LONGITUDES Y LOS ANCHOS COMUNES PREDOMINAN ENTRE 30 Y 60 cm. DE SECCIÓN YA SEA CUADRADADA, OCTAGONAL, HEXAGONAL, CIRCULAR, ETC. PRINCIPALMENTE LLENOS.

UNA DE SUS PRINCIPALES VENTAJAS ES QUE A LA ACCIÓN DEL PRESFUERZO CIERRA LAS GRIETAS DEL CONCRETO QUE CAUSAN EN LA TRANSPORTACIÓN Y EN EL PROCESO DE HINCADO.

C.- PILOTES COLADOS EN SITIO

ESTOS PILOTES SON ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO QUE SE CONSTRUYEN EN UNA PERFORACIÓN CILINDRICA PREVIAMENTE REALIZADA EN EL TERRENO, EL DIAMETRO TIPICAMENTE PUEDEN CLASIFICARSE EN DOS CATEGORIAS.

1.- LOS QUE SE CONSTRUYEN CON UN FORRO METALICO, PREVIAMENTE HINCADO Y VACIADO, EL CUÁL SIRVE DE MOLDE Y QUE PUEDE SER Ó NO RECUPERABLE

2.- LOS QUE SE CONSTRUYEN POR VACIADO DIRECTO EN LA PERFORACIÓN PREVIAMENTE EJECUTADA (EN ESTOS ELEMENTOS EL CONCRETO QUEDA EN CONTACTO DIRECTO CON EL SUELO)

LOS PILOTES CON FORRO METALICO SE PREFIEREN A VECES POR PERMITIR UNA INSPECCIÓN DETALLADA DEL ESPACIO INTERIOR ANTES DEL COLADO DEL CONCRETO, ASI COMO UN CONTROL MÁS CUIDADOSO EN SU CONSTRUCCIÓN.

LA PROFUNDIDAD MÁXIMA QUE SE PUEDEN ALCANZAR CON ESTE TIPO DE PILOTES ES DE EL ORDEN DE LOS 40 m.

3.4.- DETERMINACIÓN DE LOS CLAROS PARCIALES Y LONGITUD DE LA RAZANTE

LAS CONDICIONES PARA DETERMINAR LOS CLAROS PRINCIPALES DE UN PUENTE SON PRINCIPALMENTE:

1.- ESTOS DEBEN GARANTIZAR EL FUNCIONAMIENTO HIDRAULICO CORRECTO DEL CAUCE


Km 139 + 920

2.- DEBEN PERMITIR EL PASO DE LOS CUERPOS FLOTANTES (CUERPO DE ÁRBOLES, RAMAS, ETC.)

3.- LOS CLAROS PARCIALES DEBERAN CUMPLIR CON ÉL FUNCIONAMIENTO MECANICO Y ESTRUCTURAL SEGÚN EL TIPO DE SUPERESTRUCTURA

4.- EL TIPO DE CIMENTACIÓN ES FACTOR IMPORTANTE PARA PODER DETERMINAR LA LONGITUD DE LOS CLAROS PARCIALES YA QUE A MAYOR DEMANDA DE CIMENTACIÓN

PARA CAUSES DE FORMA RECTANGULAR Y POCO PROFUNDOS LOS TRAMOS EN SUS LONGITUDES PARCIALES PUEDEN SER DE UNA SOLA LONGITUD COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA:

EN EL CASO DE CAUSES MUY PROFUNDOS SE TRATA DE SALVAR EL OBSTACULO DE UN SOLO CLARO.


Km 139 + 920 PUENTES COLGANTES

LA ESTRUCTURA RESISTENTE BASICA ESTA FORMADA POR LOS CABLES PRINCIPALES LOS CUALES SE FIJAN EN LOS EXTREMOS DEL CLARO POR SALVAR Y TIENEN LA FLECHA NECESARIA PARA SOPORTAR MEDIANTE UN MECANISMO DE TRACCIÓN PARA LAS CARGAS QUE ACTUAN SOBRE ÉL.

LA VENTAJA Y DEFECTO DE LOS PUENTES COLGANTES SE DEBE A LA LIGEREZA DE LOS PUENTES COLGANTES, LOS HACE MÁS SENSIBLES QUE NINGUN OTRO TIPO AL AUMENTO DE LAS CARGAS PROVOCADAS POR LA CARGA DINAMICA.

LAS PARTES PRINCIPALES QUE FORMAN LOS PUENTES COLGANTES SON LOS CABLES TIPO (TORON), LAS TORRES Y LOS TABLEROS.

PUENTES ATIRANTADOS

LOS ELEMENTOS PRINCIPALES DE ESTAS ESTRUCTURAS SON LOS TIRANTES MISMOS QUE SON CABLES RECTOS QUE SUJETAN EL TABLERO PROPORCIONANDOLE UNA SERIE DE APOYOS INTERMEDIOS MÁS Ó MENOS RIGIDOS, PERO NO SOLO ELLOS FORMAN LA ESTRUCTURA RESISTENTE BASICA DEL PUENTE ATIRANTADO, SON NECESARIAS LAS TORRES PARA ELEVAR EL ANCLAJE FIJO DE LOS TIRANTES DE FORMA QUE INTRODUSCAN FUERZAS VERTICALES EN LOS TABLEROS PARA CREAR LOS APOYOS.

ESTE PUENTE ESTA FORMADO POR TRES PARTES: TIRANTES, EL TABLERO Y LAS TORRES.


Km 139 + 920

APOYOS DE LOS PUENTES

APOYOS DE NEOPRENO

TIENEN TRES VENTAJAS IMPORTANTES:

A.- ECONOMIA: DEBIDO A LA SENCILLEZ DEL PROYECTO, LA FACILIDAD DE FABRICACIÓN Y EL BAJO COSTO DE LOS MATERIALES, LOS APOYOS DE NEOPRENO NO TIENEN PARTES MOVILES SOLO CONSTAN DE UNA PLACA DE NEOPRENO DE 25 cm. APROXIMADAMENTE DE ESPESOR COLOCADO ENTRE LA TRABE Y LA CORONA DEL ESTRIBO Ó PILA.

B.- EFECTIVIDAD: LO ES COMO MEDIO PARA LA TRANSFERENCIA DE CARGAS. CUANDO SE SOPORTAN CARGAS A COMPRESIÓN, LA PLACA DE NEOPRENO ABSORVE LAS IRREGULARIDADES DE LA SUPERFICIE DE LA CORONA DEL ESTRIBO Ó PILA. OTRA VENTAJA EN CUANTO A LA EFECTIVIDAD ES EL NO TENER PROBLEMAS EN CUANTO A CORROSIÓN DEBIDO A LAS CARACTERISTICAS DEL MATERIAL.


Km 139 + 920

C.- MANTENIMIENTO: ESTE TIPO DE APOYOS NECESITAN MENOS MATERIAL QUE CUALQUIER OTRO ELEMENTO DEL PUENTE. EL NEOPRENO ACTUALMENTE SE USA EN APOYOS DE PUENTES POR DOS RAZONES IMPORTANTES:

• TIENEN LAS PROPIEDADES FISICAS QUE SE REQUIEREN, ADEMAS DE SER ALTAMENTE RESISTENTE DEBIDO AL INTEMPERISMO

• LA RESISTENCIA DEL NEOPRENO A LA COMPRESIÓN ES SUFICIENTE PARA SOPORTAR LAS CARGAS EN PUENTES SI EL APOYO SE HIZO ADECUADAMENTE PUDIENDO SOPORTAR CARGAS A LA COMPRESIÓN HASTA 70 Kg / cm.², ADEMAS DE SOPORTAR CARGAS QUE LA DEFORMACIÓN PRINCIPAL SE OBTIENEN LOS PRIMEROS 10 DÍAS DE CARGA.

LA RESITENCIA AL DETERIORO DEL NEOPRENO ES SUPERIOR AL HULE NATURAL Ó CUALQUIER SINTETICO QUE PUDIERA SATISFACER LOS REQUISITOS FISICOS DE ESTE TIPO DE PLACAS, TIENE UNA VIDA UTIL DE 35 A 40 AÑOS.

LAS PLACAS DE NEOPRENO NO DEBERAN ACEPTAR UNA DEFORMACIÓN MAYOR AL 15 % DEL ESPESOR YA QUE DE LO CONTRARIO ACELERAN LA DEFORMACIÓN PLASTICA FORMANDOSE AGRIETAMIENTOS DEBIDO AL INTEMPERISMO.


Km 139 + 920

4.-ANALISIS Y DISEÑO DE UN PUENTE DE ACERO Y CONCRETO ARMADO

CRUCE: ARROYO “CUAUHTEMOC“

CARRETERA: GUADALAJARA – COLIMA

TRAMO: EL TRAPICHE – LIMITE DE ESTADOS JALISCO / COLIMA

Km.: 139 + 920

ORIGEN: ACTLAN, JALISCO


Km 139 + 920

MEMORIA DE CÁLCULO CORRESPONDIENTE AL:

CRUCE: ARROYO “CUAUHTEMOC“



Km.: 139 + 920



Km 139 + 920

4.1.- INFORME GENERAL

EL ESTUDIO TIENE LA FINALIDAD DE OBTENER LOS DATOS HIDRÁULICOS DE GASTO Y VELOCIDAD DE LA CORRIENTE, PARA REALIZAR EL PROYECTO ESTRUCTURAL DEL VIADUCTO QUE SE REQUIERE CONSTRUIR EN EL CRUCE.

I.- GENERALIDADES

LA CORRIENTE NACE A 11.0 Km DEL SITIO DE CRUCE Y DESEMBOCA A 11.0 Km, EN EL CRUCE. EL ÁREA DE LA CUENCA DRENADA HASTA EL CRUCE ES DE 23 Km², VER CROQUIS DE LOCALIZACIÓN Y PERTENECE A LA REGIÓN HIDROLÓGICA No. 16, SEGÚN LA CLASIFICACIÓN DE LA COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA (CNA), EN LA ZONA DE CRUCE LA VEGETACIÓN SE PUEDE CLASIFICAR COMO BOSCOSA, PASTIZAL Y TERRENOS DE CULTIVO Y EL TERRENO ES DE LOMERÍOS CON BARRANCAS PROFUNDAS.

ELEVACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL BANCO DE NIVEL: BN 141-1 SOBRE ROCA CON PINTURA AZUL A 25.7 m. A LA DERECHA DE ESTACIÓN 140 + 001.10 ELEVACIÓN PROMEDIO = 874.768 m.

EL ESCURRIMIENTO EN LA ZONA DE CRUCE ES: SINUOSO, ESTABLE Y ENCAJONADO.

EL ESCURRIMIENTO ES DE CARÁCTER: PERENNE.

LOS CUERPOS FLOTANTES QUE ARRASTRA LA CORRIENTE CONSISTEN EN: RAMAZÓN, ARBUSTOS Y TRONCOS PEQUEÑOS.

EL PERÍODO DE LLUVIAS EN LA REGIÓN COMPRENDE LOS MESES DE JUNIO A OCTUBRE. LA PRECIPITACIÓN MEDIA ANUAL ES DE 1200 mm.

INFORMACIÓN ADICIONAL (EROSIÓN MARGINAL, CAÍDAS, UBICACIÓN DEL CRUCE EN UNA CURVA DEL CAUCE, CURVAS CERCANAS, ETC.)

GEOLOGÍA SUPERFICIAL EN EL FONDO: ARENA, GRAVAS Y BOLEOS EN LA MARGEN IZQUIERDA: ARENA ARCILLOSA EN LA MARGEN DERECHA: ARENA ARCILLOSA

EL EJE DEL TRAZO CRUZA EN DIRECCIÓN ESVIAJADA A LA CORRIENTE CON UN ESVIAJE DE 34 ° DERECHA (RADÍAL)

EL PASO ACTUAL DE VEHÍCULOS EN LA ZONA DE CRUCE SE REALIZA: POR UN PUENTE SOBRE LA CARRETERA ACTUAL GUADALAJARA – COLIMA LA CUÁL FORMARÁ EL CUERPO DERECHO DE LA AUTOPISTA AMPLIADA A 4 CARRILES.

SI EXISTEN PUENTES CERCANOS AL CRUCE SOBRE LA MISMA CORRIENTE, SE PROPORCIONAN LOS DATOS SIGUIENTES: a).- UBICACIÓN: A 18 m. AGUAS ARRIBA PARA EL CUERPO DERECHO DE LA AUTOPISTA EN ESTUDIO


Km 139 + 920

b).- NÚMERO Y LONGITUD LIBRE DE LOS CLAROS: 2 CLAROS DE 35m. CADA UNO

c).- ALTURA MEDIA HASTA LA PARTE INFERIOR DE SUPERESTRUCTURA: 18.50 m.

d).- ¿HA FUNCIONADO EL PUENTE A SU MÁX. CAPACIDAD? : NO

e).- ÁREA HIDRAÚLICA DEL PUENTE HASTA EL NIVEL MÁX. ALCANZADO POR EL AGUA: 25.10 m.²

f).- ÁREA BAJO EL PUENTE: 1295.00 m.²

g).- ANTIGÜEDAD DE LA OBRA: DEL ORDEN DE 11 AÑOS

h).- DATOS ADICIONALES:

II.- ESTUDIO HIDROLOGICO

MÉTODO APLICADO: VEN TE CHOW

INFORMACIÓN UTILIZADA: ISOYETAS DE INTENSIDAD DE LLUVIA - DURACIÓN – PERÍODO DE RETORNO, ELABORADAS POR LA SECRETARÍA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES.

SE OBTUVO UN CAUDAL MÁX. DE 95 m.³ / s, ASOCIADO A UN PERÍODO DE RETORNO DE 100 AÑOS.

EL GASTO ASOCIADO A UN PERÍODO DE RETORNO DE 5 AÑOS, QUE DEFINÁ EL NIVEL DE AGUAS QUE PUEDEN PRESENTARSE DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DEL PUENTE, NAC, RESULTÓ DE 50 m.³ / s.

OBSERVACIONES (FUENTE DE INFORMACIÓN, CONFIABILIDAD, ETC.): EL GASTO ES CONFIABLE, EN LA ZONA DE ESTUDIO TOMANDO EN CUENTA CON LA INFORMACIÓN PLUVIOGRÁFICA SUFICIENTE. EN EL INCISO 3. MEMORÍA DE CÁLCULO, SE DETALLA LA OBTENCIÓN DEL GASTO HIDROLÓGICO.

III.- ESTUDIO HIDRAULICO

MÉTODO APLICADO: PRINCIPIO DE CONTINUIDAD CON VELOCIDAD ESTIMADA DE 4.0 m. / s. NO FUE POSIBLE APLICAR ÉL MÉTODO DE SECCIÓN PENDIENTE, DEBIDO QUE SE TIENE UNA PENDIENTE FUERTE MÁS DEL 3 %.

SECCIONES LEVANTADAS: SE UTILIZÓ LA SECCIÓN DE CRUCE.

FECHA DE LA CORRIENTE MÁX. QUE SE CONSIDERÓ: 1993


Km 139 + 920

GASTO OBTENIDO: 84 m.³ / s PARA EL NIVEL DE AGUAS EXTRAORDINARIAS DE CAMPO, NAME, DE ELEVACIÓN 857.57 m; VELOCIDAD MEDIA EN EL CRUCE: 4.0 m/s; FRECUENCIA DEL EVENTO: 47 AÑOS, DE ACUERDO AL ANÁLISIS HIDROLOGÍCO; DURACIÓN DE LA CRECIENTE: 2 hr.

OBSERVACIONES (FUENTE DE INFORMACIÓN, CONFIABILIDAD, ETC.): LOS NIVELES DE AGUA UTILIZADOS EN LOS CÁLCULOS FUERON INDICADOS POR VECINOS DEL LUGAR CON MÁS DE 40 AÑOS DE HABITAR EN LAS CERCANÍAS DEL CRUCE.

NIVEL DE AGUAS MINIMAS DE LA CORRIENTE, NAMIN, EN EL CRUCE: 856.20 m.

IV.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

SE RECOMIENDA ADOPTAR COMO GASTO DE DISEÑO 95 m.³ / s, ASOCIADO A UN PERÍODO DE RETORNO DE 100 AÑOS. SE TRANSITÓ DICHO GASTO POR LA SECCIÓN HIDRÁULICA DEL CRUCE Y SE OBTUVO EL NIVEL DE AGUAS DE DISEÑO, (NAD), DE ELEVACIÓN 857.72 m, Y VELOCIDAD DE LA CORRIENTE DE 4.0 m. m./s.

EL GASTO DE DISEÑO PODRÁ DRENARSE MEDIANTE UN VIADUCTO DE 56 m. DE LONGITUD.

SE PROPONE UBICARLO DEL Km 139 + 890 AL Km 169 + 946.

EL ESPACIO LIBRE VERTICAL ENTRE ÉL (NAD) Y EL LECHO INFERIOR DE LA SUPERESTRUCTURA ES INTRASCENDENTE. LA VELOCIDAD MÁX. BAJO LA OBRA SERÁ DE 4.0 m./s Y LA SOBREELEVACIÓN DE LA SUPERFICIE DEL AGUA SERÁ NULA.

AL TRANSITAR POR LA SECCIÓN HIDRÁULICA DEL CRUCE EL GASTO ASOCIADO A UN PERÍODO DE RETORNO DE 5 AÑOS, SE DETERMINÓ EL NIVEL DE AGUAS DE CONSTRUCCIÓN, (NAC), DE ELEVACIÓN 857.10 m., Y VELOCIDAD DE LA CORRIENTE DE 4.0 m./s.

OBRAS AUXILIARES, DE PROTECCIÓN, DE ENCAUZAMIENTO, ETC.

4.2.- ESTUDIO HIDROLOGICO

EN TODO ESTUDIO DE DRENAJE EN CARRETERAS, EXISTE LA NECESIDAD DE ELEGIR UN GASTO DE DISEÑO DE LA CORRIENTE EN AVENIDAS MÁXIMAS EXTRAORDINARIAS, CON EL CUÁL SE PROYECTARÁ LA ESTRUCTURA.

COMO ES SABIDO SE TIENE POR LO REGULAR UN GASTO OBTENIDO CON ESTUDIO HIDRÁULICO Y OTRO CON EL ESTUDIO HIDROLÓGICO.

DICHO GASTO SE ACOSTUMBRA ASOCIARLO A CIERTO PERÍODO DE RETORNO, MISMO QUE SE DETERMINA EN FUNCIÓN DE LA VIDA ÚTIL DE PROYECTO, DE TIPO DE CARRETERA O AUTOPISTA Y DEL RIESGO QUE SE PUEDE ACEPTAR QUE


Km 139 + 920

FALLE LA OBRA, LA CÚAL A SU VEZ EN FUNCIÓN DE LA IMPORTANCIA DE ÉSTA, DE LOS DAÑOS QUE OCASIONARÍA EN CASO DE FALLA Y DEL COSTO DE LA REPARACIÓN O RECONSTRUCCIÓN.

CON LA FINALIDAD DE DETERMINAR EL GASTO HIDROLÓGICO DE LA CORRIENTE DEL ARROYO “CUAUHTEMOC” HASTA EL SITIO DE CRUCE CON EL EJE DE PROYECTO DE LA CARRETERA GUADALAJARA – COLIMA, SE REALIZÓ UN ESTUDIO HIDROLÓGICO ASOCIADO A UN PERÍODO DE RETORNO DE 100 AÑOS APLICANDO EL MÉTODO DE VEN TE CHOW, UTILIZANDO LA INFORMACIÓN DE LLUVIA CONTENIDA EN LOS PLANOS DE ISOYETAS DE INTENSIDAD DE LLUVIA _ DURACIÓN _ PERÍODO DE RETORNO, LAS CUALES FUERON ELABORADAS POR LA SECRETARÍA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES.FACTORES QUE AFECTAN AL ESCURRIMIENTO EN EL MÉTODO DE VEN TE CHOW

LOS FACTORES QUE AFECTAN AL ESCURRIMIENTO, CONSIDERADOS EN ESTE MÉTODO, PUEDEN DIVIDERSE EN DOS GRUPOS. UNO QUE AFECTA DIRECTAMENTE A LA CANTIDAD DE LLUVIA EN EXCESO O ESCURRIMIENTO DIRECTO, EL CÚAL ESTÁ COMPUESTO PRINCIPALMENTE POR EL USO DE TIERRA, LA CONDICIÓN DE LA SUPERFICIE, EL TIPO DE SUELO, Y LA CANTIDAD Y DURACIÓN DE LLUVIA. PARA TOMAR EN CUENTA EL EFECTO DE ÉSTE PRIMER GRUPO, SE INTRODUCE EL NÚMERO DE ESCURRIMIENTO, (N). EL OTRO GRUPO AFECTA LA DISTRIBUCIÓN DEL ESCURRIMIENTO DIRECTO E INFLUYE EL TAMAÑO Y LA FORMA DE LA CUENCA, LA PENDIENTE DEL TERRENO Y EL EFECTO DE RETENCIÓN DEL FLUJO POR MEDIO DEL TIEMPO DE RETRASO. ESTE EFECTO LO CONSTITUYEN LAS CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS DE LA CUENCA.PARA PODER APLICAR EL MÉTODO DESCRITO, SE PROCEDIÓ A RECOPILAR LA SIGUIENTE INFORMACIÓN:

CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS DE LA CUENCA

EN UNA CARTA TOPOGRÁFICA ESCALA 1: 50,000 CON CLAVE E 13B35 (CUAUHTEMOC), EDITADA EN 1990 POR EL INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICA, GEOGRAFÍA E INFORMÁTICA (INEGI), SE DETERMINARON LAS SIGUIENTES CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS DE LA CUENCA: ÁREA = 23 Km², LONGUITUD DEL CAUCE PRINCIPAL = 12.75 Km. Y LAS ELEVACIONES DE PUNTOS UBICADOS SOBRE EL CAUCE PRINCIPAL DIVIDIDO EN DIEZ TRAMOS IGUALES.

CON LA INFORMACIÓN ANTERIOR Y UTILIZANDO EL MÉTODO DE TAYLOR – SCHWARZ, SE CALCULÓ UNA PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE PRINCIPAL DE 5.27 % (VER TABLA ANEXA DEL CÁLCULO DE LA PENDIENTE DEL CAUCE).

CARACTERÍSTICAS CLIMATOLOGÍCAS DE LA CUENCA

CON LA UBICACIÓN DE LA CUENCA Y UTILIZANDO LAS ISOYETAS DE INTENSIDAD DE LLUVIA – DURACIÓN – PERÍODO DE RETORNO, EDITADAS, EN EL 2000 POR LA DIRECCIÓN GENERAL DE SERVICIOS TÉCNICOS DE LA (SCT), SE DETERMINARON PARA UN PERÍODO DE RETORNO DE 100 AÑOS LAS INTENSIDADES QUE APARECEN EN LA TABLA ANEXA INTENSIDADES DE LLUVIA.


Km 139 + 920

CARACTERISTICAS DEL TIPO DE SUELO

DE ACUERDO AL SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE SUELOS (S.U.C.S.), CORRESPONDE A UN TIPO DE SUELO: ( SC ) (SE CLASIFICA DENTRO DE ESTE TIPO DE SUELOS LAS ARENAS ARCILLOSAS, LOS SUELOS SE CLASIFICAN, SEGÚN INCLUYEN LAS CARACTERISTICAS DEL MATERIAL EN EL ESCURRIMIENTO; LA VEGETACION GENERALMENTE AUMENTA LA CAPACIDAD DE INFILTRACION DEL SUELO ARCILLOSOS DEBIDO A QUE MODIFICAN LA PERMEABILIDAD DE DICHOS SUELOS, EL TIPO DE SUELO DE LA ZONA EN ESTUDIO PERTENECE AL GRUPO ( C ) POR TENER UNA TEXTURA CON ARENAS MUY FINAS, LIMOS Y SUELOS CON ALTO CONTENIDO DE ARCILLA.

USO DE SUELO GRUPO DE SUELO

A B C D BOSCOSA, PASTIZAL Y AGRICULTURA 46 68 78 84

EL VALOR DE ( N) QUE LE CORRESPONDE A UN SUELO QUE PERTENECE AL GRUPO ( C ) RESULTA DE N=78

4.3.- MEMORIA DE CÁLCULO HIDRAULICO

CÁLCULO DE GASTO HIDROLÓGICO

PARA EL CÁLCULO DEL GASTO HIDRÁULICO SE APLICA EL MÉTODO DE SECCIÓN Y PENDIENTE, EL CUÁL SE APOYA EN LA FÓRMULA DE MANNING PARA LA OBTENCIÓN DEL GASTO. DICHO MÉTODO ES APLICABLE SOLO EN CONDICIONES DE FLUJO UNIFORME, LO ANTERIOR QUIERE DECIR QUE LAS SECCIONES HIDRÁULICAS DEBEN UBICARSE EN TRAMOS RECTOS DEL CAUCE DONDE LA SECCIÓN Y PENDIENTE SEAN SENCIBLEMENTE UNIFORMES, CONDICIÓN NECESARIA PARA APLICAR LA FORMULA DE MANNING; EN SITIOS DONDE EL CAUCE NO REPRESENTE CAÍDAS, ESTRECHAMIENTOS NATURALES, NI DESBORDAMIENTOS O ÉSTOS SEAN DE POCA IMPORTACIA. HA DE EVITARSE TAMBIÉN, UBICAR SECCIONES EN SITIOS EN DONDE EXISTEN POZAS NATURALES O DEBIDAS A LA EXTRACCIÓN DE MATERIALES. OTRO PUNTO IMPORTANTE ES QUE HA DE TOMARSE EN CUENTA QUE, SI LA PENDIENTE HIDRÁULICA MEDIA ES MAYOR DE DOS ( 2 ) POR CIENTO, LA FÓRMULA DE MANNING NO PROPORCIONA VALORES CONFIABLES, Y LA VELOCIDAD DE LA CORRIENTE SE HA DE OBTENER POR OTROS PROCEDIMIENTOS.

EN BASE A LO ANTERIOR, NO FUE POSIBLE APLICAR EL MÉTODO DE SECCIÓN PENDIENTE, DEBIDO A QUE SE TIENE UNA PENDIENTE FUERTE DE MÁS DEL 2%.

EL CÁLCULO HIDRÁULICO SE DETERMINO EMPLEANDO EL PRINCIPIO DE CONTINUIDAD ESTIMANDO UNA VELOCIDAD DE 4.0 m. /s, BTENIENDOSE UN GASTO DE 84 m.3 / s.FINALMENTE TAMBIEN SE TRANSITO POR LA SECCIÓN DE CRUCE EL GASTO ASOCIADO A UN PERIODO DE RETORNO DE 5 años ( 50 m.3 / s ), DETERMINANDOSE EL NIVEL DE AGUAS DE CONSTRUCCIÓN (NAC), DE ELEVACIÓN 857.10 m.


Km 139 + 920

FORMULA:

2

1

=∑ Si

mS

TRAMOH, DESNIVEL

ENTRE PENDIENTE TRAMOS (m.) Si

1 35 0.02745 0.166 6.042 45 0.03529 0.188 5.323 50 0.03922 0.198 5.054 75 0.05882 0.243 4.125 75 0.05882 0.243 4.126 80 0.06275 0.250 3.997 70 0.0549 0.234 4.278 85 0.06667 0.258 3.879 100 0.07843 0.280 3.5710 125 0.09804 0.313 3.19

43.55

POR LO TANTO S = 0.0527

METODO DE VENTE CHOW

CONSTANTE DEL CALCULO NOMENCLATURA DATOSAREA DE LA CUENCA (Km.2) A 23LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL (m:) L 12750PENDIENTE MEDIA DEL CAUCE (%) S 5.27NUMERO DE ESCURRIMIENTO DE CHOW (ADIMENCIONAL) N 78PRESIPITACION MEDIA ANUAL EN LA ESTACION BASE (cm.) Pb 1PRESIPITACION MEDIA EN CUENCA (cm.) Pb 1FACTOR CLIMATICO Y = 2.78 P/Pb Y 2.78TIEMPO DE RETRASO (hr.) tp = (0.00505 (L/s)1/2)0.64 tp 1.2585

Tr = 100 añosd (min.) d (hr.) I Pb* Peb* X d/tp Z Q

10 0.167 17.70 2.96 0.3 1.69 0.133 0.1035 10.515 0.25 16.30 4.08 0.7 2.80 0.199 0.1533 27.920 0.50 11.00 5.50 1.5 3.00 0.397 0.3012 56.745 0.75 8.40 6.30 2.0 2.67 0.596 0.4470 75.060 1.00 7.00 7.00 2.4 2.40 0.795 0.5422 84.480 1.33 5.90 7.85 3.0 2.26 1.057 0.6551 95.4120 2.00 4.20 8.40 3.4 1.70 1.589 0.8586 94.3180 3.00 3.00 9.00 3.9 1.30 2.384 1.0000 82.8240 4.00 2.40 9.60 4.4 1.10 3.178 1.0000 69.5

Si Si1


Km 139 + 920

d = DURACIÓN DE LLUVIA (hr.)

I = INTENSIDAD DE LLUVIA (cm./ hr.)

Pb* = I * d (cm.)

( )( ) .)(

32.20/2032*08.5/508**

2

cmNPbNPbPeb

−++−=

X = Peb* d

FACTOR DE ESCURRIMIENTO

Z = FACTOR DE REDUCCIÓN DE PICO

SI d / tp > 2; Z = 1

SI d / tp > 0.6; Z = 0.6315 (d/tp) 0.6632

SI d / tp < 0.6; Z = 0.7401 (d/tp) 0.9740

Q = A * X * Y * Z (m.3/s)

d (hr.)I (mm./

hr.)0.167 1770.25 1630.50 1100.75 841.00 701.33 592.00 423.00 304.00 24


Km 139 + 920

CROQUIS DE LOCALIZACION Y DELIMITACION DE LA CUENCA DEL:

CRUCE: ARROYO CUAUTEMOC


TRAMO EL TRAPICHE –LIMITE DE ESTADOS JALISCO / COLIMA

Km 139+ 920



Km 139 + 920

5.-ESTUDIOS DE CAMPO


Km 139 + 920

5.1- REPOTE DE CAMPO

PARA EFECTUAR EL ESTUDIO GEOTÉCNICO EN EL PUENTE DE REFERENCIA, SE LLEVO ACABO LA EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO EN EL SITIO, MISMA QUE REALIZO CON BASE EN LOS TERMINOS DE REFERENCIA PROPORCIONADOS POR LA DIRECCIÓN GENERAL DE CARRETERAS FEDERALES ( D. G. C. F. ), EN LOS CUALES SE ESTABLECE LA EJECUCIÓN DE UN SONDEO EN CADA UNO DE LOS HOMBROS DEL CAMINO POR SALVAR, UBICADOS SOBRE EL EJE DE TRAZO DEL CAMINO EN CUESTION Y LOCALIZADOS EN LOS SITIOS PROBABLES EN LOS QUE SE UBICAN LOS ARROYOS.

LOS SONDEOS SE EFECTUARON CON MAQUINA ROTATORIA UTILIZANDO PARA SU AVANCE LA PRUEBA DE PENETRACIÓN ESTANDAR, OBTENIENDO MUESTRAS ALTERADAS REPRESENTATIVAS DE LOS ESTRATOS DEL SUBSUELO Y AL MISMO TIEMPO SE DETERMINA SU COMPACIDAD. CUANDO SÉ ENCONTRO ROCA O BOLEOS, SE EMPLEO BARRIL MUESTREADOR DE DIÁMETRO ( N Q ), CON BROCA Y RIMA DE DIAMANTE.

LA PROFUNDIDAD DE LOS SONDEOS SÉ DEFINIO DE ACUERDO A LAS CARACTERÍSTICAS ESTRATIGRAFICAS DEL SITIO, TOMÁNDOSE LOS SIGUIENTES CRITERIOS INDICADOS EN LOS TERMINOS DE REFERENCIA PARA SUSPENDER LOS SONDEOS:

A) CUANDO SE PENETRO 6.0 m . EN ARENAS Y ARCILLAS CON NUMERO DE GOLPES MAYOR A 50 EN LA PRUEBA DE PENETRACIÓN ESTANDAR.

B) CUANDO SE DETECTO UNA MASA ROCOSA, SE VERIFICO UN ESPESOR DE 4m. COMO MINIMO.

A CONTINUACIÓN SE REPRESENTAN LOS REGISTROS DE CAMPO DE LOS SONDEOS EFECTUADOS.

5.2 RELACION DE EQUIPO Y MATERIALES EMPLEADOS

A) RELACION DE EQUIPO

CAMIONETAS ESTACAS DODGE D –350 DE 3.5 TON . DE CAPACIDAD CAMIONETA PICK UP FORD F –150 DE 1.5 TON. DE CAPACIDAD PERFORADAORA ROTARIA JOY –12B CON CHUK MECANICO PERFORADAORA ROTARIA JOY –22B CON CHUK MECANICO BOMBA MOYNO 3L 10 TIPO TORNILLO DE CAVIDAD PROGRESIVABOMBA MOYNO 3L 6 TIPO TORNILLO DE CAPACIDAD PROGRESIVAADITAMENTOS Y ACCESORIOS PARA EQUIPOS DE PERFORACIÓNLOTE COMPLETO DE EQUIPO DE LABORATORIO COMPUTADORAS , IMPRESORAS Y TRAZADOR DE PLANOS (PLOTER)


Km 139 + 920

B) RELACION DE HERRAMIENTA Y MATERIALES

TUBOS PARTIDOS ZAPATAS PARA TUBOS PARTIDOS CANASTILLA PARA ZAPATAS DE TUBOS PARTIDOS CABEZAS DE TUBO SHELBYTUBO SHELBY BARRILES NQ BROCAS DE DIAMANTE NQANILLOS ESTABILIZADORES ZAPATAS DE DIAMANTE NWBROCAS TRICONICAS 2 15/16 Y 2 7 /8 BENTONITAAGUA SOFTWARE PAQUETERÍA COMERCIAL SOFTWERE PROGRAMAS DE MECANICA DE SUELOS


Km 139 + 920

5.3 -MEMORIA FOTOGRAFICA

TIPO Y NOMBRE DEL PROYECTO

CRUCE: ARROYO CUAUHTEMOC

CARRETERA: GUADALAJARA-COLIMA

TRAMO: EL TRAPICHE: LIMITE DE ESTADOS JALISCO / COLIMA

Km 139+ 920



Km 139 + 920


Km 139 + 920


Km 139 + 920


Km 139 + 920


Km 139 + 920


Km 139 + 920


Km 139 + 920

5.4.- MEMORIA DE CÁLCULO DEL SUELO

A).-CAPACIDAD DE CARGA

PARA LOS SONDEOS SE – 1Y SE –2:

EL DESPLANTE SE HARA SOBRE UN DEPOSITO DE TALUD CONSTITUIDO POR CANTOS DE TOBA EMPACADOS DE ARENA LIMO – ARCILOSA CON GRAVA, AL CUAL SE LE CONSIDERA UN COMPORTAMIENTO COHESIVO CON LOS SIGUIENTES PARÁMETROS DE RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE:

φ = 32° C = 0 Ton./ m.2

UTILIZANDO EL CRITERIO DE K. TERZAGHI TENEMOS LOS SIGUIENTES FACTORES DE CAPACIDAD DE CARGA.

Nq = 30 Nγ = 28

PARA UNA PROFUNDIDAD DE DESPLANTE DE 3.0 m., 4.0 m Y 5.0 m. PARA LOS APOYOS No. 1 Y No.2.

PARA ZAPATAS CORRIDAS CON UN ANCHO MAYOR A 5.0 m.

γ DfTon. / m.3 m.

Nq γ2 BTon. / m.3 m.

Nγ γ Df Nq 1/2 γ B Nγ qc qpTon. / m.2 Ton. / m.2 Ton. / m.2 Ton. / m.2

0,60 3,00 30 0,80 5,00 28 54 56 110 36,670,60 4,00 30 0,80 5,00 28 72 56 128 42,670,60 5,00 30 0,80 5,00 28 90 56 146 48,67

B).- CÂLCULO DE ASENTAMIENTOS TOTALES

IwEs

qBm

−=21 µδ

q = PRESION MÁXIMA ADMISIBLE

B = ANCHO DE LA ZAPATA EN m.

µ = MODULO DE POISSON

Iw = COEFICIENTE DE FORMA

Es = MODULO DE ELASTICIDAD EN Ton. / m.2


Km 139 + 920PARA ZAPATAS CORRIDAS:

q BTon. / m.2 m. µ 1-µ2 Iw qB (1-µ2)

IwEs δm

Ton. / m.2 m.36,67 5,00 0,3 0,91 0,74 123,47 4500 0,0342,67 5,00 0,3 0,91 0,74 143,67 5000 0,0348,67 5,00 0,3 0,91 0,74 163,87 6000 0,03

I.-DATOS DE LA OBRA

TIPO DE LA OBRA: PUENTE RIO CUAUHTEMOC CARRETERA: GUADALAJARA – COLIMA TRAMO: TONILA – COLIMALOCALIZACIÓN: Km 139 +920.00ORIGEN : ENTONCRE ACATLAN, JAL.

II.- EXPLORACIÓN Y MUESTREO

NUMERO, TIPO Y PROFUNDIDAD DE SONDEOS: 4 SONDEOS SE – 1, SE – 2, SE – 3, SE – 4 EFECTUADOS CON MAQUINA ROTATORIA, UTILIZANDO PARA SU AVANCE LA PRUEBA DE ROTACIÓN CON BARRIL DE DIÁMETRO NQ CON BROCA Y RIMA DE DIAMANTE, LLEVADOS A UNA PROFUNDIAD DE 5.10 m. EN EL SE – 1, 7 .10m. EN EL SE – 2, 10 .30 m. EN EL SE –3 Y 5.25 m. EN EL SE – 4.

TIPO DE MUESTRAS: ALTERADAS REPRESENTATIVAS.

PROFUNDIDAD DE NIVEL FREÁTICO: NOSE ENCONTRO EN NINGUNO DE LOS SONDEOS.

III.- PRUEBAS DE LABORATORIO EFECTUADAS

HUMEDADNATURAL (X)

LIMITE DE PLASTICIDAD (X)

GRANULOMETRIA POR MALLAS (X)

PORCENTAJE DE FINOS (X)

PESO ESPECIFICO RELATIVO ( )

PESO VOLUMÉTRICO EN ESTADO NATURAL ( )

COMPRESIÓN SIMPLE ( )

COMPRESIÓN TRIAXIAL RAPIDA ( )

COMPRESIÓN TRIAXIAL RAPIDA CONSOLIDAD ( )RESISTENCIA AL CORTE CON TORCOMETRO DE BOLSILLO ( )


Km 139 + 920OTRAS: CLASIFICACION MANUAL Y VISUAL SEGÚN EL SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE SUELOS.

IV.- ESTRATEGIAS Y TIPOS DE FORMACIÓN

EL SONDEO No. 1 ( SE – 1 )DE 0. 00 m. A 3 .00 m.

DE 3.00 m. A 5.10 m.

FIN DEL SONDEO 5.10 m.

EN EL SONDEO No. 2 ( SE – 2 ) DE 0.00 m. A 1.80 m.

DE 1.80 m. A 3.00 m.DE 3.00 m. A 7.10 m.

FIN DE SONDEO 7.10 m.

EN EL SONDEO No. 3 ( SE –3 ) DE 3.00 m. A1.80 m.

DE 1.80 m. A 7.00 m.

DE 7.00m. A 10.30 m. MUY

FIN DEL SONDEO 10.30 m.

EN EL SONDEO No 4 ( SE – 4 ) DE 0.00 m. A 3.00 m.

DE 3.00 m. A 5.25 m.

FIN DE SONDEO 5.25 m.

OTROS DATOS Y OBSERVACIONES: ___________________________________

SÉ ENCONTRO LA SIGUIENTE ESTRATIGRAFIA:DEPOSITO DE TALUD CONSTITUIDO POR ARENA, LIMO ARCILLOSA CAFÉ CON POCA GRAVA.DEPOSITO DE TALUD CONSTITUIDO POR CANTOS EMPACADOS EN ARENA LIMO – ARCILLOSA CON GRAVA.

SÉ ENCONTRO LA SIGUIENTE ESTRATIGRAFIA:ARENA LIMO ARCILLOSA, DE SUELTA A COMPACTA, CAFÉ CLARO Y CAFÉ OSCURO CON GRAVA ( 27, 53 %).GRAVA LIMO – ARCILLOSA. DEPOSITO DE TALUD CONSTITUIDO POR CANTOS, EMPACADOS EN ARENA LIMO – ARCILLOSA CON GRAVA.

SE ENCONTRO LA SIGUIENTE ESTRATIGRAFIA:DEPOSITO DE TALUD CONSTITUIDO POR ARENA LIMO ARCILLOSA, CAFÉ, Y CAFÉ OSCURO CON GRAVA ( 27 , 35 % ) . DEPOSITO DE TALUD CONSTITUIDO POR FRAGMENTOS DE ROCA VOLCÁNICA , EMPACADOS EN GRAVA LIMOSA MAL GRADUADA .ROCA ÍGNEA, EXTRUSIVA, FRACTURADA DE MALA CALIDAD ( R. Q. D. 0.0 % ) ( TOBA

SE ENCONTRO LA SIGUIENTE ESTRATIGRAFIA:DEPOSITO DE TALUD CONSTITUIDO POR ARENA LIMO ARCILLOSA, CAFÉ CON GRAVA Y FRAGMENTOS DE TOBA BASALTICA .DEPOSITO DE TALUD CONSTITUIDO POR CANTOS DE TOBA BASALTICA EMPACADOS EN ARENA LIMOSA CON GRAVA.


Km 139 + 920

V.- CALCULOS

1.-CAPACIDAD DE CARGA: SUPERFICIALCOMPRENSACION PARCIAL ( X ) COMPRENSACION TOTAL ( ) PILASTRONES COLADOS EN EL LUGAR ( ) PILOTES DE FRIGCION Y PUNTA CILINDROS ( )

2.- MODULO DE REACCION ( )

3.- ASENTAMIENTOS DE CIMENTACIONES ( )

4.- ESTABILIDAD DE TALUDES DE CORTE ( )

5.- EMPUJE DE TIERRAS ( )

6.-OTROS CALCULOS:

5.5.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

DE ACUERDO A LA REGIONALIZACION SÍSMICA DE LA REPUBLICA MEXICANA EL CRUCE DONDE SÉ CONSTRUIRA EL PUENTE SE LOCALIZA DENTRO DE LA ZONA SÍSMICA D Y A LAS CARACTERÍSTICAS TOPOGRÁFICAS DEL SITIO DEL CRUCE.

1.- CIMENTACIÓN SUPERFICIAL MEDIANTE ZAPATAS CORRIDAS.

2.- LAS PROFUNDIDADES MINIMAS DE DESPLANTE Y LOS ESFUERZOS MÁXIMOS PERMISIBLES PARA ZAPATAS SERAN LAS QUE SE INDICAN EN LA SIGUIENTE TABLA:

APOYO ESTACION PROF. MINIMA DE ESFUERZO MAXIMONo. Km DESPLANTE EN m. PERMISIBLE EN Ton. / m.1 139 + 890.50 3,00 35 4,00 40 5,00 50

2 139 + 947.46 3,00 35 4,00 40 5,00 50

3.- UNA VEZ ALCANZADA LA EXCAVACIÓN DE DESPLANTE, SÉ DEBERA VERIFICAR QUE LOS MATERIALES ENCONTRADOS EN EL FONDO DE LAS EXCAVACIONES SEAN LOS PREVISTOS: EN EL CASO CONTRARIO SE RECOMIENDA SOLICITAR UNA VISITA A LA OBRA DE UN INGENIERO ESPECIALISTA, CON OBJETO DE DETERMINAR LO QUE PROCEDE EN DICHO CASO.

4.- LAS EXCAVACIONES PARA ALOJAR LOS ELEMENTOS DE CIMENTACIÓN PODRAN REALIZARSE CON TALUD ¾ :1, SIN PROBLEMAS DE FILTRACIÓN DE AGUA ALA INTERIOR DE LA MISMA DURANTE LA EPOCA DE ESTIAJE.


Km 139 + 920

5.- UNA VEZ EFECTUADAS LAS EXCAVACIONES PARA ALOJAR LAS ZAPATAS, SE COLOCARA EN EL FONDO UNA PLANTILLA DE CONCRETO CON UN f c = 100 Kg / cm.2 DE 5.0 cm. DE ESPESOR . DESPUÉS SE CONSTRUIRAN LAS ZAPATAS Y SE RELLENARAN LAS EXCAVACIONES CON MATERIAL DE TERRAPLEN COMPACTADO AL 95% DE SU PESO VOLUMÉTRICO SECO MÁXIMO.

6.- BAJO ESTAS CONDICIONES LOS ASENTAMIENTOS TOTALES QUE SE POUDIERAN PRESENTAR EN LA ESTRUCTURA NO SERAN MAYORES DE 0.03 m. Y SE PRESENTARAN EN SU MAYOR PARTE DURANTE LA CONSTRUCCIÓN.

7.- EL TERRAPLEN DE ACCESO, SE PODRA CONSTRUIR CON ARENA LIMOSA CUYO PESO VOLUMÉTRICO SEA DE 1.6 Ton. / m.3, SE CONSIDERARA QUE NO EXISTIRAN PROBLEMAS DE ESTABILIDAD EN LOS TERRAPLENES DE ACCESO CON TALUDES 1.5:1.

8.- SE CONSIDERA QUE NO TENDRAN PROBLEMAS DE CAPACIDAD DE CARGA NI DE HUNDIMIENTOS PARA SOPORTAR TERRAPLENES CON ALTURA MÁXIMA DE 6.0 m. SIEMPRE Y CUANDO SE HAGA DESPALME CONUN ESPESOR DE 0.60 m.

9.- EL EMPUJE LATERAL SOBRE LOS ESTRIBOS, DEBIDO AL RELLENO FORMADO POR SUELO ARENO – LIMOSO O GRANULAR LIMPIO CON UN PESO ESPECIFICO DE 1.6 Ton. / m.3, ESTARA DETERMINADO DE ACUERDO CON SU MOVIMIENTO RELATIVO CON RESPECTO A ESTOS:

A) EMPUJE PASIVO ( Ep = ½ Kp γ H2 ) SI LA ESTRUCTURA TIENE MOVIMIENTOS HORIZONTALES RELATIVOS HACIA EL RELLENO, SERA: 2.22 H2.

B) EMPUJE ACTIVO ( Ea = ½ Ka γ H2 ) SI LA ESTRUCTURA Y EL TERRAPLEN TIENDEN A SEPARARSE, SERA 0.29 H2.

C) EMPUJE EN REPOSO ( Eo = ½ Ko γ H2 ) SI NO SE SEPARAN EN MOVIMIENTOS RELATIVOS ENTRE LA ESTRUCTURA Y EL TERRAPLEN, SERA 0.80 H2.

10.- NO SE TENDRAN PROBLEMAS DE ESTABILIDAD DE LOS TERRAPLENES DE ACCESO Y SUS ASENTAMIENTOS SERAN DE ORDEN DESPRECIABLE.


Km 139 + 920

5.6.- PLANO DE PERFIL ESTATIGRAFICO Y ANEXOS


Km 139 + 920

6.-PROYECTO CONSTRUCTIVO

TIPO Y NOMBRE DEL PROYECTO: PUENTE RIO CUAUHTEMOC

CRUCE: ARROYO CUAUHTEMOC



Km.: 139 + 920



Km 139 + 920

DESCRIPCIÓN


Km 139 + 920

6.1.- DESCRPCION:

EL CRUCE SE LOCALIZA EN EL Km 139 +920 DEL TRAMO: EL TRAPICHE LIMITE DE EDOS. JALISCO, COLIMA; DE LA CARRETERA A GUADALAJARA – COLIMA, EN EL ESTADO DE JALISCO.

ESTE PUENTE RESOLVERA EL CRUCE DE LA AMPLIACIÓN CON OTRO CUERPO DE DICHA CARRETERA CON EL ARROYO CUAUHTEMOC; CUYO NOMBRE DE ESTA ESTRUCTURA SERA A. CUAUHTEMOC.

LA ESTRUCTURA ESTARA COMPUESTA DE LA SIGUIENTE FORMA:

SUPERESTRUCTURA:

ESRARA FORMADA CON UNA LOSA DE CONCRETO REFORZADO, TRABAJANDO EN COLABORACIÓN CON 4 TRABES METALICAS; CON UN ANCHO TOTAL DE 12.6 m. Y UN CLARO DE 56.00 m.; CON AMPLIACIÓN DE PROYECTO CON CAMIONES TIPO T3 – S2 – R4 EN DOS BANDAS DE TRANSITO.

SUESTRUCTURA:

ESTARA FORMADA POR ESTRIBOS CON ALEROS DE CONCRETO REFORZADO CON UN f¨c = 250 Kg / cm.2, AMBOS DESPLANTADOS POR SUPERFICIE.

GEOMETRÍA:

EL PUENTE SE LOCALIZA EN UN:

ALINEMIENTO HORIZONTAL EN CURVA DERECHAALINEMIENTO VERTICAL EN COLUMPIOESVIAJE CON EL RIO 25° 00 DERECHA


Km 139 + 920

6.2.- GEOMETRIA


Km 139 + 920

GEOMETRIA.-

DATOS DE LA CURVA VERTICAL

TE = 139 + 537.338PI = 139 + 802.252ET = 140 + 041.017EC = 139 + 620.338CE = 139 + 958.017AT = 47° 19´35" DERECHAAC = 37° 59´20"GC = 2° 15´KC = 509.298

DATOS DE LA CURVA HORIZONTAL

PCV = 130 +730 ELEV. = 881.64PIV = 139 +890 ELEV. = 872.92PTV = 140 +050 ELEV. = 875.00PC = -5.45 %PS = 1.30 %

SE OBSERVO LA GEOMETRÍA, CON COORDENADAS 0,0 EN EL ORIGEN DE LA CURVA CIRCULAR POR LO TANTO LA PENDIENTE QUE TENÍA EL EJE DEL CAUCE, RESPECTO A ÉSTE SISTEMA DE COORDENADAS, ES:

33.7118 = ال °

ENTONCES LA PENDIENTE SERÁ:

MC = 90 -33.7118 = 56.288 1.4988 = ال

AHORA LA PENDIENTE DE LAS LÍNEAS DEL EJE DEL CAUCE SERÁ:

MC = 90 - ( 25 +ال °)=0.60773


Km 139 + 920PUNTO ESTACION X Y ELEV. DE COLADO (m)1 - A 139 + 890 261.547 446.922 876.7821 - B 139 + 890 258.249 441.286 876.1681 - C 139 + 890 257.239 439.56 875.9801 - D 139 + 890 255.405 436.427 875.639

2 - A 139 + 894.52 265.504 444.582 876.6902 - B 139 + 891.08 259.18 440.739 876.1462 - C 139 + 890.00 257.239 439.56 875.9802 - D 139 + 888.02 253.710 437.415 875.680

3 - A 139 + 897.46 268.063 443.044 876.6333 - B 139 + 894.06 261.759 439.213 876.0853 - C 139 + 893.00 259.824 438.037 875.9193 - D 139 + 891.05 256.305 435.899 875.617

4 - A 139 + 902.35 272.309 440.447 876.5424 - B 139 + 899.04 266.037 436.635 875.9894 - C 139 + 898.00 264.111 435.465 875.8214 - D 139 + 896.10 260.612 433.338 875.516

5 - A 139 + 907.25 276.531 437.809 876.4555 - B 139 + 904.01 270.29 434.015 875.8985 - C 139 + 903.00 268.374 432.851 875.7285 - D 139 + 901.14 264.892 430.735 875.421

6 - A 139 + 912.15 280.729 435.129 876.3746 - B 139 + 908.99 274.517 431.354 875.8126 - C 139 + 908.00 272.61 430.195 875.6416 - D 139 + 906.19 269.146 428.09 875.331

7 - A 139 + 917.05 284.901 432.409 876.2987 - B 139 + 913.96 278.718 428.651 875.7317 - C 139 + 913.00 276.821 427.498 875.5597 - D 139 + 911.23 273.373 425.403 875.246

8 - A 139 + 921.95 289.047 429.648 876.2278 - B 139 + 918.94 282.893 425.908 875.6568 - C 139 + 918.00 281.004 424.76 875.4828 - D 139 + 916.28 277.572 422.675 875.166

9 - A 139 + 920.00 287.404 430.749 876.2549 - B 139 + 920.00 283.78 425.317 875.649 - C 139 + 920.00 282.67 423.653 875.4529 - D 139 + 920.00 280.655 420.634 875.111

10 - A 139 + 923.91 290.699 428.533 876.20010 - B 139 + 920.93 284.555 424.799 875.62710 - C 139 + 920.00 282.67 423.653 875.45210 - D 139 + 918.30 279.245 421.572 875.136


Km 139 + 920

PUNTO ESTACION X Y ELEV. DE COLADO (m)11 - A 139 + 926.85 293.168 426.847 876.1611 - B 139 + 923.92 287.041 423.123 875.58611 - C 139 + 923.00 285.161 421.981 875.41011 - D 139 + 921.32 281.745 419.905 875.092

12 - A 139 + 931.750 297.262 424.006 876.09912 - B 139 + 928.89 291.161 420.299 875.52112 - C 139 + 928.00 289.29 419.161 875.34412 - D 139 + 926.370 285.889 417.094 875.024

13 - A 139 + 936.650 301.329 421.125 876.04313 - B 139 + 933.870 295.254 417.433 875.4613 - C 139 + 933.000 293.391 416.301 875.283

13 - D 139 + 931.410 290.005 414.243 874.960

14 - A 139 + 941.55 305.369 418.205 875.99214 - B 139 + 938.850 299.319 414.528 875.40614 - C 139 + 938.00 297.464 413.400 875.22714 - D 139 + 936.450 294.092 411.351 874.903

15 - A 139 + 946.46 309.382 415.245 875.94715 - B 139 + 943.820 303.356 411.583 875.35715 - C 139 + 943.00 301.508 410.460 875.17715 - D 139 + 941.490 298.15 408.420 874.85

16 - A 139 + 946.00 309.01 415.522 875.95116 - B 139 + 946.00 305.114 410.282 875.33716 - C 139 + 946.00 303.92 408.677 875.14916 - D 139 + 946.00 301.754 405.764 874.808

17 - A 139 + 949.400 311.776 413.451 875.92117 - B 139 + 946.810 305.764 409.798 875.33017 - C 139 + 946.00 303.92 408.677 875.14917 - D 139 + 944.52 300571 406.642 874.821


Km 139 + 920

6.3.- SUPERESTRUCTURA


Km. 139 + 920

CARGA MÓVIL T3 – S2 –R4

TRABES SIMPLEMENTE APOYADAS CLARO 56M. MOMENTO MÁX. = 1151.66 TON - M CORTANTE MÁX. = 78.57 TON

PRIMERO SE PROPONE LA SEPARACIÓN S1 DE LOS DIAFRAGMAS TRANSVERSALES DEL PUENTE, PARA CALCULAR LA SECCIÓN II Y III.

S1 = 3.75 M.

WMONTEN = 7.84 * ( 100 / 15.24 ) * ( 1 / 1000 ) * ( 1.89 + 1.60 ) = 0.180 Ton./m.WLOSA = 0.20 * ( 1.89 + 1.60 ) * 2.4 = 1.68 Ton./m.

WCARPETA = 0.12 * ( 1.60 + 1.36 ) * 2.2 = 0.78 Ton./m.W SEC.. I = 1.28 * 1.05 = 1.34 Ton./m.W SEC. II = 0.08 = 0.08 Ton./m.

WGUARNICIÓN = 0.244 * 2.4 = 0.59 Ton./m.

WTOTAL = 4.64 Ton./m.

.20.259.0*75.3 TonPG ==


Km 139 + 920

159.1475.3

56 ≈= ESPACIOS EN SENTIDO LONGITUDINAL

(TRABES SECUNDARIAS)

480.320.316.12 ≈= TRABES (SENTIDO TRANSVERSAL)

ANALISIS DE CARGA EN SENTIDO LONGITUDINAL PARA TRABE SECUNDARIA

P= 4.5 Ton. P= 4.5 Ton.

a b a b 3.15 0.60 0.60 3.15 Rb = 8.68 Ton.

Ra = Rc = P * 2 = 4.5 * 2 = 0.16 Ton.4 * L² 4 * 3.75 ²

Rb = 9.0 – (0.16 + 0.16) = 8.68 Ton.

CARGA VIVA + IMPACTO PARA CADA EJE (PCV + I ) = 1.3 Rb = 8.68 * 1.3 = 11.28 Ton.


Km 139 + 920SECCIÓN TRANSVERSAL (L = 0.75 + 0.61 + 0.53 = 1.89 m.) DEL CANTILIVER WT = 2.98 Ton. P= 11.28 P= 2.20 Ton.

a1 b1 c1 0.75 0.61 0.53

M CM + CV + I = WT ( a + b + c ) ² + ( PCV + I * a 1 ) + ( PG * ( a 1 + b 1 ) )2

( ) ( ) ( )36.1*20.275.0*28.112

89.198.2 M2

I CV CM ++=++

( ) ( ) .12.1920.228.1189.1*98.22 TonPPcbaWV GICVTICVCM =++=++++= +++

SECCIÓN III - VOLADO 25

1.27

0.95 32.46 35.64

1.27 25

SECCIÓN ÁREA ( cm. ² ) Ixo (cm.4 )1 31.75 4.272 30.837 2707.62 S XX = 2 Ixo = 2 * 2716.16 = 155.21 cm. ³3 31.75 4.27 d 35.00

Σ = 94.34 2716.16


Km 139 + 920

DISEÑO PRELIMINAR DE LAS DIMENSIONES DE LA TRABE

L = 9.60 m. 3020aLd=

d = 960 = 35.56 ≈ 35 cm. 27

REVISIÓN DE PATINES

Fytfbf 8002

≤ ∴ Fytfbf 2= Fy = 3515 Kg / cm. ²

½” (12.7 mm. ) 10” (254 mm.)

tf Y bf

¼” (6.4 mm. ) 5” (127 mm.)

tf = 9.5 mm.

.0.25.032.03515

95.0*2 cmbfcmbf =→==

( )1100984000

+≤

FyFyth

W

REVISIÓN DEL ALMA

h = 350 - ( 2 * 9.5 ) = 331.00 mm.

( )[ ] ( )[ ]984000

11003515351510.33984000

1100 +=

+=

FyFyhtW

tw = 0.135 cm. tw = ⅜ " = 9.5 mm.

( )1100984000

+≤

FyFyth

W 31.244

)11003515(351598400084.34

5.9331 =

+≤=


Km. 139 + 920

DISEÑO DE DIAFRAGMA DE EXTREMO (SECCIÓN II – EXTREMO)

P = 4.5 Ton. P = 4.5 Ton.

a = 1.20 b = 2.55

Ra = 7.56 Ton. 3.75

.56.75.4*75.3

55.2*5.4** TonPLbPRa =

=

=

.CARGA VIVA + IMPACTO PARA CADA EJE (PCV + I ) = 1.3 Rb = 7.56 * 1.3 = 9.83 Ton.

WMONTEN = 7.84 * ( 100 / 15.24 ) * ( 1 / 1000 ) * ( 1.88 ) = 0.10 Ton./m.WLOSA = 0.20 * ( 1.88 * 2.4 ) = 0.90 Ton./m.

WCARPETA = 0.12 * ( 1.88 * 2.2 ) = 0.50 Ton./m.WTRABE = = 0.08 Ton./m.

WT = 1.57 Ton./m.

L 3 = 3.20 = 3.70 m.Cos 30°

.85.1270.3 m=

b 3 = 1.83 = 2.11 m.Cos 30°

14.2*270.32 3333 +==++= abaL

.78.02

14.270.33 ma =−=∴

L 3 = 2 * a 3 + b 3 L 3 = ( 2 * 0.78 ) + 2.14 = 3.70 m.


Km 139 + 920CLARO = S = 3.75 = 1.88 m.

2 2

P = 9.83 Ton. P = 9.83 Ton.

W = 1.57

a 3 b 3 a 30.79 2.11 0.79

[ ])(*)()(**12

W M 332

32

33323

3TI CV CM baabaa

LPL ICV ++++= +

++

( ) [ ])14.278.0(*)78.0()14.278.0(*78.0*

70.383.9

1270.357.1 22

2

2

++++

=++ ICVCMM

M CM + CV + I = 7.84 Ton. - m.

( ) .73.1283.92

70.3*57.12

V 3I CV CM TonPLW

ICVT =+

=+= +++

SECCIÓN II - EXTREMO 25

1.27

0.95 37.46 40.0

1.27

25 SECCI

ÓN ÁREA ( cm. ² ) Ixo (cm.4 )1 31.75 4.27

2 35.587 4161.46 S XX = 2 Ixo = 2 * 4169.99 = 208.5 cm.³3 31.75 4.27 d 40.00

Σ = 99.09 4169.99


Km 139 + 920


L = 9.60 m. 3020aLd=

d = 960 = 40 cm. 24REVISIÓN DE PATINES

Fytfbf 8002

≤ ∴ Fytfbf 2= Fy = 3515 Kg. / cm.²

½ “ (12.7 mm ) 10 ” ( 254 mm. )

tf Y bf ¼ “ ( 6.4 mm. ) 5 “ ( 127 mm. )

tf = 9.5 mm.

.0.25.032.03515

95.0*2 cmbfcmbf =→==

( )1100984000

+≤

FyFyth

W

REVISIÓN DEL LAMA

h = 400 - ( 2 * 9.5 ) = 381.00 mm.

( )[ ] ( )[ ]984000

11003515351510.38984000

1100 +=

+=

FyFyhtW

tw = 0.156 Cm. tw = ⅜ " = 9.5 mm.

( )1100984000

+≤

FyFyth

W ( )31.244

110035153515

98400010.40

5.9381

=+

≤= Ton.


Km 139 + 920

DISEÑO DE TRABE SECCIÓN CENTRO (SECCIÓN II – CENTRO)

4.5 Ton. 4.5 Ton.

a b a b3.15 0.60 0.60 3.15

Ra = 0.16 Rc = 0.16Rb = 8.68

3.75

Ra = Rc = P * 2 = 4.5 * 2 = 0.16 Ton. 4 * L² 4 * 3.75 ²

Rb = 9.0 – (0.16 + 0.16) = 8.68 Ton.

CARGA VIVA + IMPACTO PARA CADA EJE (PCV + I ) = 1.3 Rb = 8.68 * 1.3 = 11.28 Ton.

ANALISIS DE CARGAS DEL DIAFRAGMA CENTRO PARA LA SECCIÓN II- CENTRO

WMONTEN = 7.84 * ( 100 / 15.24 ) * ( 1 / 1000 ) * ( 3.75 ) = 0.19 Ton./m.

WLOSA = 0.20 * ( 3.75 * 2.4 ) = 1.80 Ton./m.

WCARPETA = 0.12 * ( 3.75 * 2.2 ) = 0.99 Ton./m.

WTRABE = = 0.07 Ton./m.

WT = 3.05 Ton./m.

L 4 = 3.20 = 3.70 m.Cos 30°

.85.1270.3 m=

85.1*220.3*2 4444 +==+= abaL

a 4 = 3.20-1.85 = 0.675 m.2

L 4 = 2 * a 4 + b 4

L 3 = ( 2 * 0.675 ) + 1.85 = 3.20 m.


Km. 139 + 920

P = 11.28 W = 3.05 P = 11.28

a4 b4 a4

0.685 1.83 0.685

L 4 = 2 * a 4 + b 4

L 4 = ( 2 * 0.69 ) + 1.83 = 3.20 m.

CLARO S = 3.75 m.

)]()()(*[*12 44

24

24442

4

24 baabaa

LPLWM ICVT

ICVCM ++++= +++

)]83.1685.0()685.0()83.1685.0(*685.0[*20.328.11

1220.3*05.3 22

2

2

++++=++ ICVCMM

M CM + CV + I = 8.61 Ton. - m.

V CM + CV + I = WT ( L 4 ) + PCV + I V CM + CV + I = 3.05 ( 3.20 ) + 11.282 2

V CM + CV + I = 16.16 Ton.


Km 139 + 920PROPIEDADES GEOMETRICAS DEL PERFIL DE LA SECCIÓN II – CENTRO 25

1.27

0.95 32.46 35.0

1.27

25

SECCIÓN ÁREA Y A * Y d A * d² Ixo1 31.75 34.365 1091.089 16.66 8812.39 4.2672 30.837 18.14 559.229 -0.42 5.44 2707.62123 31.75 0.64 20.16125 -17.08 9262.31 4.267

Σ = 94.34 1670.479 18080.14 2716.16

X1 = A * Y = 1670.479 = 17.71 cm. Σ 94.34

X2 = dT - X1 = 35 – 17.71 = 17.29 cm.

08.17227.171.17

21 =−=−= twXd cm.

( ) ( ) ( ) ( ) 42.0

227.171.1727.129.17

212 −=−−−=−−−= twXtwXd cm.

66.16

227.129.17

22 =

−=−= TwXd cm.

IT = A * d² + Ixo = 18080.14 + 2716.16 = 20796.30 cm.4

ST = IT = 20796.30 = 1174.27 cm.³ X1 17.71

SC = IT = 20796.30 = 1202.79 cm.³ X2 17.29


Km 139 + 920

SECCIÓN COMPUESTA AL CENTRO DEL CLARO TIPO I; PARA UN Fć = 250 Kg. /cm.2

cFEc ´14000=

2./44.22135925014000 cmKgEc ==

n = Es = 2040000 = 9.2 %Ec 221359.4362

be = S = 3.75 = 188 cm.2 2

be = L = 3.20 = 40 cm.8 8

be = 188 = 20.4 cm. ≈ 20 cm.n 9.22

20

15.29 5.29 20

17.71 39.71

17.29

SECCIÓN ÁREA Y A * Y d A * d² Ixo

1 400 45.0 18000 5.29 11193.64 13333.332 94.34 17.29 1631.14 22.42 47420.60 20796.30

Σ = 494.34 19631.14 58614.24 34129.63

X1 = A * Y = 19631.14 = 39.71 cm. Σ 494.34

X2 = (dT + dL) - X1 = (35 + 20) – 39.71 = 15.29 cm.


Km 139 + 920

d = X1 – Y2 = 39.71 – 17.29 = 22.42 cm.

IT = A * d² + Ixo = 58614.24 + 34129.63 = 92743.87 cm.4

ST = IT = 92743.87 = 2335.53 cm.³ X1 39.71

SC = IT = 92743.87 = 6065.65 cm.³ X2 15.29

DISEÑO DE ATIESADORES (ESPECIFICACIONES AASHTO, PÁG. 258, 10.34.4) LOS ATIESADORES INTERMEDIOS TRANSVERSALES INTERMEDIOS PUEDEN SUPRIMIRSE SI EL ESPESOR DEL ALMA ES MAYOR QUE D / 150 Y EL ESFUERZO PROMEDIO CÁLCULADO EN LA SECCIÓN ES MENOR QUE:

D = 35 = 0.23 < tw = 0.95 150 150 Fy = 3515 = 1171 Kg /cm.² Fy ≤ Fυ 3 Fυ = 7.33 * 10 7 = 7.33 * 10 7 = 44181.71 Kg. /cm.² (d/tw)2 (32.46/0.95)2

.53.035.0*5.15.1 md ===α ≈ 0.50 m.

VCM +CV + I = 16160 Kg.

CALCULO DE CONECTORES DE CORTANTE (ESPECIFICACIONES AASHTO, PÁG. 266 Y 267)

Nzr = 3 d = 7/8 in. = 7850 PARA 2000000 CICLOS

IT = 92743.8 cm.4 Q = 20 * 20 * 5.29 = 2116 cm.³

Zr = * d2 = 7850 (7/8)2 = 6010.16

q = Nzr * Zr = 3* 6010.16 = 18030.5 Lb. ≈ 8186 Kg.

V = (WCARPETA) L4 + PCV + I = 0.99 * 3.20 + 11.28 = 12.864 Ton. 2 2

SEPARACIÓN ENTRE CONECTORES

2889.272116*12864

8.92743*8186** ≈===QVIqS T SE ADOPTA @ 30 cm.


Km 139 + 920

SOLDADURA DEL ALMA AL PATÍN SUPERIOR (ESPECIFICACIONES AASHTO, PÁG. 266, INCISO 10.35.5 Y 294, INCISO 10.57.3 )

VCM +CV + I = 16160 Kg.

Q = 20 * 20 * 5.29 = 2116 cm.³

IT = 92743.87 cm.4

70.368 92743.87

16160*2116* ===TIVQSr Kg /cm.

TOMANDO UN ƒperm. = 70000 Lb. / PULG.² = 4925 Kg. / cm.²

Sr = 368.70 = 184.35 Kg. /cm. 2

a

a

te

a = TAMAÑO DE SOLDADURA

te = GARGANTA

te = 0.95 – 1/6 = 0.78 cm. → 5/16” = 0.79 cm.

ØRn = a Fexx te Sen 45° = (0.28 * 4925) (0.79 * 0.7071) * 2 = 1541 Kg. / cm.> Sr

SE COLOCARÁN FILETES DE 5/16" = 0.79 cm. (mínimo) E – 70 A TODO LO LARGO, EN AMBOS.


Km 139 + 920 DISEÑO DE TRABE PRINCIPAL (SECCIÓN I)

d 5 = 1.89 m.e 5 = 1.60 m.f 5 = 2.00 m.g 5 = 1.36 m.

CLARO Lt = 56.00 m.

ANALISIS DE CARGAS DE TRABE PRINCIPAL (SECCIÓN I)





MOMENTO Y CORTANTE PARA CM

( ) 02.182285664.4

8* 22

=== LWM TCM Ton.- m.

14.1302

56*64.42* === LWV T

CM Ton.


Km 139 + 920

MOMENTO Y CORTANTE PARA CV

YA CALCULADOS, VER PAG. 72 Y 73.

MCV = 1151.66 Ton. – m.

VCV = 78.57 Ton.

CALCULO DEL ANCHO DE DISTRIBUCIÓN (E)

S = 56.00 m. 13.206.022.1 ≤+= SE

( ) 58.456*06.022.1 =+=E m.

( ) 34.27013.2*266.1151

2==

EMCV Ton. – m.

FACTOR DE IMPACTO

S = 56.00 m.

30.03824.15 ≤

+=S

I

( ) 16.03856

24.15 =+

=I

( )60.31316.1*

13.2266.1151

2=

+

=+ IE

M CV Ton. – m.

SUMA DE MOMENTOS

62.2135402.182260.313 =+=+= + CMICVT MMM


Km 139 + 920

PROPIEDADES GEOMETRICAS DE LA SECCIÓN AISLADA

90

6.3

1.27 186.2

7.5

110

SECCIÓN ÁREA Y A * Y d A * d² Ixo

1 567.00 196.85 111613.95 111.

81 7087437 1875.352 236.47 100.60 23789.28 15.55 57201 583221.473 825.00 3.75 3093.75 -81.30 5452664 3867.19

Σ = 1628.47 138496.98 12597243 59182405.21

X1 = A * Y = 138496.98 = 85.05 cm. Σ 1628.47

X2 = dT - X1 = 200 – 85.05 = 114.95 cm.

=−=221fitXd .80.111

23.695.114 cm=

−

( ) ( )

=−−−

=2

112

fifs tXtdd

( ) ( ) .55.152

5.705.853.680.111 cm=−−−

=−=213fitXd .20.81

25.705.85 cm=

−

IT = A * d² + Ixo = 12597243+ 59182405.21= 13286207.33 cm.4

ST = IT = 13286207.33 = 156221.76 cm.³ X1 85.05


Km 139 + 920

SC = IT = 13286207.33 = 115579.57 cm.³ X2 114.95

SECCIÓN COMPUESTA AL CENTRO DEL CLARO

TIPO I; PARA UN Fć = 250 Kg /cm.2

cFEc ´14000=

2./44.22135925014000 cmKgEc ==

%22.944.221359

2040000 ===EcEsn

.1882

3752

cmSbe ===

.4.3038

24278

cmLbe ===

.00.3000.3322.9

4.303 cmnbe ≈==

30

20 101.31 91.31

114.95

118.69 85.05


Km 139 + 920

SECCIÓN ÁREA Y A * Y d A * d² Ixo1 600.00 210.00 126000 101.3 6158262 20000.002 1628.47 85.05 138496 33.64 1843151 13286207.33

Σ = 2228.47 264496 8001413 13306207.33

X1 = A * Y = 264496 = 118.69 cm. Σ 2228.47

X2 = (dT + dL) - X1 = (200 + 20) – 118.69 = 101.31 cm.

d = X1 – Y2 = 118.69 – 85.05 = 33.64 cm.

IT = A * d² + Ixo = 8001413 + 13306207.33 = 21307620.34 cm.4

ST = IT = 21307620.34 = 179524 cm.³ X1 118.69

SC = IT = 16843800.17 = 210320 cm.³ X2 101.31

( ) 32 .5478620*30*33.91**10 cmt

nbeXQ LOSA ==−=


MANUAL IMCA, PAG. 150 Y 151, SECCIÓN 1.9.1 Y 1.10.10, CUARTA EDICIÓN

d = L = 56000.00 d = 2000 mm. 20 a 30 28

L = 56.00 m.


SI bf = 90.0 cm.

tfs= 6.3 cm.

Fy = 3515 Kg. /cm.²

( ) 49.13351580014.7

3.6290800

2=≤==≤

Fytfbf

bf = ANCHO DEL PATÍN

tf = ESPESOR DEL PATÍN


Km. 139 + 920REVISIÓN DEL ALMA

( )1100984000

+≤

FyFyth

W

tw = ESPESOR DEL ALMA

d = PERALTE DE LA TRABE

h = DISTANCIA LIBRE ENTRE PATINES DE LA SECCIÓN ANALIZADA, EN cm.

h = d – (tfs + tfi) = 200 – (6.3 + 7.5) = 186.2 cm.

( )( ) ( )( )77.0

984000116035153515*2.186

9840001160*

=+

=+

=∴FyFyh

tW cm.

tw = 0.77 cm. tw = 5/16 " = 7.9 mm.

PERO EN NINGÚN CASO tw SERA MENOR QUE (AASHTO; PÁG. 257, SECCIÓN 10.34.3, DECIMO SEXTA EDICIÓN)

09.1170

2.186170

==dcm. → tw = ½” (1.27 cm.)

DISEÑO DE ATIESADORES VERTICALES DE LO APOYOS

MANUAL IMCA, PAG. 153, SECCIÓN 1.90.5VCV = 78.57 Ton.

FUERZA POR IMPACTO

S = 56.00 m.

%30.016.03856

24.153824.15 ≤=

+=

+=S

I

S = CLARO DE LA LOSA

VCV + I = 78.57 * 1.16 = 91.14 Ton.

SUMA DE CORTANTES

VT = VCV + I + VCM = 91.14 + 130.14 = 221.28 Ton.

LAS TRABES ARMADAS DE ALMA LLENA SE DISEÑARÁN DE MANERA QUE EL ESFUERZO DE COMPRESIÓN AL PIE DE LOS FILETES DE LA UNIÓN DEL ALMA AL PATÍN, QUE RESULTEN LAS CARGAS CONCENTRADAS NO SOPORTADAS POR


Km. 139 + 920

ATIESADORES, NO EXEDA DE 0.75 Fy; DE LO CONTRARIO, SE COLOCARÁN ATIESADORES.

( ) ( ) ( ) 2636351575.060.40421.73627.1

22128075.0 =⟩=+

=≤+

FyKNt

RKg. / cm.²

Fy = 3515 Kg. /cm.²

R = CARGA CONCENTRADA Ó REACCIÓN, EN Kg.t = ESPESOR DEL ALMA, EN cm.N = LONGITUD DE APOYO (NO MENOR QUE K PARA REACCIONES EN LOS EXTREMOS) EN cm.K = DISTANCIA DESDE EL CARA EXTREMA DEL PATÍN HASTA EL PIE DEL FILETE DE LA UNIÓN DEL ALMA AL PATÍN, EN cm.

SI = 1.50 m. < 1.5 * d = 1.5* 2 = 3.0 m.

= DISTANCIA LIBRE ENTRE ATIESADORES TRANSVERSALES, EN cm. h = DISTANCIA LIBRE ENTRE PATINES DE LA SECCIÓN ANALIZADA, EN cm.

CUANDO = 150.0 = 0.80 < 1.0 h 186.2 K = 4 + 5.34 = 4 + 5.34 = 12.34 ( / h)² (0.80) ²

EN DONDE:

8.03160000

2≤

=

th

Fy

KCu

= 8.052.0

27.12.186

3515

34.12*31600002

≤=

FyK

th

Cu

W

= 1590

= 8.064.0

351534.12

27.12.186

1590 ≤=

( ) ( ) 140641.77864.089.2

351540.089.2

≤=

=≤= FyCuFyFu Kg. / cm.²


Km. 139 + 920

h = 186.2 mm.

= 1500 mm.

Fy = 2530 Kg. / cm.².

SI bf = 300 mm.

∴≤Fytf

b 80089.1

8002530*30

800===

Fybftf cm.

tfa = ¾” → 19.1 mm.

tfa= 19.1

ba = 300

bfi = 900 tw = 12.7

12 tw = 152.4

NOTA: LAS DIMENCIONES SON EN mm.


Km. 139 + 920

90.15253080071.15

91.130800 =≤==≤

Fytfb

OK

( )( ) ( ) ( )( ) ( ) 37.12927.1*24.1591.1*2.1302*12*2.12 =+−=+−= twtwtfabaA cm.²

FILETE + 3 = 8 + 3 = 11 mm. ≈ 12 mm.

( )82.22

2

27.12

27.190

22 =

+

−

=

+

−

=twtwbfi

Xcm.

( ) ( )( ) ( )

−+

−= 23

2.1*12

2.1*2 XbatfabatfaIx

( ) ( ) ( ) 07.6488782.2291.1*8.28

128.28*91.12 2

3

=

+=Ix cm.4

40.2237.129

07.64887 ===AIxrX

cm.

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 05.408

1291.1*8.282

1224.15*27.1

122.12

1212 333

=

+=

−+= tfabattI WWY

cm.4

78.137.12905.408 ===

AIr Y

ycm.

44.171837.129

221280 ===AVfV

> 778.41 Kg. / cm.²

Fy

h

CCF UUU 40.0

115.1

189.2

25302

≤

+

−+=α

Fu = ( ) ( ) 101225304.0773

862.150.1115.1

64.0164.089.2

25302

=≤=

+

−+

Kg. /cm.²


Km. 139 + 920

ATIESADORES COMO COLUMNA

K = 0.75

2007878.1

2.186*75.0 ≤==rKL

CON LA RELACIÓN DE ESBELTEZ ENTRAMOS A LA TABLA DE ESFUERZOS PERMISIBLES, PAG. 248 DEL MANUAL IMCA. CON LA RELACIÓN K KL / r = 78, SE OBTIENE Fa = 1095 Kg. / cm.²

PR = 2 Fa A = 2 * 1.095 * 129.37 = 283.32 > 221.28 Ton. OK

∴ SE COLOCARAN 2 PLACAS DE 300 * 19.1 mm.

ATIESADORES INTERMEDIOS (SECCIÓN I – CENTRO)

NO SE REQUERIRÁN ATIESADORES INTERMEDIOS CUANDO LA RELACIÓN h/t ES MENOR DE 260.( IMCA; PÁGINA 154, SECCIÓN 1.10.5.3, CUARATA EDICIÓN)

=≤ 260Wth

26061.14627.1

2.186 ≤=

LA RELACIÓN =

≤

2

260

Wthh

α.16.3

27.12.186

26081.02.186

150

2

m=

≤=

Ó =≤ 3h

α .0.381.02.186

150 m≤=

0.3=h

α.5.559.50.3*862.1 m≈==∴ α

0.3=h

α = .0.395.2

862.15.5 m≤=

=≥

+= 0.1,00.434.5 2 hCUANDO

h

K αα ( ) 80.5

95.200.434.5 2 =+


Km. 139 + 920

=≤

= 8.0*3160000

2

W

U

thFy

KC ( ) 8.034.0

61.146253080.5*3160000

2 ≤=

=≥

= 8.01590

FyK

th

C

W

U ( ) 8.052.0

253080.5

61.1461590 ≥=

( ) FyCFyF UU 40.089.2

≤= ( ) ( ) 2./.1012253040.058.45452.089.2

2530 cmKg=≤==

SI bf = 30 cm.

==800Fyb

t ff ( )"4

3.91.189.1800

2530*30 cm→=

=≤Fyt

ba

f

80090.15

253080071.15

91.10.30 =≤=

25 tw = 25*12.7 = 317.5 mm.

( )( ) ( ) =+−= twtwtabaA *25*2.12 2.34.150)27.1*75.31()91.1*)2.130((2 cm=+−

( ) ( )( ) ( )[ ]2

3

*2.1*12

2.1*2 XbatabataI X −+

−=

( ) ( )( ) ( )[ ] 422

.07.6488782.22*2.130*91.112

2.130*91.12 cmIx =−+

−=

==AIr X

X .77.2034.150

07.64887 cm=

( ) ( ) ( ) =

−+

−=12

*2.1212

2.1* 33 tababataIY( ) ( ) ( ) 4

33

.1.34212

91.1*2.130212

2.130*91.1 cm=

−+

−

==AI

r yy .77.4

34.1501.342 cm=


Km. 139 + 920

==V

V AVF 2./.58.454126.857

27.1*2.186202688 cmKgFU =≥=

V = VT – (WT * 4) = 221.28 – (4.648 * 4 ) = 202.688 Ton.

( )

+

−+

=

21*15.1

189.2

h

CCFyF UUU

α

FU =( ) ( )( ) ( ) 2

2./.101225304.04.053.572

95.2115.152.0152.0

89.22530 cmKgFy ==≤=

+−+


=yrKL

2977.4

2.186*75.0 =


Pa = 2* Fa * A = 2* 1.407 * 150.34 = 423057 > 183930 Ton.

(Lt / 2) – = 2800 – 150 = 2650 cm. No. =2650 / 300 = 8.8 ATIESADORES

SEPARACIÓN = 8 * 300 = 2400 cm.

2650 – 2400 = 250 cm.

1 @ 150 1 @ 250 8 @ 300


Km. 139 + 920

SOLDADURA DEL ALMA AL PATÍN SUPERIOR

(ESPECIFICACIONES AASHTO, PÁG. 266, INCISO 10.35.5 Y 294, INCISO 10.57.3)

VCM +CV + I = 221280 Kg. Q = 20 * 30 * 91.31 = 54786 cm.³

IT = 21307620.34 cm.4

==TIVQSr *

./.95.56834.21307620

22180*54786 cmKg=

TOMANDO UN ƒperm. = 70000 Lb. / PULG.² = 4925 Kg. / cm.²

Sr = 568.95 = 284.47 Kg. /cm. 2

a

a

te


te = GARGANTA

te = 1.27 – 1/6 = 1.10 cm. → 5/16” = 0.79 cm.




Km. 139 + 920

DISEÑO DE TRABES ARMADAS SECCIÓN I (EXTREMAS)





MOMENTO Y CORTANTE PARA CM

( ) 02.182285664.4

8* 22

=== LWM TCM Ton.- m.

14.1302

56*64.42* === LWV T

CM Ton.

MOMENTO Y CORTANTE PARA CV

YA CALCULADOS, VER PAG. 72 Y 73.

MCV = 1151.66 Ton. – m.

VCV = 78.57 Ton.

CALCULO DEL ANCHO DE DISTRIBUCIÓN (E)

S = 56.00 m. 13.206.022.1 ≤+= SE ( ) 13.258.456*06.022.1 ≥=+= m.

( ) 34.27013.2*266.1151

2==

EMCV Ton. – m.

FACTOR DE IMPACTO

S = 56.00 m.

30.03824.15 ≤

+=S

I %30.016.03856

24.15 ≤=+

=

( )60.31316.1*

13.2266.1151

2=

+=+ I

E

M CV Ton. – m.

SUMA DE MOMENTOS


Km. 139 + 920

62.2135402.182260.313 =+=+= + CMICVT MMM

PROPIEDADES GEOMETRICAS DE LA SECCIÓN AISLADA

905

1.27 190

5

110 SECCIÓN ÁREA Y A * Y d A * d² Ixo

1 450.00 197.50 88875 105.35 4994823 937.52 241.30 100.00 24130 7.85 14887 725910.833 550.00 2.50 1375 -84.64 4419957 1145.83

Σ = 1241.30 114380 9429666 727994.16

X1 = A * Y = 114380 = 92.14 cm. Σ 1241.30

X2 = dT - X1 = 200 – 92.14 = 107.85 cm.

=−=221fstXd .35.105

2585.107 cm=−

( ) ( )

=−−−

=2

112

fifs tXtdd

( ) ( ) .85.72

514.92585.107 cm=−−−

=−=213fitXd .64.84

2514.92 cm=−

IT = A * d² + Ixo = 9429666 + 727994.16 = 10157661.16cm.4

ST = IT = 10157661.16 = 110235.22 cm.³ X1 92.14


Km. 139 + 920

SC = IT = 10157661.16 = 94179.15 cm.³ X2 107.85

SECCIÓN COMPUESTA AL CENTRO DEL CLAROTIPO I; PARA UN Fć = 250 Kg. /cm.2

cFEc ´14000=

2./44.22135925014000 cmKgEc ==

%22.944.221359

2040000 ===EcEsn

.1882

3752

cmSbe ===

.4.3038

24278

cmLbe ===

.00.3000.3322.9

4.303 cmnbe ≈==

30

20 89.44 79.44

107.85

130.53

92.14

SECCIÓN ÁREA Y A * Y d A * d² Ixo1 600.00 210.00 126000.00 89.44 3786873 20000.002 1628.47 92.14 114352.09 38.41 1830881 10157661.16

Σ = 2228.47 240352.09 5617755 10177661.16


Km. 139 + 920

X1 = A * Y = 240352.09 = 130.53 cm. Σ 2228.47

X2 = (dT + dL) - X1 = (200 + 20) – 130.53 = 89.44 cm.

d = X1 – Y2 = 130.53 – 92.14 = 38.41 cm.

IT = A * d² + Ixo = 5617755+ 10177661.16 = 15795416.53 cm.4

ST = IT = 15795416.53 = 121006.09 cm.³ X1 130.53

SC = IT = 15795416.53 = 176552.28 cm.³ X2 89.44

( ) =−= LOSAtnbeXQ **102

3.80.4766620*30*44.79 cm=


MANUAL IMCA, PAG. 150 Y 151, SECCIÓN 1.9.1 Y 1.10.10, CUARTA EDICIÓN

d = L = 56000.00 d = 2000 mm. 20 a 30 28

L = 56.00 m.


SI bf = 90.0 cm.

tfs= 6.3 cm.

Fy = 3515 Kg. /cm.²

=≤Fyt

b

f

f 8002 ( ) 49.13

35158000.9

5290 =≤= OK

bf = ANCHO DEL PATÍN

tf = ESPESOR DEL PATÍN

REVISIÓN DEL ALMA

( )1100984000

+≤

FyFyth

W


Km. 139 + 920

tw = ESPESOR DEL ALMA

d = PERALTE DE LA TRABE

h = DISTANCIA LIBRE ENTRE PATINES DE LA SECCIÓN ANALIZADA, EN cm.

h = d – (tfs + tfi) = 200 – (5+5) = 190.0 cm.

( )=

+=∴

9840001160* FyFyh

tT( )

.78.0984000

116035153515*190cm=

+

tw = 0.78 cm. tw = 5/16 " = 7.9 mm.

PERO EN NINGÚN CASO tw SERA MENOR QUE (AASHTO; PÁG. 257, SECCIÓN 10.34.3, DECIMO SEXTA EDICIÓN)

=170d .12.1

170190 cm= → tw = ½” (1.27 cm.)

DISEÑO DE ATIESADORES VERTICALES (INTERMEDIOS)

MANUAL IMCA, PAG. 153, SECCIÓN 1.90.5VCV = 78.57 Ton.

FUERZA POR IMPACTO

S = 56.00 m.

%30.016.03856

24.153824.15 ≤=

+=

+=S

I

S = CLARO DE LA LOSA

VCV + I = 78.57 * 1.16 = 91.14 Ton.

SUMA DE CORTANTES

VT = VCV + I + VCM = 91.14 + 130.14 = 221.28 Ton.

LAS TRABES ARMADAS DE ALMA LLENA SE DISEÑARÁN DE MANERA QUE EL ESFUERZO DE COMPRESIÓN AL PIE DE LOS FILETES DE LA UNIÓN DEL ALMA AL PATÍN, QUE RESULTEN LAS CARGAS CONCENTRADAS NO SOPORTADAS POR ATIESADORES, NO EXEDA DE 0.75 Fy; DE LO CONTRARIO, SE COLOCARÁN ATIESADORES.

( ) ( ) ( ) 2636351575.060.40421.73627.1

22128075.0 =⟩=+

=≤+

FyKNt

RKg. / cm.²


Km. 139 + 920

Fy = 3515 Kg. /cm.²

R = CARGA CONCENTRADA Ó REACCIÓN, EN Kg.t = ESPESOR DEL ALMA, EN cm.N = LONGITUD DE APOYO (NO MENOR QUE K PARA REACCIONES EN LOS EXTREMOS) EN cm.K = DISTANCIA DESDE EL CARA EXTREMA DEL PATÍN HASTA EL PIE DEL FILETE DE LA UNIÓN DEL ALMA AL PATÍN, EN cm.

SI = 1.50 m. < 1.5 * d = 1.5* 2 = 3.0 m.

= DISTANCIA LIBRE ENTRE ATIESADORES TRANSVERSALES, EN cm. h = DISTANCIA LIBRE ENTRE PATINES DE LA SECCIÓN ANALIZADA, EN cm.

CUANDO = 150.0 = 0.79 < 1.0 h 190.0 K = 4 + 5.34 = 4 + 5.34 = 12.57 ( / h)² (0.79) ²

EN DONDE:

8.03160000

2≤

=

th

Fy

KCu

= 8.050.0

27.11903515

57.12*31600002 ≤=

FyK

th

Cu

W

= 1590

= 8.064.0

351557.12

27.1190

1590 ≤=

( ) ( ) 140641.77864.089.2

351540.089.2

≤=

=≤= FyCuFyFu Kg. / cm.²

h = 1900 mm.

= 1500 mm.


Km. 139 + 920

Fy = 2530 Kg. / cm.².

SI bf = 300 mm.

∴≤Fytf

b 80089.1

8002530*30

800===

Fybftf cm.

tf = ¾” → 19.1 mm.

tfa= 19.1

ba = 300

bfi = 900 tw = 12.7

12 tw = 152.4

NOTA: LAS DIMENCIONES SON EN mm.

90.15253080071.15

91.130800 =≤==≤

Fytfb

OK

( )( ) ( ) ( )( ) ( ) 37.12927.1*24.1591.1*2.1302*12*2.12 =+−=+−= twtwtfabaA cm.²

FILETE + 3 = 8+3 = 11 mm. ≈ 12 mm.

( )82.22

2

27.12

27.190

22 =

+

−

=

+

−

=twtwbfi

Xcm.

( ) ( )( ) ( )

−+

−= 23

2.1*12

2.1*2 XbatfabatfaIx


Km. 139 + 920

( ) ( ) ( ) 07.6488782.2291.1*8.2812

8.28*91.12 23

=

+=Ix cm.4

40.2237.129

07.64887 ===AIxrX

cm.

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 05.40812

91.1*8.28212

24.15*27.112

2.121212 333

=

+=

−+= tfabattI WWY cm.4

78.137.12905.408 ===

AIr Y

ycm.

==AVfU 14.888

27.1*190214308 = > 778.41 Kg. / cm.²

V = VT – (WT * ) = 221.28 – (4.648 * 1.5) = 214.308 Ton.

Fy

h

CCFyF UUU 40.0

1*15.1

189.2 2

≤

+

−+=

α

Fu = ( ) 2

2./.101225304.032.775

90.150.11*15.1

64.0164.089.2

2530 cmKg=≤=

+

−+


K = 0.75

2008078.1

190*75.0 ≤==rKL


PR = 2 Fa A = 2 * 1.080 * 129.37 = 279.44 > 221.28 Ton. OK

∴ SE COLOCARAN 2 PLACAS DE 300 * 19.1 mm.


Km. 139 + 920

ATIESADORES INTERMEDIOS (SECCIÓN I – EXTREMA)

NO SE REQUERIRÁN ATIESADORES INTERMEDIOS CUANDO LA RELACIÓN h/t ES MENOR DE 260.

=≤ 260Wth

26060.14927.1

190 ≤=

LA RELACIÓN =

≤

2

260

Wthh

α .16.3

27.119026081.0

90.150.1

2

m=

≤=

Ó =≤ 3h

α .0.381.0190150 m≤=

0.3=h

α5.559.50.3*862.1 ≈==∴ α m.

0.3=h

α = 0.395.2

862.15.5 ≤= m.

=≥

+= 0.1,00.434.5 2 hCUANDO

h

K αα ( ) 80.5

95.200.434.5 2 =+

8.0*31600002 ≤

=

W

U

thFy

KC= ( ) 8.034.0

61.146253080.5*3160000

2 ≤=

8.01590 ≥

=

FyK

th

C

W

U = ( ) 8.052.0

253080.5

61.1461590 ≥=

( ) FyCFyF UU 40.089.2

≤= = ( ) ( ) 1012253040.058.45452.089.2

2530 =≤= Kg./cm.²

SI bf = 30 cm.


Km. 139 + 920

==800Fyb

t ff 89.1

8002530*30 = → 1.91 cm. (¾” )

=≤Fyt

ba

f

80090.15

253080071.15

91.10.30 =≤=

25 tw = 25*12.7 = 317.5 mm.

( )( ) ( ) =+−= twtwtabaA *25*2.12 2((30-1.2)*1.91) + (31.75 * 1.27) = 150.34 cm. ²

( ) ( )( ) ( )[ ]23

*2.1*12

2.1*2 XbatabataI X −+

−=

Ix = ( ) ( )( ) ( )[ ] 07.6488782.22*2.130*91.112

2.130*91.12 22

=−+

−cm.

==AIr X

X 77.2034.150

07.64887 = cm.

( ) ( ) ( ) =

−+

−=12

*2.1212

2.1* 33 tababataIY( ) ( ) ( ) 1.342

1291.1*2.1302

122.130*91.1 33

=

−+

−

cm.

==AI

r yy 77.4

34.1501.342 = cm.

==V

V AVF 2./.58.454126.857

27.1*2.186202688 cmKgFU =≥=

V = VT – (WT * 4) = 221.28 – (4.648 * 4 ) = 202.688 Ton.

( )

+

−+

=

21*15.1

189.2

h

CCFyF UUU

α

FU = ( ) ( )( ) ( ) 101225304.04.053.57295.2115.1

52.0152.089.2

25302

==≤=

+−+

Fy Kg. / cm. ²


Km. 139 + 920


=yrKL

2977.4

2.186*75.0 =


Pa = 2* Fa * A = 2* 1.407 * 150.34 = 423057 > 183930 Ton.

(Lt / 2) – = 2800 – 150 = 2650 cm. No. =2650 / 300 = 8.8 ATIESADORES

SEPARACIÓN = 8 * 300 = 2400 cm.

2650 – 2400 = 250 cm.

1 @ 150 1 @ 250 8 @ 300

SOLDADURA DEL ALMA AL PATÍN SUPERIOR

(ESPECIFICACIONES AASHTO, PÁG. 266, INCISO 10.35.5 Y 294, INCISO 10.57.3 )

VCM +CV + I = 221280 Kg. Q = 47666.80 cm.³

IT = 15795416.53 cm.4

==TIVQSr *

=53.15795416

221280*80.47666 ./.77.667 cmKg


Km. 139 + 920

TOMANDO UN ƒperm. = 70000 Lb. / PULG.² = 4925 Kg. / cm.² Sr = 667.77 = 333.88 Kg. /cm. 2

a

a

te


te = GARGANTA

te = 1.27 – 1/6 = 1.10 cm. → 5/16” = 0.79 cm.



DISEÑO DE CONECTORES DE CORTANTE

EN LOS 7.00 m. PARA UN:VCV = 78.57 Ton.

Q = 47666.80 cm.³

IT = 15795416.53 cm. FUERZA POR IMPACTO

S = 56.0 m. =≤+

= 30.03824.15

SI 3016.0

385624.15 ≤=

+

SE PROPONE UTILIZAR 3 HILERAS DE PERNOS DE Ø = "87 = 22.2 mm.

= 7850 PARA 2000000 DE CICLOS FUERZA HORIZONTAL PERMISIBLE (Zr ):


Km. 139 + 920

== 2*dZr α ( ) 16.60108/7*7850 2 = PARA HILERAS DE 3 PERNOS:

== ZrNq Zr * .81865.18030169.6010*3 KgLb ≅=

=+= ++++

ICVCARPETALOSAMONTENGUARNICIÓN P

LWV

2* 4

275.3*37.1 ( )16.1*57.78 = 93.709 Ton.

SEPARACIÓN ENTRE CONECTORES:

==QVIqS T

**

.95.2880.47666*9370953.1579516*8186 cm= UTILIZAR @ 25 cm.


Q = 47666.80 cm.³

IT = 15795416.53 cm.

=+= ++++


LWV

2* 4

275.3*37.1

+ ( )16.1*57.60 = 72.829 Ton.


==QVIqS T

**

.42.3780.47666*72829

315795416.5*8186 cm= UTILIZAR @ 35 cm.


Q = 47666.80 cm.³

IT = 15795416.53 cm.

=+= ++++


LWV

2* 4

275.3*37.1

+ ( )16.1*57.51 = 62.389 Ton.


==QVIqS T

**

.48.4380.47666*62389

315795416.5*8186 cm= UTILIZAR @ 44 cm.


Km. 139 + 920


Q = 47666.80 cm.³

IT = 15795416.53 cm.

=+= ++++


LWV

2* 4

275.3*37.1

+ ( )16.1*57.42 = 51.949 Ton.


==QVIqS T

**

.21.5280.47666*51949

315795416.5*8186 cm= UTILIZAR @ 50 cm.


Km. 139 + 920

REVISIÓN DE MONTEN

MONTEN 152 * 10 (6” CAL. 10)

PESO = 7.84 KG/M. PERALTE = 15.24 CM. ANCHO ( bf ) = 6.35 CM. LMONTEN = 15.24 CM. IYY = 48.45 CM.4 SYY = 11.05 CM.³ EA = 2.10 E + 06 KG. / CM.² LOSA DE CONCRETO

ESPESOR = 20 CM. PESO = 0.0024 KG. / M3

FB = 0.55 FY = 0.55 * 2530 = 1390 KG. / CM.²

WMONTEN + LOSA = 15.24 * 20 * 0.0024 + 0.078 = 0.810 KG. / CM. MMONTEN = 12759 KG. - CM.

YY

MONTEN

SMfb= = 2./.1155

05.1112759 cmKg= fb < Fb

DEFORMACIÓN VERTICAL MÁXIMA δmáx.

XXA

TTMÁX IE

LW384

5 4

. =δ .65.145.48*0610.2*384

355*810.0*5 4

cmE

=+

=


Km. 139 + 920

DISEÑO DE LA LOSA

S = 375 cm. = 12.30 ft. h = 20 cm. c = 12 cm.

Losa = 0.20 * 2,400.00 = 480.00Asfalto = 0.12 * 2,200.00 = 264.00

WCM = WLOSA + CARPETA = 0.744 Ton: / m.

REFUERZO PRINCIPAL PARALELO A LA DIRECCIÓN DEL TRÁNSITO

744.00 Kg - m.

S = 3.75 m.

..81.13078

375*00.7448* 22

mKgSW

M TCM −===

ANCHO DE DISTRIBUCIÓN DE LA CARGA POR RUEDA ( E ) (ESPECIFICACIONES AASHTO, PÁG. 36, INCISO 3.24.5)

E = 1.22 + 0.06 s E = 1.22 + ( 0.06 * 3.75 ) = 1.45 < 2.14m.

MOMENTO CUANDO ESTA CONTINUA LA LOSA

CALCULO DEL MOMENTO POR CARGA VIVA (ESPECIFICACIONES AASHTO, PÁG. 35, INCISO 3.24.3.1)


Km. 139 + 920

( ) ( ) ..03.40.97536.9

6096.075.37536.9

6096.0 mTonPSM CV −=+=+=

FUERZA POR IMPACTO (ESPECIFICACIONES AASHTO, PÁG. 21, INCISO 3.8.2) S = 3.75 m.

%30.037.03875.3

24.153824.15 ≥=

+=

+=S

I

POR LO QUE SE TOMA SOLO EL 30%

MCV + I = 4,03 * 1.30 = 5,236 Kg - m.

MOMENTO TOTAL

..40.653781.130759.5229 mKgMMM CMICVT −=+=+= +

REVISIÓN DEL PERALTE

2

2

2

2

./.2100*5.0./.4200

./.50.112250*45.0´*45.0./.250´

cmKgFyfscmKgFy

cmKgcffccmKgcf

===

====

C

S

EEn = 22.9

250140002040000 ==

nbFkS+

=1

1

( )30.0

10022.921001

1 =+

=

31 kj −= 89.0

330.01 =−=

K = 0.5 Fs k j = 0.5 * 2100 * 0.30* 0.89 = 15.41

d = 20 – 2.5 = 17.5 cm.

d´ = d – r = 17.5 – 2.5 = 15 cm.

MT = M1 + M2

M1 = K b d2 = 15.41 * 100 * 15 2 = 346769 Kg. / cm.2


Km. 139 + 920

654400 = 346769 M2 ∴ M2 = MT – M1 = 654400 – 346769 = 307631 / cm.2

As = M1 = 307631 = 10.87m.2

fs j d 2100 * 0.89 * 17.5

SE PROPONE Vars. # 6; AVAR. = 2.85 cm.²

Núm. Vars. = 10.87 = 3.81 ≈ 4 vars. EN EL PLANO 2.85

Separación = 100 = 26.25 cm. 3.81

SE ADOPTA @ 25 cm.

TEMPERATURA 2.15.3100*5.17*0018.0 cmAST ==


Núm. Vars. = 3.15 = 2.48 ≈ 3 vars. EN EL PLANO 1.27

Separación = 100 = 33 ≈ 30 cm.3

DISTRIBUCIÓN

(ESPECIFICACIONES AASHTO, PÁG. 37, INCISO 3.24.10) S = 3.75 m.

SPORCENTAJE 55= 40.28

75.355 == < 50%

% AS = 10.87 * 0.28 = 3.08 cm.2


Núm. Vars. = 3.08 = 2.43 ≈ 3.00 vars. 1.27

Separación = 100 = 33 ≈ 30cm.3


Km. 139 + 920

DISEÑO DE LOSA EN CANTILIVER s = 375cm. h = 20cm.

c = 12cm.

da = 1.25 m.

db = 0.64 m.

da + db = 1.89 m.

Losa = 0.20 * 2,400.00 = 480.00

Asfalto = 0.12 * 2,200.00 = 264.00

WT = 744.00 Kg - m.

CALCULO DEL MOMENTO POR CARGA MUERTA

..821.1328289.1*89.1*00.744

2** cmKgSSWM TCM −=

=

=

CALCULO DEL MOMENTO POR METRO DE LA CARGA VIVA (ESPECIFICACIONES AASHTO, PÁG. 36, INCISO 3.24.5) CONCIDERANDO UNA CARGA DE P = 9.00 Ton.

..26.514.2

0.9*25.1* mTonEPXM CV −===

REFUERZO PRINCIPAL PERPENDICULAR A LA DIRECCIÓN DEL TRÁNSITO (LECHO SUPERIOR) ANCHO DE DISTRIBUCIÓN DE LA CARGA POR RUEDA ( E )

E = 0.8 X + 1.143 = (0.8 * 1.25) + 1.143 = 2.14 m.

FUERZA PRO IMPACTO (ESPECIFICACIONES AASHTO, PÁG. 21, INCISO 3.8.2)

S = 1.89 m.

%30.038.03889.1

24.153824.15 ≥=

+=

+=S

I

POR LO QUE SE TOMA SOLO EL 30% PUENTE CUAUHTEMOC

CARRETERA: GUADALAJARA - COLIMA Km. 139 + 920

MCV + I = 5260 * 1.30 = 6824 Kg. – m. MOMENTO TOTAL

=+=+= + 82.13286824CNICVT MMM 8152 Kg. – m.

REVISIÓN DEL PERALTE

2

2

2

2

./.2100*5.0./.4200

./.50.112250*45.0´*45.0./.250´

cmKgFyfscmKgFy

cmKgcffccmKgcf

===

====

C

S

EEn = 22.9

250140002040000 ==

nbFkS+

=1

1

( )30.0

10022.921001

1 =+

=

31 kj −= 89.0

330.01 =−=

K = 0.5 Fs k j = 0.5 * 2100 * 0.30* 0.89 = 15.41

d = 20 – 2.5 = 17.5 cm.

d´ = d – r = 17.5 – 2.5 = 15 cm.

MT = M1 + M2

M1 = K b d2 = 15.41 * 100 * 15 2 = 346769 Kg. - cm.

815200 = 346769 + M2 ∴ M2 = MT – M1 = 815200 – 346769 = 469431 g. / cm.2

As = M1 = 469431 = 16.59 cm.2

fs j d 2100 * 0.89 * 15


Núm. Vars. = 16.59 = 5.82 ≈ 6.00 vars. 2.85

Separación = 100 = 16.7 ≈ 15 cm.6


Km. 139 + 920

TEMPERATURA 2.15.3100*5.17*0018.0 cmAST ==


Núm. Vars. = 3.15 = 2.48 ≈ 3.00 vars. 1.27

Separación = 100 = 33 ≈ 30cm.3

DISTRIBUCIÓN

(ESPECIFICACIONES AASHTO, PÁG. 37, INCISO 3.24.10) S = 3.75 m.

SPORCENTAJE 121= 48.62

75.3121 == < 67%

% AS = 16.59 * 0.6248 = 10.35 cm.2


Núm. Vars. = 10.35 = 3.63 ≈ 4.00 vars. 2.85

Separación = 100 = 25 cm.4


Km. 139 + 920 DIAFRAGMA VERTICAL

SE PROPONE EL SIGUIENTE CONTRAVENTEO 1.60 B C

2.00

A D

3.20

A = 3.20 * 1.60 = 2.56 m.²2

CARGA MUERTA

WT = ( 0.20 * 2.4 ) + ( 0.12 * 2.2 ) = 0.744 Ton./m.²

LAWW T

CM = 2./.60.020.3

56.2*744.0 mTon==

L = 3.20 m.

8

2LWM CMCM = ( ) ..76.0

820.360.0 2

mTon −==

2LWV CM

CM = .95.02

20.3*60.0 Ton==

FACTOR DE IMPACTO

S = 3.20 m.

%30.037.03820.3

24.153824.15 ≥=

+=

+=S

I

WCV = 9.0 Ton.

30.1*4LWM CV

ICV =+ ..36.930.1*4

20.3*0.9 mTon −==

IWV CVICV *=+ .70.1130.1*0.9 Ton==


Km. 139 + 920

SUMA DE MOMENTOS Y DE CORTANTES

=+= + CMICVT MMM 0.76 + 9.36 = 10.12 Ton. – m. =+= + CMICVT VVV 0.95 + 11.70 = 12.65 Ton.

DIAGONALES Y MONTANTES

ÁREA EXPUESTA DE LA SUPERESTRUCTURA

A = 56.87 * 3.20 = 182.0 m.²

PARA UN CONTRAVENTEO EXTREMO

A = 182.0 = 90.99 m.²2

FUERZAS HORIZONTALES ACTUANTES

VNS = 90.99 * 0.250 = 22.75 Ton. * 1.60 = 36.40 Ton. - m.

VNV = 28.44 * 0.150 = 4.27 Ton. * 5.69 = 24.26 Ton. - m.Σ = 27.02 Ton. Σ = 60.66 Ton. - m.

LT = 56.88 / 2 = 28.44 m.

EN EL MARCO SE TIENE UNA FUERZA DE : 27.02 Ton. A PLICADA A :

b = 60.66 = 2.24 m.27.02

27.02 1.60 1.60 B C

2.24 2.0 E

H A D 3.20

V


Km. 139 + 920

.51.13202.27

.91.182.3

24.2*02.27

TonH

TonV

==

==

.20.3.;90.1 mADmAB ==

( ) ( ) .72.320.390.1 22 mBD =+=

°== − 74.61272.3tan 1α

Ø = 90 – 61.74 = 28.26º

NUDO A B

AC

13.51 Ton. D

18.91

.47.2126.28

91.18 TonCos

AC =°

=

NUDO B B F CB

F BD F CA

13.51 F AD

A

18.91

( ) ( ) ( ) 090.190.1*02.2760.1*91.18 =++=∑ BCM D

( ) ( ) .44.29

90.190.1*02.2760.1*91.18 TonBC −=−−=∴

( ) 074.61444.29 =°+−=∑ SenBDFH


Km. 139 + 920

.42.3374.61

44.29 TonSen

BD =°

=∴

SEGÚN LAS NORMAS AASHTO PARA ELEMENTOS A COMPRESIÓN L / r NO DEBE SER MAYOR DE 140 Y PARA ELEMENTOS A TENSIÓN NO DEBE SER MAYOR DE 240 POR LO QUE SE TIENE LO SIGUIENTE:

DIAGONALES : 372 = 1.55 cm. TENSIÓN240

MONTANTES = 320 = 2.29 cm. COMPRESIÓN140

1059.10405.3

320

.12.3.29.2.05.3

.74.29

:"85"*4"*4:

2

≈==

=≥=

=

rL

cmXcmcmr

cmA

CONUNSEUSARA

X

G


P = Fa * AG = 867 * 29.74 = 25785 > 13510 Kg.

CARGA ADMISIBLE EN; BD

Pu = Øt Fy AG = 0.9 * 2530 * 29.74 = 67718 Kg.

2.44.2999.0*74.29*

99.0372

12.311

cmUAAeLXU

G ===

=−=−=

Pu = Øt Fy Ae = 0.9 * 2530 * 29.44 = 67150 > 33420 Kg.

SE USARA SOLDADURA DE 5/16 “ ( 8 mm ) E - 7018

T = 8 mm. ØRN = 1250

LONGITUD DE LA SOLDADURA = 67.157 = 54.00 cm. 1.250


Km. 139 + 920

6.4.- SUBESTRUCTURA


Km. 139 + 920


Km. 139 + 920SUBESTRUCTURA

ESTRIBO 1.-

1.- ANALISIS DE LA ZAPATA

A).- CARGAS DE LA SUPERESTRUCTURA

No. DE TRABES = 4

LARGO DEL CUERPO DEL ESTRIBO (LCE)= 13.80 m.

LONGITUD DEL PUENTE = 56.00 m.

.56.5204*14.1302

00.56*648.42

TonLWV TCM ====

72.3780.1356.520 ===∴

LCEVV CM

T .Ton

VCV = 78.57 * 4 = 314.28 Ton.

.77.2280.1328.314 Ton

LCEVV CV

T ===∴

VT = VCM + VCV = 37.72 + 22.77 = 60.05 Ton.

B).- SUBESTRUCTURA

DIAFRAGMA

W DIAFRAGMA = 2.83 * 0.30 * 2.4 = 2.03 W CUERPO = 9.17 * 1.20 * 2.4 = 26.41

W ZAPATA = 5.0 * 1.0 * 2.4 = 12.00

W PP = 40.44 Ton. C).- SISMO.-

SUPERESTRUCTURA

SE EMPLEARA Q = 2.0; C = 0.50

∴ EL COEFICIENTE SÍSMICO 25.00.25.0 ===

QCCS

S SUP = V T * C S = 60.50 * 0.25 = 15.125 Ton.


Km. 139 + 920

POR TRIANGULOS SEMEJANTES SE OBTIENE b =?

( ) .74.786.18

125.15*65.9125.152

72.3765.9 mbb ==∴=

M SUP = b * S SUP = 7.74 * 15.125 = 117.07 Ton. – m.

SUBESTRUCTURA

W PP = 40.44 Ton.

V PP = 40.44 * 0.25 = 10.11 Ton.


( ) 11.10272.3765.9 b= .17.5

86.1811.10*65.9 mb ==∴

M SUB = b * S SUB = 5.17 * 10.11 = 52.27 Ton. – m.

SISMO TOTAL

S T = 15.125 + 10.11 = 25.235 Ton.

M ST = 117.07 + 52.27 =169.64 Ton. - m.


Km. 139 + 920

EMPUJE DE TIERRA

1.20 1.20 Ø = 32 ° 1.6 = ال Ton. / m³ ETS

5.00 nn HKP γ=

13.00

8.00 ET

Ø K = ( 1 sen Ø) / ( 1 + sen Ø ) ال H PRESIÓN

32 ° 0.307 1.60 1.20 P 1 0.5932 ° 0.307 1.60 6.20 P 2 3.05

P 3 2.4632 ° 0.307 1.60 13.00 P 4 6.39

H = 6.20-1.20=5.00 m. EL EMPUJE ACTÚA A:

==3Hb .07.2

320.6 m=

HPPETS *2

21

+= = 2./.10.900.5*

205.359.0 mTon=

+

== TSETS EbM * 2.07 * 9.10 = 18.84 Ton. – m. H = 13.00 – 5.00 = 8.00 m.

EL EMPUJE ACTÚA A:


Km. 139 + 920

==3Hb .33.4

300.13 m=

HPPET *2

43

+= = 2./.40.3500.8*

239.646.2 mTon=

+

== TET EbM * 4.33 * 35.40 = 153.38 Ton. – m.

=+= ETETST MMMET 18.84 + 153.38 = 172.22 Ton. – m.

=+= TTST EEET 9.10 + 35.40 = 44.50 Ton. /m.²

GRUPOS DE CARGA GRUPO I (100 %) RESPECTO AL PUNTO “ A “

CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)CM 37.72 2.24 -84.49CV 22.77 2.24 -51.01

DIAFRAGMA 2.03 2.69 -5.46CUERPO 26.41 2.24 -59.16ZAPATA 12.00 2.50 -30.00

ET 44.50 172.22PT = 2.16 * 12.0 * 1.6 41.47 3.92 -162.57

∑ = 142.41 -220.47

X = SUMA DE MOMENTOS = 220.47 = 1.55 m. SUMA DE FUERZAS 142.41

e = H – X = 5.0 – 1.55 = 0.95 m. 2 2 GRUPO VII (133 % ) RESPECTO AL PUNTO “ A “

CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)CM 37.72 -84.49

PP + PT 80.28 -253.83ET 44.50 128.45

VPP 9.735 165.55∑ = 118.00 44.32

PP = 26.41 + 12.00 = 38.41 Ton.

X = SUMA DE MOMENTOS = 44.32 = 0.37 m.SUMA DE FUERZAS 118.00


Km. 139 + 920

e = H – X = 5.0 – 0.37 = 2.12 m. 2 2 ESFUERZOS EN EL DESPLANTE

A = 5.0 * 1.0 = 5.0 m.² I = (1* 5³)/12 = 10.42 m4

CON: IMe

AP ±=σ SE TIENE:

GRUPO I

42.10

95.0*47.2200.541.142 ±=σ

GRUPO I

б1 = 49.00 < 50 Ton./m²

б2 = 7.96 < 50 Ton./m²

GRUPO VII

42.10

12.2*32.440.500.118 ±=σ

GRUPO VII

б1 = 32.61 < 50 Ton./m²

б2 = 14.58 < 50 Ton./m²

NOTA: EN EL PLANO No. 10887.01 SE CONCIDERA UNA PROFUNDIDAD DE 3.00 m., EN LA MEMORIA DE CALCULO SE ESTA CONCIDERANDO PARA UNA PROFUNDIDAD DE 5.00 m.


Km. 139 + 920

DISEÑO DE LA ZAPATA (GRUPO I)

1.64 1.20 2.16

Pc

7.96

28.81

ET 49.00

POR TRIANGULOS SEMEJANTES

84.25

96.700.49 X=−

( ) 2./.31.235

84.2*96.700.49 mTonX =−=∴

q = 7.96 + 23.31 = 31.27 Ton. /m.²

EMPOTRE q = 31.27B= 2.16 m.

( ) =+=

2*BqET

σ ( ) ./.69.862

16.2*00.4927.31 mTon=+

=++=

σσ

qqBB 2

3´

( ) .00.100.4927.31

00.4927.31*2316.2 m=

++

MET = ET * B´ = 86.69 * 1.00 = 86.69 Ton. – m. /m.

.44.13

16.2*23*2´´ mBB ===


Km. 139 + 920

( ) =−=

2*BqPC

σ ( ) ./.15.192

16.2*27.3100.49 mTon=−

MPc = PC * B´´ = 19.15 * 1.44 = 27.58 Ton. – m. /m. VT = ET - Pc = 86.69 – 19.15 = 67.54 Ton. /m.

MT = MET - MPc = 86.69 – 27.58 = 59.11 Ton. – m. / m.

==sJdF

MAs ET

´2.90.36

90.0*89.0*20001000*11.59 cm=

SE COLOCARAN Vars. 8c @ 10 cm.

REVISIÓN POR TENSIÓN DIAGONAL

==bdVTυ 50.7

90*10067540 = 2./.5.7 cmKg≤

== cf ´*03.0υ 0.03 * 250 = 7.5 Kg. / cm.²

NO REQUIERE ACERO POR TENSIÓN DIAGONAL


Km. 139 + 920ANALISIS DEL CUERPO

EMPUJE DE TIERRRAS Ø = 32 ° 1.20 1.201.6 = ال Ton. / m.³ ETS nn HKP γ= 5.00

12.00

7.00 ET

Ø K = ( 1 sen Ø) / ( 1 + sen Ø ) ال H PRESIÓN 32 ° 0.31 1.60 1.20 P 1 0.5932 ° 0.31 1.60 6.20 P 2 3.05

P 3 2.4632 ° 0.31 1.60 12.00 P 4 5.90

H = 6.20-1.20=5.00 m.

EL EMPUJE ACTÚA A:

==3Hb .07.2

320.6 m=

HPPETS *2

21

+= = 2./.10.900.5*

205.359.0 mTon=

+

== TSETS EbM * 2.07 * 9.10 = 18.80 Ton. – m.

H = 12.00 – 5.00 = 7.00 m. EL EMPUJE ACTÚA A:


Km. 139 + 920

==3Hb .0.4

312 m=

HPPET *2

43

+= = 2./.26.2900.7*

290.546.2 mTon=

+

== TET EbM * 4.00 * 29.26 = 117.00 Ton. - m

=+= ETETST MMMET 18.84 + 117.00 = 135.80 Ton. /m.

=+= TTST EEET 9.10 + 29.26 = 38.35 Ton. /m.²

GRUPOS DE CARGA

GRUPO I (100 %)

CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)CM 37.72 0.60 22.63CV 22.77 0.60 13.66

DIAFRAGMA 2.03 1.05 -2.13CUERPO 26.41

ET 38.35 135.80∑ = 88.93 169.96


GRUPO VII (133.33 %)

CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)GRUPO I - CM 66.16 156.30

SSUPER 15.125 117.07PP(SIN ZAPATA) 7.11 28.44

∑ = 66.16 301.51 PP(SIN ZAPATA) = PP * Cs = 28.44 * 0.25 = 7.11 Ton. / m.


ESFUERZOS

GRUPO I


Km. 139 + 920

H = 120 = 0.63; p = 0.01 %; n = 10; pn = 0.10 X 191

CON d´ = 6.00 m. ∴ d´ = 600 = 0.05 H 120

K = 0.41; C = 5.8

=

= 2

4

*10*bd

MCfC2

2

4

./.10046.68120*100

10*96.1698.5 cmKg≤=

( ) =

−

−= 1

´1*10

KH

dff CS ( ) 2./.20006.9011

41.005.0146.68*10 cmKg≤=

−−

GRUPO VII

H = 120 = 0.39; p = 0.01 %; n = 10; pn = 0.10 X 307

CON d´ = 6.00 m. ∴ d´ = 600 = 0.05 H 120

K = 0.34 C = 5.4

=

= 2

4

*10*bd

MCfC 183.113120*100

10*51.3014.5 2

4

=

/ 1.33 = 85.10 Kg / cm² < 100 Kg / cm²

( ) =

−

−= 1

´1*10

KH

dff CS ( ) 91.20301

41.005.01

183.113*10 =

−

−/ 1.33 = 1069.5 < 2000 Kg. /cm²

∴ SE ACEPTAN LOS ESFUERZOS Y EL % DE ACERO PROPUESTO

DISEÑO

ACERO DE REFUERZO POR CARA ∴ p = 0.005 %

As = 0.005 * 120 * 100 = 60 cm.² / m.

SE COLOCARAN PAQUETES DE 2 Vars. DEL # 6C @ 10 cm.


Km. 139 + 920

ANALISIS DEL DIAFRAGMA Ø = 32 ° 1.6 = ال Ton. / m³ 1.20 nn HKP γ=

4.01

ET 2.81


( )1221 *

2PPHHET −

+= = ( ) 2./.64.359.098.1

220.103.4 mTon=−

+

EL EMPUJE ACTÚA A:

==3Hb .34.1

303.4 m=

MET = ET * b = 3.64 * 1.34 = 4.88 Ton. – m.

PERALTE EFECTIVO:

==02.17ETMd .2593.16

02.174880 cm≤=

ACERO DE REFUERZO

==sJdF

MAs ET

´04.3

90*89.0*2000488000 = cm.²

SE COLOCARAN PAQUETES DE Vars. DEL # 4C @ 10cm. Ó # 5C @ 20cm.


Km. 139 + 920

ANALISIS DEL ALERO

ZAPATA

GRUPOS DE CARGA GRUPO I


P 3 1.8632 ° 0.31 1.60 12.13 P 4 5.96

H = 4.98 -1.20= 3.78 m.

EL EMPUJE ACTÚA A:

==3Hb .66.1

398.4 m=

HPPETS *2

21

+= = 2./.74.578.3*

245.259.0 mTon=

+

== TSETS EbM * 1.66 * 5.74 = 9.53 Ton. - m.

H = 12.13 – 3.78 = 8.35 m.

EL EMPUJE ACTÚA A:

==3Hb .043.4

313.12 m=

HPPET *2

43

+= = 2./.65.3235.8*296.586.1 mTon=

+

== TET EbM * 4.043 * 32.65 = 132.03 Ton. – m.


=+= TTST EEET 5.74 + 32.65 = 38.40 Ton. / m.²


Km. 139 + 920

CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)0.35 * 11.13 * 2.4 9.35 1.705 -15.94

0.5 * 0.81 * 11.13 * 2.4 10.82 2.15 -23.264.90 * 1.0 * 2.4 11.76 2.45

0.5 * 0.81* 11.13 * 1.6 7.21 2.42 -17.452.21 * 11.13 * 1.6 39.36 3.795 -156.43

ET 38.40 141.57∑ = 78.50 -100.34


e = H – X = 4.9 – 1.28 = 1.17 m 2 2


CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)GRUPO I 78.50 -138.35

SPP 19.625 4.57 89.69∑ = 78.50 -48.66

PP = 78.50 * 0.25= 19.625 Ton. / m.

( ) .57.416.135.0

16.135.0*2313.11 mY =

++

=


e = H – X = 4.9 – 0.62 = 1.83 m 2 2

ESFUERZOS

CON: IMe

AP ±=σ SE TIENE:

A = 4.90 * 1.0 = 4.90 m.² ( ) 43

.80.912

90.4*1 mI ==

PARA EL GRUPO I

80.9

17.1*34.1009.450.78 ±=σ

б 1 = 28.01 < 50 Ton. / m² BIEN


Km. 139 + 920

б 2 = 4.03 < 50 Ton. / m² BIEN

PARA EL GRUPO VII

80.9

83.1*66.489.450.78 ±=σ

б 1 = 25.11 / 1.33 = 18.88 < 50 Ton. / m² BIEN б 2 = 6.93 / 1.33 = 5.21 < 50 Ton. / m² BIEN

Pc

4.03

11.52 ET 28.01 3.37

2.21 1.16 1.53 DISEÑO


37.39.4

03.401.28 X=−

( ) 2./.49.169.4

37.3*03.401.28 mTonX =−=∴

q = 4.03 + 16.49 = 20.52 Ton. /m.²

EMPOTRE q = 20.52B= 1.53 m.

( ) =+=

2*BqET

σ ( ) 2./.12.372

53.1*01.2852.20 mTon=+


Km. 139 + 920

=++=

σσ

qqBB 2

3´ ( ) 73.0

01.2852.2001.2852.20*2

353.1 =

++

m.

MET = ET * B´ = 37.12 * 0.73 = 26.93 Ton. – m. /m.

.02.13

53.1*23*2´´ mBB ===

( ) =−=

2*BqPC

σ ( ) 2./.73.52

53.1*52.2001.28 mTon=−


MT = MET - MPc = 26.93 – 5.84 = 21.09 Ton. – m. / m.

==sjdFMAs T

´2.16.13

90.0*89.0*20001000*09.21 cm=



==bdVTυ 2./.5.749.3

90*10031390 cmKg≤=

== cf ´*03.0υ 0.03 * 250 = 7.5 Kg. / cm.²



Km. 139 + 920

ANALISIS DEL MURO

1.20 Ø = 32 ° 1.6 = ال 3.98 Ton. / m³ nn HKP γ=

8.35 11.13

ET


32 ° 0.31 1.60 1.20 P 1 0.5932 ° 0.31 1.60 3.98 P 2 1.96

P 3 1.3732 ° 0.31 1.60 11.13 P 4 5.47

H = 3.98 -1.20= 2.78 m.

EL EMPUJE ACTÚA A:

==3Hb .33.1

398.3 m=

HPPETS *2

21

+= = 2./.54.378.2*

296.159.0 mTon=

+

== TSETS EbM * 1.33 * 3.54 = 4.70 Ton. - m.

H = 11.13 – 2.78 = 8.35 m.

EL EMPUJE ACTÚA A:

==3Hb .71.3

313.11 m=


Km. 139 + 920

HPPET *2

43

+= = 2./.55.2835.8*

247.537.1 mTon=

+

== TET EbM * 3.71 * 28.55 = 105.92 Ton. – m.


=+= TTST EEET 3.54 + 28.55 = 32.09 Ton. / m.²

GRUPOS DE CARGA

GRUPO I (100 %)


0.5 * 0.81 * 11.13 * 2.4 10.82 0.62 6.71ET 32.09 -110.62∑ = 20.17 -105.55



CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)GRUPO I 20.17 105.55

SPP 5.04 110.62∑ = 20.17 216.17

PP = 20.17 * 0.25 = 5.04 Ton. / m.


ESFUERZOS

GRUPO IH = 120 = 0.23; p = 0.01 %; n = 10; pn = 0.10

X 523

CON d´ = 6.00 m. ∴ d´ = 600 = 0.05 H 120

K = 0.33; C = 5.3


Km. 139 + 920

=

= 2

4

*10*bd

MCfC 35.38120*100

10*55.1053.5 2

4

=

2./.100 cmKg≤

( ) =

−

−= 1

´1*10

KH

dff CS ( ) 88.7291

33.005.0135.38*10 =

−− 2./.2000 cmKg≤

GRUPO VIIH = 120 = 0.11; p = 0.01 %; n = 10; pn = 0.10

X 1071

CON d´ = 6.00 m. ∴ d´ = 600 = 0.05 H 120

K = 0.30; C = 5.1

=

= 2

4

*10*bd

MCfC 56.76120*100

10*17.2161.5 2

4

=

/ 1.33 = 57.56 Kg / cm² < 100 Kg / cm²

( ) =

−

−= 1

´1*10

KH

dff CS ( ) 8.16581

30.005.0156.76*10 =

−−

/ 1.33 = 1247 < 2000 Kg. /cm²


DISEÑO


As = 0.005 * 120 * 100 = 60 cm² / m.



Km. 139 + 920


Km. 139 + 920


Km. 139 + 920SUBESTRUCTURA

ESTRIBO 2.-

1.- ANALISIS DE LA ZAPATA

A).- CARGAS DE LA SUPERESTRUCTURA

No. DE TRABES = 4

LARGO DEL CUERPO DEL ESTRIBO (LCE)= 13.80 m.

LONGITUD DEL PUENTE = 56.00 m.

.56.5204*14.1302

00.56*648.42

TonLWV TCM ====

72.3780.1356.520 ===∴

LCEVV CM

T .Ton

VCV = 78.57 * 4 = 314.28 Ton.

.77.2280.1328.314 Ton

LCEVV CV

T ===∴

VT = VCM + VCV = 37.72 + 22.77 = 60.05 Ton.

B).- SUBESTRUCTURA

DIAFRAGMA

W DIAFRAGMA = 2.85 * 0.30 * 2.4 = 2.05 W CUERPO = 7.15 * 1.20 * 2.4 = 20.59

W ZAPATA = 4.5 * 1.0 * 2.4 = 10.80

W PP = 33.44 Ton. C).- SISMO.-

SUPERESTRUCTURA

SE EMPLEARA Q = 2.0; C = 0.50

∴ EL COEFICIENTE SÍSMICO 25.00.25.0 ===

QCCS

S SUP = V T * C S = 60.50 * 0.25 = 15.125 Ton.


Km. 139 + 920


( ) 125.15272.3715.8 b=

.54.6

86.18125.15*15.8 mb ==∴

M SUP = b * S SUP = 6.54 * 15.125 = 98.86 Ton. – m.

SUBESTRUCTURA

W PP = 33.44 Ton.

V PP = 33.44 * 0.25 = 8.36 Ton.


( ) 36.8272.3715.8 b= .61.3

86.1836.8*15.8 mb ==∴

M SUB = b * S SUB = 3.61 * 8.36 = 30.18 Ton. – m.

SISMO TOTAL

S T = 15.125 + 8.36 = 23.485 Ton.

M ST = 98.86 + 30.18 = 129.04 Ton. - m.


Km. 139 + 920

EMPUJE DE TIERRA

1.20 1.20 Ø = 32 ° 1.6 = ال Ton. / m³ ETS

5.00 nn HKP γ=

11.00

6.00 ET


32 ° 0.307 1.60 1.20 P 1 0.5932 ° 0.307 1.60 6.20 P 2 3.05

P 3 2.4632 ° 0.307 1.60 13.00 P 4 5.41

H = 6.20-1.20=5.00 m. EL EMPUJE ACTÚA A:

==3Hb .07.2

320.6 m=

HPPETS *2

21

+= = 2./.10.900.5*

205.359.0 mTon=

+

== TSETS EbM * 2.07 * 9.10 = 18.80 Ton. – m. H = 11.00 – 5.00 = 6.00 m. EL EMPUJE ACTÚA A:


Km. 139 + 920

==3Hb .67.3

300.11 m=

HPPET *2

43

+= = 2./.60.2300.6*

241.546.2 mTon=

+

== TET EbM * 3.67 * 23.60 = 86.52 Ton. – m.


=+= TTST EEET 9.10 + 23.60 = 32.70 Ton. /m.²

GRUPOS DE CARGA GRUPO I (100 %) RESPECTO AL PUNTO “ A “

CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)CM 37.72 2.99 -112.78CV 22.77 2.99 -68.08

DIAFRAGMA 2.05 3.44 -7.05CUERPO 20.59 2.99 -61.56ZAPATA 10.80 2.25 -24.3

ET 32.70 105.32PT = 0.91 * 10.0 * 1.6 14.56 4.045 -58.89

∑ = 108.49 -227.36


e = H – X = 4.5 – 2.09 = 0.15 m. 2 2

GRUPO VII (133 % )

RESPECTO AL PUNTO “ A “

CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)CM 37.72 -112.78

PP + PT 48.00 -127.50ET 27.43 80.25

VPP 23.48 129.04∑ = 85.72 30.99

PP + PT = 33.44 + 14.56 = 48.00 Ton.


Km. 139 + 920


e = H – X = 4.5 – 0.36 = 1.89 m. 2 2 ESFUERZOS EN EL DESPLANTE

A = 4.5 * 1.0 = 4.5 m.² ( ) 43

.59.712

5.4*1 mI ==

CON: IMe

AP ±=σ SE TIENE:

GRUPO I

59.7

15.0*36.2275.449.108 ±=σ

GRUPO I

б1 = 28.79 < 40 Ton./m²

б2 = 19.49 < 40 Ton./m²

GRUPO VII

59.7

89.1*99.305.472.85 ±=σ

GRUPO VII

б1 = 26.77 / 1.33 = 20.12 < 40 Ton./m²

б2 = 11.33 / 1.33 = 8.52 < 40 Ton./m²

NOTA: EN EL PLANO No. 10887.01 SE CONCIDERA UNA PROFUNDIDAD DE 3.00 m., EN LA MEMORIA DE CALCULO SE ESTA CONCIDERANDO PARA UNA PROFUNDIDAD DE 4.00 m.


Km. 139 + 920

DISEÑO DE LA ZAPATA (GRUPO I)

2.39 1.20 0.91

Pc

19.49

24.40

ET 28.73


91.05.4

49.1973.28 X=−

( ) 2./.91.45.4

39.2*49.1973.28 mTonX =−=∴

q = 19.49 + 4.91 = 24.40 Ton. /m.²

EMPOTRE q = 24.40B= 2.39 m.

( ) =+=

2*BqET

σ ( ) ./.49.632

39.2*73.2840.24 mTon=+

=++=

σσ

qqBB 2

3´

( ) .16.173.2840.24

73.2840.24*2339.2 m=

++

MET = ET * B´ = 63.49 * 1.16 = 73.80 Ton. – m. /m.

.59.13

39.2*23*2´´ mBB ===


Km. 139 + 920

( ) =−=

2*BqPC

σ ( ) ./.18.52

39.2*40.2473.28 mTon=−


MT = MET - MPc = 73.80 – 8.25 = 65.55 Ton. – m. / m.

==sJdF

MAs ET

´292.40

90.0*89.0*20001000*55.65 cm=



==bdVTυ 48.6

90*10058310 = 2./.5.7 cmKg≤

== cf ´*03.0υ 0.03 * 250 = 7.5 Kg. / cm.²



Km. 139 + 920

ANALISIS DEL CUERPO

EMPUJE DE TIERRRAS Ø = 32 ° 1.20 1.201.6 = ال Ton. / m.³ ETS nn HKP γ= 5.00

10.00

5.00 ET


P 3 2.4632 ° 0.31 1.60 10.00 P 4 4.92

H = 6.20-1.20=5.00 m.

EL EMPUJE ACTÚA A:

==3Hb .07.2

320.6 m=

HPPETS *2

21

+= = 2./.10.900.5*

205.359.0 mTon=

+

== TSETS EbM * 2.07 * 9.10 = 18.80 Ton. – m.

H = 10.00 – 5.00 = 5.00 m. EL EMPUJE ACTÚA A:


Km. 139 + 920

==3Hb .33.3

300.10 m=

HPPET *2

43

+= = 2./.43.1800.5*

292.446.2 mTon=

+

== TET EbM * 3.33 * 18.43 = 61.45 Ton. - m

=+= ETETST MMMET 18.84 + 61.45 = 80.25 Ton. /m.

=+= TTST EEET 9.10 + 18.43 = 27.53 Ton. /m.²

GRUPOS DE CARGA

GRUPO I (100 %)

CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)CM 37.72 0.60 22.63CV 22.77 0.60 13.66

DIAFRAGMA 2.05 1.05 -2.15CUERPO 20.59

ET 27.53 80.25∑ = 83.13 118.70



CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)GRUPO I - CM 60.36 105.04

SSUPER 15.125 98.86PP(SIN ZAPATA) 5.66 22.64

∑ = 60.36 226.54 PP(SIN ZAPATA) = PP * Cs = 22.64 * 0.25 = 5.66 Ton. / m.


ESFUERZOS

GRUPO I


Km. 139 + 920

H = 120 = 0.84; p = 0.01 %; n = 10; pn = 0.10 X 143

CON d´ = 6.00 m. ∴ d´ = 600 = 0.05 H 120

K = 0.47; C = 6.0

=

= 2

4

*10*bd

MCfC 80.47120*100

10*25.800.6 2

4

=

2./.100 cmKg≤

( ) =

−

−= 1

´1*10

KH

dff CS ( ) 67.6291

47.005.0180.47*10 =

−− 2./.2000 cmKg≤

GRUPO VII

H = 120 = 0.32; p = 0.01 %; n = 10; pn = 0.10 X 375

CON d´ = 6.00 m. ∴ d´ = 600 = 0.05 H 120

K = 0.34; C = 5.3

=

= 2

4

*10*bd

MCfC 95.84120*100

10*54.2263.5 2

4

=

/ 1.33 = 63.87 < 100 Kg / cm²

( ) =

−

−= 1

´1*10

KH

dff CS ( ) 10.15241

34.005.0195.84*10 =

−−

/ 1.33 = 1146 < 2000 Kg. /cm²


DISEÑO


As = 0.005 * 120 * 100 = 60 cm.² / m.


ANALISIS DEL DIAFRAGMA

DE ACUERDO AL ANÁLISIS DEL ESTRIBO No. 1 SE COLOCARAN Vars. DEL # 4C @ 15cm. Ó # 5C @ 20cm.


Km. 139 + 920

ANALISIS DEL ALERO

ZAPATA

GRUPOS DE CARGA GRUPO I Ø = 32 ° 1.20 1.201.6 = ال Ton. / m.³ ETS nn HKP γ= 2.50

11.00

8.50 ET


P 3 1.2332 ° 0.31 1.60 11.00 P 4 5.41

H = 3.70 -1.20= 2.50 m.

EL EMPUJE ACTÚA A:

==3Hb .23.1

370.3 m=

HPPETS *2

21

+= = 2./.01.350.2*

282.159.0 mTon=

+

== TSETS EbM * 1.23 * 3.01 = 3.71 Ton. - m.

PUENTE CUAUHTEMOC


H = 11.00 – 2.50 = 8.50 m.

EL EMPUJE ACTÚA A:

==3Hb .67.3

300.11 m=

HPPET *2

43

+= = 2./.21.2850.8*

241.523.1 mTon=

+

== TET EbM * 3.67 * 28.21 = 103.42 Ton. – m.


=+= TTST EEET 3.01 + 28.21 = 31.22 Ton. / m.²

CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)

0.35 * 10.0 * 2.4 8.40 1.675 -14.070.5 * 0.85 * 10.0 * 2.4 10.20 2.133 -21.76

4.50 * 1.0 * 2.4 10.80 2.25 -24.300.5 * 0.85* 10.0 * 1.6 6.80 0.57 -3.88

1.80 * 10.0 * 1.6 28.80 3.60 -103.68ET 31.22 107.17∑ = 88.92 -60.51


e = H – X = 4.5 – 0.93 = 1.32 m 2 2

GRUPO VII (133.33 %)CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)

GRUPO I 88.92 -60.51SPP 22.23 4.49 99.813∑ = 88.92 39.30

PP = 88.92 * 0.25= 22.23 Ton. / m.

( ) .49.420.135.0

20.135.0*23

0.11 mY =

++

=


PUENTE CUAUHTEMOC


e = H – X = 4.5 – 0.44 = 1.81 m 2 2

ESFUERZOS

CON: IMe

AP ±=σ SE TIENE:

A = 4.50 * 1.0 = 4.50 m.² ( ) 43

.59.712

50.4*1 mI ==

PARA EL GRUPO I

59.7

32.1*51.605.492.88 ±=σ

б 1 = 30.28 < 40 Ton. / m² BIEN

б 2 = 9.24 < 40 Ton. / m² BIEN

PARA EL GRUPO VII

59.7

81.1*30.395.492.88 ±=σ

б 1 = 29.13 / 1.33 = 21.90 < 40 Ton. / m² BIEN

б 2 = 10.39 / 1.33 = 7.81 < 40 Ton. / m² BIEN

1.80 1.20 1.50

Pc

9.24

11.52 ET 30.28


Km. 139 + 920 DISEÑO


0.35.4

24.928.30 X=−

( ) 2./.03.145.4

0.3*24.928.30 mTonX =−=∴

q = 9.24+ 14.03 = 23.27 Ton. /m.²

EMPOTRE q = 23.27B= 1.50 m.

( ) =+=

2*BqET

σ ( ) 2./.16.402

50.1*28.3027.23 mTon=+

=++=

σσ

qqBB 2

3´ ( ) .72.0

28.3027.2328.3027.23*2

350.1 m=

++

MET = ET * B´ = 40.16 * 0.72 = 28.91 Ton. – m. /m.

.00.13

50.1*23*2´´ mBB ===

( ) =−=

2*BqPC

σ ( ) 2./.26.52

50.1*27.2328.30 mTon=−


MT = MET - MPc = 28.91 – 5.26 = 23.65 Ton. – m. / m. PERALTE EFECTIVO :

==02.17TMd .9028.37

02.1723650 cm≤=

ACERO POR FLEXIÓN :

==sjdFMAs T

´2.76.14

90.0*89.0*20001000*65.23 cm=




Km. 139 + 920

==bdVTυ 88.3

90*10034900 = 2./.5.7 cmKg≤

== cf ´*03.0υ 0.03 * 250 = 7.5 Kg. / cm.²



Km. 139 + 920

ANALISIS DEL MURO

1.20 Ø = 32 ° 1.6 = ال 3.20 Ton. / m³ nn HKP γ=

8.00 10.00

ET


32 ° 0.31 1.60 1.20 P 1 0.5932 ° 0.31 1.60 3.98 P 2 1.57

P 3 0.9832 ° 0.31 1.60 11.13 P 4 4.91

H = 3.20 -1.20= 2.00 m.

EL EMPUJE ACTÚA A:

==3Hb .07.1

320.3 m=

HPPETS *2

21

+= = 2./.16.200.2*

257.159.0 mTon=

+

== TSETS EbM * 1.07 * 2.16 = 2.31 Ton. - m.

H = 10.0 – 2.0 = 8.00 m.

EL EMPUJE ACTÚA A:

==3Hb .33.3

30.10 m=

PUENTE CUAUHTEMOC


HPPET *2

43

+= = 2./.60.2300.8*

291.498.0 mTon=

+

== TET EbM * 3.33 * 23.60 = 78.66 Ton. – m.


=+= TTST EEET 2.16 + 23.60 = 25.76 Ton. / m.²

GRUPOS DE CARGA

GRUPO I (100 %)


0.5 * 0.85 * 10.0 * 2.4 7.15 0.63 6.426ET 25.76 -80.96∑ = 28.60 -76.00



CONCEPTO CARGA (Ton./m.) BRAZO (m.) Momento (Ton.- m./m.)GRUPO I 28.60 76.00

SPP 7.16 80.96∑ = 28.60 156.96

PP = 28.60 * 0.25 = 7.16 Ton. / m.


ESFUERZOS

GRUPO IH = 120 = 0.45; p = 0.01 %; n = 10; pn = 0.10

X 266

CON d´ = 6.00 m. ∴ d´ = 600 = 0.05 H 120

K = 0.37; C = 5.5


Km. 139 + 920

=

= 2

4

*10*bd

MCfC 03.29120*100

10*00.765.5 2

4

=

2./.100 cmKg≤

( ) =

−

−= 1

´1*10

KH

dff CS ( ) 03.4551

37.005.0103.29*10 =

−− 2./.2000 cmKg≤

GRUPO VIIH = 120 = 0.22; p = 0.01 %; n = 10; pn = 0.10

X 549

CON d´ = 6.00 m. ∴ d´ = 600 = 0.05 H 120

K = 0.35; C = 5.3

=

= 2

4

*10*bd

MCfC 77.57120*100

10*96.1563.5 2

4

=

/ 1.33 = 43.44 < 100 Kg / cm²

( ) =

−

−= 1

´1*10

KH

dff CS ( ) 34.9901

35.005.0177.57*10 =

−−

/ 1.33 = 744.62 < 2000 Kg. /cm²


DISEÑO


As = 0.005 * 120 * 100 = 60 cm² / m.



Km. 139 + 920

ANEXOS


Km. 139 + 920

SONDEO : SE - 2 BARRA PERF.: A. W. LOCALIZACIÓN: Km. 139 + 897.85 H = 76.2 cm. ( altura de caída )ELEVACIÓN: 866.27 m. W = 63.500 Kg. ( peso del martillo )N. A. F. : H * W = 48.40 Kg. * m.PROCEDIMIENTO: PENETRACIÓN ESTANDAR Y ROTACIÓN DIAMETRO EXT. = 5.08 cm.

DIAMETRO INT. = 3.50 cm.PROF. MUETRA DE A No. DE GOLPES LONG.

EN DESCRIPCIÓN No. m. m.EN

PENETRACIÓN RECUPERADA OBSERVACIONESMETROS ESTÁNDAR EN cm.

0.00 ARENA LIMO - ARCILLOSA DE SUELTA A COMPACTA, 1 0.00 0.60 3 - 6 - 3 34

CAFÉ CLARO Y CAFÉ OSCURO CON GRAVA ( 27, 35 % ) 2 0.60 1.20 19 - 34 - 17 18

3 1.20 1.80 23 - 46 - 30 22 1.80 GRAVA LIMO ARCILLOSA. 4 1.80 2.33 17 - 48 - 50/8 16

- 2.33 2.40 TRICONICA - 5 2.40 2.84 31 - 50 / 14 14 - 2.84 3.00 TRICONICA -

3.00DEPOSITO DE TALUD, CONSTITUIDO POR CANTOS DE - 3.00 3.04 50 / 4 N. R.

TOBA BASALTICA, EMPACADOS EN ARENA LIMO - 6 3.04 4.54 ROTACIÓN 36 ARCILLOSA CON GRAVA. - 4.54 5.60 ROTACIÓN N. R. 7 5.60 7.10 ROTACIÓN 43


Km. 139 + 920

SONDEO : SE - 3BARRA PERF.: A. W.

LOCALIZACIÓN: Km. 139 + 935.52 H = 76.2 cm. ( altura de caída )ELEVACIÓN: 865.36 m. W = 63.500 Kg. ( peso del martillo )N. A. F. : H * W = 48.40 Kg. * m.PROCEDIMIENTO: ROTACIÓN DIAMETRO EXT. = 5.08 cm.

DIAMETRO INT. = 3.50 cm.PROF. MUETRA DE A No. DE GOLPES LONG.



0.00 DEPOSITO DE TALUD, CONSTITUIDO POR ARENA 0.00 7.00 28 LIMO - ARCILLOSA, CAFÉ Y CFÉ OSCURO, CON GRAVA ( 27, 35 % ) 130 325

1.80DEPOSITO DE TALUD, CONSTITUIDO POR FRAGMENTOS

DE ROCA VOLCANICA, EMPACADAS EN GRAVA LIMOSA 130 MAL GRADUADA.

7.00 ROCA IGNEA EXTRUSIVA FRACTURADA DE MUY MALA 7.00 10.30 CALIDAD ( R. Q. D. = 0 % ), ( TOBA BASALTICA ).


Km. 139 + 920


LOCALIZACIÓN: Km. 139 + 897.85 H = 76.2 cm. ( altura de caída )ELEVACIÓN: 867.38 m. W = 63.500 Kg. ( peso del martillo )

N. A. F. :H * W = 48.40 Kg. * m.

PROCEDIMIENTO: ROTACIÓNDIÁMETRO EXT. = 5.08 cm.DIÁMETRO INT. = 3.50 cm.

PROF. MUESTRA DE A No. DE GOLPES LONG.



0.00 DEPOSITO DE TALUD, CONSTITUIDO POR ARENA 0.00 3.00 130 LIMO - ARCILLOSA, CAFÉ CON POCA GRAVA.

3.00DEPOSITO DE TALUD, CONSTITUIDO POR CANTOS DE 3.00 5.10 170

TOBA, EMPACADOS EN ARENA LIMO - ARCILLOSA CON

GRAVA.


Km. 139 + 920


LOCALIZACIÓN: Km. 139 + 950.52 H = 76.2 cm. ( altura de caída )ELEVACIÓN: 868.84 m. W = 63.500 Kg. ( peso del martillo )N. A. F. : H * W = 48.40 Kg. * m.PROCEDIMIENTO: ROTACIÓN DIÁMETRO EXT. = 5.08 cm.

DIÁMETRO INT. = 3.50 cm.PROF. MUESTRA DE A No. DE GOLPES LONG.



0.00 DEPOSITO DE TALUD, CONSTITUIDO POR ARENA 0.00 5.25 7.15 LIMO - ARCILLOSA, CAFÉ CON GRAVA Y FRAGMENTOS DE TOBA BASALTICA.

3.00 DEPOSITO DE TALUD, CONSTITUIDO POR CANTOS DE TOBA, BASALTICA EMPACADOS EN ARENA LIMO CON GRAVA.

PUENTE CUAUHTEMOC


BIBLIOGRAFÍA

APUNTES DE VÍAS TERRESTRES IV ING. JOEL GONZÁLEZ TORAL

ESPECIFICACIONES AASHTO DECIMO SEXTA EDICIÓN, 1998

MECÁNICA DE SUELOS E. JUÁREZ BADILLO A. RICO R. F. I. UNAM.

FUNDATION ANALYSIS AND DESINGN J. E. BOWLES McGraw HILL 1982

MÉCANICA DE SUELOS K. TERZAGHI R. PECK EL ATENEO 1958

DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO MÉTODO LRFD McCORMAC 2ª EDICIÓN 2002

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN EN ACERO DISEÑO POR ESFUERZOS PERMISIBLES 4ª EDICIÓN

MANUAL DE DISEÑO DE ESTRUCTURAS EN ACERO S. C. T.

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