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Obra Nueva Traza de Ruta Provincial Nº5 Puente sobre Río Anisacate Provincia de Córdoba Diciembre, 2020 MEMORIA DE CALCULO Obra Nueva Traza de Ruta Provincial Nº5 Puente sobre Río Anisacate Provincia de Córdoba V - 7 175 Obra Nueva Traza de Ruta Provincial Nº5 Puente sobre Río Anisacate Provincia de Córdoba Diciembre, 2020 PARTE 1. MEMORIA DE CALCULO DE TABLERO Obra Nueva Traza de Ruta Provincial Nº5 Puente sobre Río Anisacate Provincia de Córdoba MC-PRA-1 V - 8 176 Obra Nueva Traza de Ruta Provincial Nº5 Puente sobre Río Anisacate Provincia de Córdoba Diciembre, 2020 1. HOJA DE DATOS DEL PUENTE 2. ANALISIS DE CARGA VIGA POSTENSADA 3. MATERIALES 4. SOLICITACIONES MC-PRA-2 V - 9 177 1. Hoja de datos del puente Longitud entre apoyos = 28.70 [m] Ancho total del puente = 14.30 [m] Distancia entre ejes de vigas = 2.40 [m] Longitud del voladizo derecho = 1.15 [m] Longitud del voladizo izquierdo = 1.15 [m] Ancho de calzada = 13.30 [m] Ancho de vereda total = 0.00 [m] Ancho de vereda de calculo = 0.00 [m] Espesor losa de calzada = 0.20 [m] Espesor losa de vereda = 0.00 [m] Espesor medio carpeta de rodamiento = 0.05 [m] Cantidad de vigas pretensadas = 6 Peso propio de vigas pretensadas = 1.37 [t/m] Ancho ala superior de viga pretensada = 1.00 [m] Altura total de viga pretensada = 1.70 [m] Sobrecarga móvil Aplanadora Tipo = A-30 Cantidad de aplanadoras = 4 Rodillo delantero (Rd) = 13 [t] Rodillo trasero (Rt) = 17 [t] Multitud compacta en calzada = 0.566 [t/m2] Sobrecarga en vereda = 0.000 [t/m2] Coeficiente de impacto = 1.207 Coef. reducción por cant. aplan. = 0.90 2. Análisis de carga 2.1. Cargas permanentes Losa superior = 7.15 [t/m] Viga transversal central = 0.43 [t/m] Carp. rodamiento = 1.60 [t/m] Defensa New Jersey y Cenefa = 1.44 [t/m] Vigas principales = 8.19 [t/m] ========== g = 18.81 [t/m] 2.2. Sobrecarga móvil Rodillo trasero (Rt) = 73.84 [t] Rodillo delantero (Rd) = 56.46 [t] Sob. dist. tablero (zona de aplan.) (p1) = 2.25 [t/m] Sobrecarga dist. en tablero (p2) = 9.08 [t/m] Puente sobre Río Anisacate MC-PRA-3 V - 10 178 3.1. MODULOS DE ELASTICIDAD 3.2. RESISTENCIA Módulo de elasticidad de la viga postensada Resistencia del H° de viga postensada Ev [t/m2] = 3300000 300 H-30 Módulo de elasticidad de la losa 2da. Etapa Resistencia del H° de losa 2da. Etapa El [t/m2] = 3000000 250 H-25 Relación de módulos Resistencia a la compresión del Hº al aplicar el tesado Ev/El = 1.10 300 H-30 Módulo de elasticidad del acero de postensado Resistencia del A° Postensado Es [t/m2] = 2E+07 19000 Relación de módulos Límite de fluencia del A° Post. Es/Eh = 5.91 17000 Módulo de elasticidad del acero ADN-420 Límite de fluencia del A° ADN-420 Ea [t/m2] = 2.1E+07 4200 Relación de módulos Ea/Ev = 6.36 3.3. TENSIONES ADMISIBLES HORMIGON POSTENSADO 0.45 f'c = 135 0.60 f'c = 180 0.25√f'ci = -14 0.5√f'ci = -27 0.45 f'c = 112.5 0.60 f'c = 150 -35 H-30 H-20 Resist. a la compresión fc [kg/cm2] = Resist. a la tracción ft [kg/cm2] = 0.7√f'c = Resist. a la tracción ft [kg/cm2] = 0.7√f'c = CALCULO DE VIGAS POSTENSADAS t = 0 t = ∞ Sección máx momento Próximo a apoyos -38 Cargas larga duraciónCargas máximas 3. Tabla de Materiales Resist. a la compresión fc [kg/cm2] = 0.6 f'ci = 180 f'c [kg/cm2] = f'c [kg/cm2] = f'ci [kg/cm2] = β'z [kg/cm 2] = b's [kg/cm 2] = fy [kg/cm2] = MC-PRA-4 V - 11 179 4a. Cálculo de solicitaciones Carga total Carga unit. por tablero por viga [t/m] [t/m] 1. Peso propio de vigas principales = 8.19 1.37 2. Peso propio de losa + viga transv. central = 7.58 1.26 3. Sobrecarga permanente = 3.04 0.51 4. Sobrecarga Movil = Sobrecarga en vereda = 0.000 [t/m2] Multitud compacta en calzada = 0.566 [t/m2] Aplanadora tipo = A-30 Cant.: 1 Coef. de Impacto = 1.207 Coef. de reducción de aplanadoras = 0.90 Rodillo trasero reducido (Rt) = 53.35 [t] Rodillo delantero reducido (Rd) = 35.98 [t] Sobrecarga distribuida en tablero = 9.08 [t/m] Longitud de cálculo de viga = 28.70 [m] Momentos Flectores 1.00 1.10 1.30 Sección Dist. M1 M2 M3 M4 M total [m] [tm] [tm] [tm] [tm] [tm] Apoyo 0.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1 1.70 31.3 29.0 12.8 74.7 147.8 2 3.59 61.5 56.9 25.1 146.5 289.9 3 7.18 105.4 97.5 43.0 250.3 496.2 4 10.76 131.8 121.9 53.7 311.4 618.8 5 14.35 140.6 130.1 57.3 329.8 657.7 Esfuerzo de corte Sección Dist. Q1 Q2 Q3 Q4 Q total [m] [t] [t] [t] [t] [t] Apoyo 0.00 19.6 18.1 8.0 46.8 92.5 1 1.70 17.3 16.0 7.0 42.3 82.6 2 3.59 14.7 13.6 6.0 37.3 71.6 3 7.18 9.8 9.1 4.0 27.8 50.7 4 10.76 4.9 4.5 2.0 18.3 29.8 5 14.35 0.0 0.0 0.0 8.9 8.9 Referencias: Q1, M1: Peso Propio de la viga postensada Q2, M2: Carga permanente de la losa del tablero Q3, M3: Sobrecarga permanente de vereda, cenefa y defensa Q4, M4: Sobrecarga móvil s/Reglamento DNV CALCULO DE VIGAS POSTENSADAS MC-PRA-5 V - 12 180 Estados de Carga E1 = Peso propio de la viga postensada E2 = Peso propio losa de tablero E3 = Sobrecarga permanente de vereda, cenefa y defensa E4 = Sobrecarga móvil Combinaciones de cargas para verificaciones en Estado Límite Último C1 C2 C3 1. Peso propio viga 1.4 1.2 1.2 2. Peso propio tablero 1.4 1.2 1.2 3. Sobrecarga permanente 1.4 1.2 1.2 4. Sobrecarga móvil - 1.6 0.5 Momentos Flectores últimos Sección Dist. Mu Comb. 1 Mu Comb. 2 Mu Comb. 3 Mu Máx. [m] [tm] [tm] [tm] [tm] Apoyo 0.00 0.0 0.0 0.0 0.0 1 1.70 102.3 207.3 125.1 207.3 2 3.59 200.9 406.5 245.4 406.5 3 7.18 344.3 695.6 420.3 695.6 4 10.76 430.4 867.1 524.6 867.1 5 14.35 459.1 921.2 558.4 921.2 Esfuerzo de corte últimos Sección Dist. Vu Comb. 1 Vu Comb. 2 Vu Comb. 3 Vu Máx. [m] [t] [t] [t] [t] Apoyo 0.00 64.0 129.7 78.2 129.7 1 1.70 56.4 116.0 69.5 116.0 2 3.59 48.0 100.8 59.8 100.8 3 7.18 32.0 71.9 41.3 71.9 4 10.76 16.0 43.1 22.9 43.1 5 14.35 0.0 14.2 4.4 14.2 Referencias: Q1, M1: Peso Propio de la viga postensada Q2, M2: Carga permanente de la losa del tablero Q3, M3: Sobrecarga permanente de vereda, cenefa y defensa Q4, M4: Sobrecarga móvil s/Reglamento DNV Estado de carga Combinación de carga CALCULO DE VIGAS POSTENSADAS 4b. Cálculo de Solicitaciones Últimas MC-PRA-6 V - 13 181 Obra Nueva Traza de Ruta Provincial Nº5 Puente sobre Río Anisacate Provincia de Córdoba Diciembre, 2020 5. VERIFICACION DE SECCION CENTRAL (1/2 LUZ) VIGA POSTENSADA MC-PRA-7 V - 14 182 Características Geométricas de la Sección SECCION DE HORMIGON SECCION A° PRETENSADO SECCION ACERO PASIVO 1ra. Etapa 2da. Etapa Inferior Superior H [m] = 1.70 Fsp [cm2] = 41.45 0 Fs [cm2] = 16.08 5.71 bw i [m] = 0.18 esp [cm] = 15 0 es [cm] = 3.5 3.5 bw s [m] = 0.18 Ductos [cm2 158 h L [m] = 0.20 Fsp [m2] = 0.0041 Fs [m2] = 0.0016 0.0006 L [m] = 2.40 esp [m] = 0.15 es [m] = 0.04 0.04 bi1 [m] = 0.70 bi2 [m] = 0.70 bs2 [m] = 1.00 bs1[m] = 1.00 hi1[m] = 0.22 hi2[m] = 0.15 hs2 [m] = 0.07 hs1[m] = 0.09 hw [m] = 1.17 h3' [m] = 0.75 h3'' [m] = 0.33 h4'' [m] = 0.00 PROPIEDADES MECANICAS DE LA SECCION Propiedad SECCION SECCION SECCION SECCION SIMPLE SIMPLE HOMOGENEA COMPUESTA COMP. HOMOGENEA Area [m2] = 0.54606 0.57810 0.99826 1.03030 Xg [m] = 0.82035 0.78951 1.23794 1.20765 Ig [m4] = 0.20625 0.22235 0.45952 0.49570 h inf v [m] = 0.82035 0.78951 1.23794 1.20765 h sp [m] = 0.67035 0.63951 1.08794 1.05765 h sup v [m] = 0.87965 0.91049 0.46206 0.49235 h sup l [m] = 0.66206 0.69235 W inf v [m3] = 0.25142 0.28163 0.37120 0.41047 W sp [m3] = 0.30767 0.34768 0.42238 0.46868 W sup v [m3] = 0.23447 0.24421 0.99452 1.00682 W sup l [m3] = 0.69408 0.71598 S1 [m3] = 0.16152 S2 [m3] = 0.32434 S3 [m3] = 0.25848 z [m] = 1.514 1.750 CALCULO DE VIGAS POSTENSADAS Postensado: 2da Etapa 0 Cordones 1/2" Arm. de Postensado: 42 Cordones 1/2" MC-PRA-8 V - 15 183 Datos Fuerza de pretensado inicial = 532 [t] Postensado Fuerza de pretensado 2 Etapa = 0 [t] SECCION 5 Pérdida de pretensado Etapa 1 = 4.00% Pérdida de pretensado Etapa 2 = 13.00% Tensiones Estados de carga Viga Pretensada Pretensado Pretensado P. Propio P.Propio C.Perm. C.Perm. Pretensado C.Perm. PérdidaV.C Sobrecarga Acciones de inicial (t=0) inicial (t=0) viga viga Losa Losa 2da.Etapa tablero Pret. t=inf movil Coacción S.S. S.C. S.S. S.C. S.S. S.C. S.C S.C 13.00% S.C S.C (1-a) (1-b) (2-a) (2-b) (3-a) (3-b) (4) (5) (6) (7) (8) Tensión sup. losa 3.7 17.8 16.5 0.0 7.3 3.18 41.9 Tensión inf. losa 16.2 12.7 11.7 0.0 5.2 0.50 29.8 Tensión sup. viga -47.3 17.8 57.6 14.0 53.3 12.9 0.0 5.7 0.55 32.8 Tensión fibra A° Pret. 189.8 124.1 -40.4 -30.0 -37.4 -27.8 0.0 -12.2 -22.30 -70.4 Tensión inf. viga 212.7 134.4 -49.9 -34.2 -46.2 -31.7 0.0 -14.0 -24.52 -80.3 Etapa 1: Pretensado inicial + Peso propio de viga Tensiones Control Pérdida Pret. V.S. = 0.00% resultantes Tensiones Coef. aplicación 1.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 [kg/cm2] [kg/cm2] Tensión sup. viga -47.3 0.0 57.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.3 > -14 Tensión fibra A° Pret. 189.8 0.0 -40.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 149.3 Tensión inf. viga 212.7 0.0 -49.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 162.8 < 180 Etapa 2: Pretensado inicial + Pérdidas Etapa 1 + P.P. viga + C. Losa tablero Tensiones Pérdida Pret. V.S. = 4.00% resultantes Coef. aplicación 0.96 0.00 1.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 [kg/cm2] Tensión sup. viga -45.4 0.0 57.6 0.0 53.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 65.4 > -14 Tensión fibra A° Pret. 182.2 0.0 -40.4 0.0 -37.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 104.3 Tensión inf. viga 204.2 0.0 -49.9 0.0 -46.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 108.1 < 180 Etapa 3: Pretensado inicial + Pérdidas 1 Etapa + P.P. viga + C.Losa tablero + Pretensado 2 Etapa Tensiones Pérdida Pret. V.S. = 4.00% resultantes Pérdida Pret. V.C. = 13.00% [kg/cm2] Coef. aplicación 0.96 0.00 1.00 0.00 1.00 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Tensión sup. losa 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 > -25 Tensión inf. losa 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Tensión sup. viga -45.4 0.0 57.6 0.0 53.3 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 65.4 > -14 Tensión fibra A° Pret. 182.2 0.0 -40.4 0.0 -37.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 104.3 Tensión inf. viga 204.2 0.0 -49.9 0.0 -46.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 108.1 < 180 Etapa 4: Pretensado inicial + Pérd. 1 Etapa + P.P. viga + C. Losa tablero + Pretensado 2 Etapa + Pérd. 2 Etapa + Sob.Perm. Tensiones Pérdida Pret. V.S. = 4.00% resultantes Pérdida Pret. V.C. = 13.00% [kg/cm2] Coef. aplicación 0.96 0.00 1.00 0.00 1.00 0.00 0.87 1.00 1.00 0.00 0.00 Tensión sup. losa 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.3 3.2 0.0 0.0 10.5 < 112.5 Tensión inf. losa 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.2 0.5 0.0 0.0 5.7 Tensión sup. viga -45.4 0.0 57.6 0.0 53.3 0.0 0.0 5.7 0.6 0.0 0.0 71.7 < 135 Tensión fibra A° Pret. 182.2 0.0 -40.4 0.0 -37.4 0.0 0.0 -12.2 -22.3 0.0 0.0 69.8 Tensión inf. viga 204.2 0.0 -49.9 0.0 -46.2 0.0 0.0 -14.0 -24.5 0.0 0.0 69.6 > -38 Etapa 5: Pret. inicial + Pérd. 1 Etapa + P.P. viga + Pret. 2 Etapa + Pérd. 2 Etapa + C.P. losa tabl. + C.Perm.+ 60 % Sobrecarga móvil Tensiones Pérdida Pret. V.S. = 4.00% resultantes Pérdida Pret. V.C. = 13.00% [kg/cm2] Coef. aplicación 0.96 0.00 1.00 0.00 1.00 0.00 0.87 1.00 1.00 0.60 0.00 Tensión sup. losa 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.3 3.2 25.1 0.0 35.6 < 112.5 Tensión inf. losa 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.2 0.5 17.9 0.0 23.5 Tensión sup. viga -45.4 0.0 57.6 0.0 53.3 0.0 0.0 5.7 0.6 19.7 0.0 91.3 < 135 Tensión fibra A° Pret. 182.2 0.0 -40.4 0.0 -37.4 0.0 0.0 -12.2 -22.3 -42.2 0.0 27.6 Tensión inf. viga 204.2 0.0 -49.9 0.0 -46.2 0.0 0.0 -14.0 -24.5 -48.2 0.0 21.4 > -38 Etapa 6: Pret. inicial + Pérd. 1 Etapa + P.P. viga + Pret. 2 Etapa + Pérd. 2 Etapa + C.P. losa tabl. + C.Perm.+ 100 % Sobrecarga móvil Tensiones Pérdida Pret. V.S. = 4.00% resultantes Pérdida Pret. V.C. = 13.00% [kg/cm2] Coef. aplicación 0.96 0.00 1.00 0.00 1.00 0.00 0.87 1.00 1.00 1.00 0.00 Tensión sup. losa 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.3 3.2 41.9 0.0 52.3 < 150 Tensión inf. losa 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 5.2 0.5 29.8 0.0 35.5 Tensión sup. viga -45.4 0.0 57.6 0.0 53.3 0.0 0.0 5.7 0.6 32.8 0.0 104.4 < 180 Tensión fibra A° Pret. 182.2 0.0 -40.4 0.0 -37.4 0.0 0.0 -12.2 -22.3 -70.4 0.0 -0.6 Tensión inf. viga 204.2 0.0 -49.9 0.0 -46.2 0.0 0.0 -14.0 -24.5 -80.3 0.0 -10.7 > -38 Verificación de tensiones de servicio CALCULO DE VIGAS POSTENSADAS MC-PRA-9 V - 16 184 Obra Nueva Traza de Ruta Provincial Nº5 Puente sobre Río Anisacate Provincia de Córdoba Diciembre, 2020 6. VERIFICACION A ROTURA ESTADO LIMITE ULTIMO VIGA POSTENSADA MC-PRA-10 V - 17 185 SECCION 5 Postensado 42 φ 1/2" = 42 x 0.987cm2 x 17.0 t/m2 x 1.65 = 1162.8 tm Arm. Pasiva 6 φ 16 = 6 x 2.010cm2 x 4.2 t/m2 x 1.76 = 89.2 tm Arm. Pasiva 2 φ 16 = 2 x 2.010cm2 x 4.2 t/m2 x 1.65 = 27.9 tm Mn = 1279.9 tm Factor de minoración de resistencia φ = 0.9 φ Mn = 1151.9 tm Mu = 921.2 tm φ Mn > Mu Verifica SECCION 4 Postensado 42 φ 1/2" = 42 x 0.987cm2 x 17.0 t/m2 x 1.61 = 1132.9 tm Arm. Pasiva 6 φ 16 = 6 x 2.010cm2 x 4.2 t/m2 x 1.76 = 89.2 tm Arm. Pasiva 2 φ 16 = 2 x 2.010cm2 x 4.2 t/m2 x 1.65 = 27.9 tm Mn = 1250.0 tm Factor de minoración de resistencia φ = 0.9 φ Mn = 1125.0 tm Mu = 867.11 tm φ Mn > Mu Verifica SECCION 3 Postensado 42 φ 1/2" = 42 x 0.987cm2 x 17.0 t/m2 x 1.48 = 1043.3 tm Arm. Pasiva 6 φ 16 = 6 x 2.010cm2 x 4.2 t/m2 x 1.76 = 89.2 tm Arm. Pasiva 2 φ 12 = 2 x 1.130cm2 x 4.2 t/m2 x 1.65 = 15.7 tm Mn = 1148.2 tm Factor de minoración de resistencia φ = 0.9 φ Mn = 1033.4 tm Mu = 695.6 tm φ Mn > Mu Verifica SECCION 2 Postensado 42 φ 1/2" = 42 x 0.987cm2 x 17.0 t/m2 x 1.27 = 894.0 tm Arm. Pasiva 6 φ 16 = 6 x 2.010cm2 x 4.2 t/m2 x 1.76 = 89.2 tm Arm. Pasiva 2 φ 12 = 2 x 1.130cm2 x 4.2 t/m2 x 1.65 = 15.7 tm Mn = 998.9 tm Factor de minoración de resistencia φ = 0.9 φ Mn = 899.0 tm Mu = 406.5 tm φ Mn > Mu Verifica SECCION 1 Postensado 42 φ 1/2" = 42 x 0.987cm2 x 17.0 t/m2 x 1.12 = 791.4 tm Arm. Pasiva 6 φ 16 = 6 x 2.010cm2 x 4.2 t/m2 x 1.76 = 89.2 tm Arm. Pasiva 2 φ 12 = 2 x 1.130cm2 x 4.2 t/m2 x 1.65 = 15.7 tm Mn = 896.3 tm Factor de minoración de resistencia φ = 0.9 φ Mn = 806.7 tm Mu = 207.3 tm φ Mn > Mu Verifica SECCION Apoyo Postensado 42 φ 1/2" = 42 x 0.987cm2 x 17.0 t/m2 x 0.97 = 684.9 tm Arm. Pasiva 6 φ 16 = 6 x 2.010cm2 x 4.2 t/m2 x 1.76 = 89.2 tm Arm. Pasiva 5 U φ 16 = 5 x 2.010cm2 x 4.2 t/m2 x 1.65 = 69.6 tm Mn = 843.8 tm Factor de minoración de resistencia φ = 0.9 φ Mn = 759.4 tm CALCULO DE VIGAS POSTENSADAS Verificación de la viga a rotura (E.L.U.) MC-PRA-11 V - 18 186 Obra Nueva Traza de Ruta Provincial Nº5 Puente sobre Río Anisacate Provincia de Córdoba Diciembre, 2020 7. TRAZADO DE CABLE DE POSTENSADO CALCULO DE FUERZAS Y PERDIDAS DE PRETENSADO VIGA POSTENSADA MC-PRA-12 V - 19 187 CARACTERÍSTICAS DEL CABLE MEDIO DE POSTENSADO 1. Datos Cantidad de cordones = 42 Tensión de tiro inicial = 13500 kg/cm2 Fuerza inicial de tiro, Vo = 559.6 t Pérdida de fricción al centro = 5.0% LT [m] LR [m] Yo[m] Ym [m] f [%] Lp [m] p 29.7 0.0 0.88 0.15 5.0% 14.85 0.00329 2. Secciones típicas de verificación Sección X total X parcial Y α Vn Q [m] [m] [m] [°] [t] [t] Apoyo 0.500 0.500 0.828 5.42 558.7 52.7 1 2.200 2.200 0.677 4.77 555.5 46.2 2 4.088 4.088 0.531 4.06 551.9 39.1 3 7.675 7.675 0.320 2.71 545.2 25.8 4 11.263 11.263 0.192 1.35 538.4 12.7 5 14.850 14.850 0.150 0.00 531.6 0.0 3. Trazado del cable medio X total X parcial Y α Vn Q [m] [m] [m] [°] [t] [t] 0.000 0.000 0.876 5.60 559.6 54.6 1.000 1.000 0.782 5.23 557.7 50.8 2.000 2.000 0.694 4.85 555.9 47.0 3.000 3.000 0.612 4.47 554.0 43.2 4.000 4.000 0.538 4.09 552.1 39.4 5.000 5.000 0.469 3.72 550.2 35.7 6.000 6.000 0.408 3.34 548.3 31.9 7.000 7.000 0.353 2.96 546.4 28.2 8.000 8.000 0.305 2.58 544.6 24.6 9.000 9.000 0.263 2.21 542.7 20.9 10.000 10.000 0.227 1.83 540.8 17.3 11.000 11.000 0.199 1.45 538.9 13.7 12.000 12.000 0.177 1.08 537.0 10.1 13.000 13.000 0.161 0.70 535.1 6.5 14.000 14.000 0.152 0.32 533.2 3.0 14.850 14.850 0.150 0.00 531.6 0.0 CALCULO DE VIGAS POSTENSADAS Datos de parábola MC-PRA-13 V - 20 188 4. Layout del cable medio 5. Cálculo de pérdida por fricción Longitud 1/2 cable: LT/2 = 14.9 [m] Desviación angular 1/2 cable: α = 5.60[°] 0.098 [rad] Tipo de conducto: vaina flexible no galvanizada Coeficiente de rozamiento del cable: µ = 0.22 [1/rad] Desviación angular parásita: k = 0.01 [rad/m] 0.95 Se adopta una pérdida por fricción del 5 % en el centro de la viga y se aplica una distribución lineal a partir del valor de tiro o fuerza de pretensado en el extremo de la viga a tiempo cero. 6. Cálculo de fuerza a tiempo infinito Fuerza de tiro inicial, Vo = 560 t Fuerza tiro inicial en centro viga, VoCL = 532 t Pérdidas totales de pretensado = 17.0% Fuerza de tiro a tiempo infinito, Vinf = 441 t 0.000 0.500 1.000 1.500 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 O rd en ad a de l c ab le [m ] Progresiva de viga [m] 1 1 ( . ) ( . ) ( . ) . / (1 ) 1 k x x o k L x L k L V V e V Vo p e p e µ α µ α µ α − + − + = − + = ∑= − = ∑= − MC-PRA-14 V - 21 189 Obra Nueva Traza de Ruta Provincial Nº5 Puente sobre Río Anisacate Provincia de Córdoba Diciembre, 2020 8. LOSA DE TABLERO CALCULO DE LOSA MC-PRA-15 V - 22 190 Datos: m m ° m Peso Propio de Losa Prefabricada de HºAº q1 = × × = t/m Peso Propio de Hormigón de 2da Etapa de Losa q2 = × × = t/m Peso Propio de Carpeta de Rodamiento Esquema Estático: Viga con empotramiento elástico q3 = × × = t/m Rodillo Delantero × ϕ × × × = t + 2 × = m + 2 × = m + 2 × + × = m b × C × Rodillo Trasero × ϕ × × × = t pt + 2 × = m + 2 × = m + 2 × + × = m b × C × 9.33 0.05 0.05 2/3 Coef. minor. 2/3 0.60 1.50 Cálculo de losa de tablero 1.201.50 14.56 = 9.52 = 0.60 1.20 b = 0.10 Pt = PT 0.8 Carga Distribuida = pt = Pt 13.22 0.50 1.40 0.05 0.05 8.5 1.4C = L L = C = 0.15 0.05 Coef. minor. Cargas Móviles 0.125 2.50 1.2.1. 1.2. 1.00 1.1.3. 0.375 0.120 0.05 1.00 2.40 1.00 0.05 1.30 0.8 C = = 1.4 1.20 L = = 1.30 1.20 b = L = 1.40 Pd pd = 14.56 0.10 1. Análisis de Carga Carga Distribuida = pd 1.1. 1.1.1. Cargas Permanentes 1.2.2. 9.52 1.50 1.20 t/m2 1.40 2.40 0.05 1.50 t/m2 Distancia entre ejes de vigas = Ancho de cabeza superior de viga = Dist. libre entre bordes de vigas = 2.50 Angulo de desvío del puente = 90.00 1.00 C Pd = PD 13.0 1.1.2. MC-PRA-16 V - 23 191 Esquema estático: Viga simplemente apoyada q2 = t/m q1 = t/m × 2 × 2 Esquema estático: Viga con empotramiento elástico Carpeta de rodamiento q3 = t/m × 2 × 2 Rodillo trasero de aplanadora c pt = C L × 2 × 2 ( + ) 2 × 2 2 0.60 =1.50 0.40 tm/m - 1.41=)0.40 tm/m = 13.22 1.50 × 8 pt x L2 × kM 4 apoyo (empotrado) = M 4b tramo (empotrado) = 1.50 8 8 tm/m 8 q2 x L 2 0.1051.50 0.13 × × ( 2 - × ) = 13.22 1.50 M 4a tramo (simp. apoy) = × = M1 tramo = q1 x L 2 = 2. 2.1. Cálculo de solicitaciones M3 apoyo = q x L 2 12 1.50= 12 24 0.120= 1.50 0.120 2.2. M2 tramo = Etapa 2 (Puente en servicio) pt x L2 k 13.22 k tm/m 1.20 = 24 )- 2 24 × ×0.40 ( )- 0.40( 2 3 1.50 = ( 3 = 0.120 0.40 = k 1.50 24 1.68 0.401.50 × 3 - + 0.97 ( 24 M 4 tramo (medio) = = 2.38 - 3 2k = 13.22 × tm/m)+ 0.16 = 0.97 tm/m 2.38 1.50 k = = 0.023 k × ( 3 = )k 0.011 × pt x L2 M3 tramo = q x L2 24 8 Etapa 1 (Hormigonado de losa de tablero) 0.375 0.035 8 0.38 tm/m tm/m 0.125 MC-PRA-17 V - 24 192 Rodillo delantero de aplanadora c pt = C L × 2 × 2 ( + ) 2 × 2 2 Esfuerzo de corte sobrecarga móvil pt Resumen de solicitaciones Etapa 2 "Puente en servicio" Carpeta de rodamiento M3 tramo = + × = tm (redistribución por fluencia) M3 apoyo = tm Sobrecarga móvil M4 tramo = tm M4 apoyo = tm Etapa 3 (Sobrecargas de trabajo en etapa constructiva) Esquema Estático: Viga Simplemente Apoyada Sobrecarga de trabajo q5 = t/m × 2 1.71 tm/m 24 =0.75 - 0.87 ) =0.87 × ( 3= 9.33 1.50 × tm/m 24 -M 4 apoyo (empotrado) = pt x L2 × k 3 2 ) 24 = k× ( M 4 tramo (medio) = 2.58 0.87 ) 1.73 0.87= × ( 3 tm/m- 2.60 + 24 9.33 1.50 × 0.87 2 )3 k + k tm/m 8 3 - 0.87 )× ( 2 - M 4b tramo (empotrado) = pt x L2 × k × ( 9.33 1.50 × 0.87 1.30 = k × = 2.58 0.871.50 8 = k = = 1.50 M 4a tramo (simp. apoy) = pt x L2 × 9.33 - k )( 2 Q4 = 2.3. 0.011 0.016 L 0.90 1.50 4.76 t/m 0.60 tm/m (Sobrecarga de Trabajo) = 0.042 8 1.50 0.018 0.60 = 0.15 8 0.150 1.50 q5 x L 2 1.705 0.0230.3 =pt x c x b M5 tramo = 1.726 MC-PRA-18 V - 25 193 Datos de prelosa y trilogic 1 φ 1 φ 1 φ YGs X β X YGi α 2 φ 2 φ Altura total = cm Separación de trilogic = Fe superior = 1 φ p/trilogic Número de trilogic p/m de ancho = Fe inferior = 2 φ p/trilogic 1 T1 cada 0.45 m Diagonal = φ h1 h2 rec.= h1 = h2 = Propiedades mecánicas del sistema prelosa-trilogic β 2 φ 10 Ancho colaborante de prelosa H° =0.45 m Area del sistema prelosa-trilogic 1 × × 7.0 = cm2 x 14.50 = Eacero[kg/cm2]= 2 × × 7.0 = cm2 x 2.50 = Ehorm [kg/cm2]= × 7.0 = cm2 x 2.50 = (H-25) 5 × × 0.5 = cm2 x 2.50 = = cm2 Yg = cm Momento de inercia del sistema prelosa-trilogic Módulos resistentes a flexión × = cm4 W inf trilogic = cm3 × = cm4 W sup trilogic = cm3 × = cm4 W inf arm princ.= cm3 × = cm4 = cm4 cm4 = 234.4 cm4 300000 0.45 2.2 181.8 1002 I sistema p/m de ancho = 0.120 0.090 6 3.1.1. 10 10 1 φ 10 15 3.1.2. 5 3. Cálculo de Prelosa cm Arm. Superior 3.1. Verificación de Etapa Constructiva 13.00 10 11.637 ² 0.025 0.79 0.79 10 0.090 Yg = 0.05 Armadura inferior 11.00 2100000 131.95 281.25 22.50 × 52.78 45.0 5.50 112.50 I sistema 5 ³ 12 AT 0.363 ² 0.363 ² 5.50 0.120 0.025 X 0.145 X 744.5 112.5 11.00 14.82 1.448 0.363 ² 6.953 0.20 17.50 cm2.50 Arm. Inferior 2.00 cm 10 10 6 2227 6136 6136 191 EHºprelosa 7 EAcero 0.0286 2.86520.4 = 27.49 79.72 0.45 52.787.5 MC-PRA-19 V - 26 194 Solicitaciones en etapa constructiva Peso propio prelosa: M1 = tm Q1 = t Peso propio losa: M2 = tm Q2 = t Sobrecarga constructiva: M5 = tm Q5 = t Totales: Mt = tm Qt = t Verificación de la armadura comprimida del sistema prelosa-trilogic d 4 lk i1 Wsup Coeficiente de seguridad = / = Verifica Verificación de la armadura traccionada del sistema prelosa-trilogic Winf Coeficiente de seguridad = / = Verifica Verificación de las diagonales del trilogic 2 × × = d lk 4 i1 2 × × 2 × × × 2 × × × × 21 0.15 0.149 × 1.86 = 1242× 240 1.E+05 1.75 = 5.00 2.22 Fe Diag. = D = 0.149 0.375 + = Nº Vigas 20.0 Qt 16.26 0.10 cos β sen α = = 0.7884 cm2 ⇒ Fe Diag. = = 0.488 0.9363292 0.60 ω = ⇒ 16.26 9.00 ² 0.09 0.75 σinf1 = 20 n σsup1 = i1 = = cm 1.00 80 20 =0.25 0.15 4 = = 12.19 x 12.00 ² + 2 ² 1.86 0.281 0.488 0.094 0.113 Mt kg/cm2 tg β = ld = cm 1.E+05 × 16.26 3.1.5. x ⇒ D = 3.1.6. i1 = lk = cos α = 0.615= cm Mt 20.00 ² 0.183 = β = cm 4 81 52.0ºα = 12.2 =λ1 = 2 ² 1.91ω =⇒= 20.6º t Verifica1.91 6φ n kg/cm2 21 x 7.0 5000 x 0.120 λ1 = 3.1.4. lk = 0.035 0.105 0.042 ω 191 0.25 0.183 ⇒ = 0.183 3.1.3. = 1242 4.02 7.0 = x 5000 6136 MC-PRA-20 V - 27 195 Peso propio prelosa M1 = tm M1 = tm Q1 = t h1 = 2.50 cm Peso propio de losa M2 = tm M2 = tm Q2 = t h1 = 2.50 cm Carpeta de rodamiento: M3 = tm M3 = tm Q3 = t h2 = #### cm Sobrecarga móvil: M4 = tm M4 = tm Q4 = t h2 = #### cm Totales: Mtramo = tm Mapoyo = tm Qt = t Prelosa φ x kz × h × fy Peso propio prelosa A1 = Peso propio de losa A2 = Carpeta de rodamiento: A3 = Sobrecarga móvil: A4 = Ainf = h3 = cm2/m φ x kz× h3 × fy 0.9 × 0.9 x x Arm. apoyo int. adopta Corte último, Vu = t Resistencia nominal al corte del Hº, Vc t < φ Vc Toda la armadura llega al apoyo < 1 c/ = 4.16= cm2/m 0 φ φ 12 0 cm2/m Total = c/ =15 cm2/m0.0030 Verifica Arm. Barras 7.54 cm2/m 7.54 cm2/m 3.2.3. Solicitaciones puente en servicio Verificación armadura inferior de tramo 3.2.1. 3.2.2. 1.705 4.64 Verificación de Etapa 2 "Puente en servicio" φ 10 c/ 15 Apoyo cm2/m 1.726 5.2251.721 0.090 4.760 0.016 Verificación del corte = cm17.4 = 9.39 8.17 45 0.04 6.66 2 0.018 5.24= 8.17 Vu 3.2.4. 10.94 Verifica Mu apoyo#### =Asup = 2.75 Verifica 4.64 Trilogic 14.58 0.094 0.281 0.50 0.000 0.000 4.2 Cálculo de armadura superior en apoyos interiores Ainf = Mu tramo Altura útil cm2/m cm2/m cm2/m cm2/m 0.035 0.105 cm2/m 1.49 Tramo 1.744 x Total 5.0/4.2 Arm. tramo adoptada = 3.2. 1 φ 10 c/ MC-PRA-21 V - 28 196 Obra Nueva Traza de Ruta Provincial Nº5 Puente sobre Río Anisacate Provincia de Córdoba Diciembre, 2020 Obra Nueva Traza de Ruta Provincial Nº5 Puente sobre Río Anisacate Provincia de Córdoba PARTE 2. MEMORIA DE CALCULO DE PILA MC-PRA-22 V - 29 197 1.1. Cargas Verticales 1.1.1. Cargas Permanentes Distribuidas [t/m3] [t/m] Peso losa 0.20 × 14.30 × 2.50 = 7.15 Carpeta rodamiento 0.05 × 13.30 × 2.40 = 1.60 tn/m Cant. Defensa NJ y cenefa 0.72 × 2 = 1.44 Vigueta Transversal Central = 0.40 Vigas Principales 1.35 × 6 = 8.10 Σ = 18.69 1.1.2. Cargas Permanentes Concentradas m3 Cant. [t/m3] [t] Macizado extremos de Vigas 0.49 × 6.00 × 2.50 = 7.40 Viga Transversal Extrema 4.33 × 1.00 × 2.50 = 10.82 Σ = 18.22 1.1.3. Sobrecargas Móviles Distribuidas Peso t/m2 m2 [t/m] Multitud Compacta en Calzada 0.562 × 13.30 = 7.48 Sobrecarga Vereda 0.400 × 0.00 × 0 = 0.00 Σ = 7.48 1.1.4. Sobrecargas Móviles de Aplanadoras Aplanadora A - 30 Cantidad 4 Coef. Reducción 0.90 Peso [t] Rodillo Delantero (Rd) 13 × 4 × 0.90 = 46.80 Rodillo Trasero (Rt) 17 × 4 × 0.90 = 61.20 Σ = 108.00 Multitud compacta en correspondencia c/Aplanadoras 4 × 2.50 × 6.00 × 0.562 = 33.72 Peso [t] Rodillo Delantero (Rd) 46.80 − 16.86 = 29.94 Rodillo Trasero (Rt) 61.20 − 16.86 = 44.34 Dimensiones Peso Peso Aplan. Dimensiones Cant. Peso Multitud t Cant. Coef. Reducción Peso Específico 1. ANÁLISIS DE CARGA PesoPeso EspecíficoDimensiones [m] MC-PRA-23 V - 30 198 1.1.6. Análisis Estático Longitud Tramo i = 30.00 m Longitud Tramo i+1 = 30.00 m Cargas Permanentes P = 18.22 P = 18.22 P = 18.22 P = 18.22 q = 18.69 q = 18.69 30.00 30.00 298.5 298.5 Sobrecarga Móvil Distribuida q = 7.48 q = 7.48 30.00 30.00 112.1 112.1 112.1 112.1 Sobrecarga Aplanadora 44.3 Rd = 29.9 30.00 30.00 71.3 3.0 Total 30.00 30.00 410.6 410.6 413.6481.9 3.00 Rt = 298.5 298.5 MC-PRA-24 V - 31 199 1.2. Fuerzas Horizontales 1.2.1. Fuerza de Frenado (Según Reglamento Puente D.N.V.) Por Aplanadora HfA = 0.15 × 4 × 30 × 0.90 = 16.20 t Para cada pila HfA = 0.50 × 16.20 = 8.10 t Por Multitud Compacta Para cada pila 30.00 30.00 2 2 25 Valor Adoptado = 8.97 t 1.2.2. Fuerza de Viento Puente Descargado 30.00 30.00 2 2 Puente Cargado 30.00 30.00 2 2 1.2.3. Fuerza por Movimientos Lentos Fdesp.lento = 0.00 t c/apoyo 1.2.4. Fuerza por detritos CD = 0.50 p = 1.38 t/m2 A = 2.00 m B = 14.00 m FPilote = 19.33 t 1.2.5. Fuerza por presión de la corriente del agua p [MPa] = Según C3.7.3.1-1 de la AASHTO LRFD CD = 0.70 Tabla 3.7.3.1-1 - AASHTO LRFD V = 2.35 m/s p = 0.19 t/m2 φ pilote = 1.20 m Altura presión de agua = 4.00 m f dist Pilote = 0.23 t/m FPIlote = 0.93 t t3.90 CDxγxV2/2 x 10-6 × ( + t ×0.15 ) = ) = 17.55 × 3.00 × ( 22.50+0.25PV1 = PV2 = × 8.97 t ) =HfA = 13.30 +× (0.56 MC-PRA-25 V - 32 200 1.2.5. Fuerza de Sismo (según N.A.A-80 - 1980) Emplazamiento del Puente: Anisacate (Pcia de Córdoba) Zona Sismica: 1 Coeficiente sismico zona: Co = 0.025 Coeficiente de destino: γd = 1.50 Coeficiente de estructura: γe = 1.40 Coeficiente de suelo: γs = 1.00 1.2.5.1. Coeficiente Sísmico Coeficiente sísmico horiz.: 0.053 1.2.5.2. Peso de la Estructura (G) GPeso Propio Tablero = 18.69 × ( 30.00 + 30.00 ) + 2 × 18.22 = 1157.6 t GPeso Propio Pila = 78.34 + 1/2 × 43.20 = 99.9 t (Viga + 0.5 Col.) 1.2.5.3 . Sobrecarga Móvil (P) PSob. Móvil = 295.5 t 1.2.5.4. Determinación de la Fuerza Lateral debido al Sismo (Fsh = C x Q) Tablero Dirección Transversal Ft (tab.) = 0.053 × ( 1157.6 + 0.25 x 295.5 ) = 64.65 t Dirección Longitudinal Fl (tab.) = 0.053 × ( 1157.6 + 0.00 x 295.5 ) = 60.77 t Pila Dirección Transversal Ft (pila) = 0.053 × 99.94 = 5.25 t Dirección Longitudinal Fl (pila) = 0.053 × 99.94 = 5.25 t 1.2.5.5. Distrubución de la Fuerza Horizontal de Sismo (Tablero se considera como un diafragma rígido) Dirección transversal Ft1 = 0.50 × Ft (tab.) + Ft (pila) = 0.50 × 64.65 + 5.25 = 37.57 t Dirección longitudinal Fl1 = 0.50 × Fl (tab.) + Fl (pila) = 0.50 × 60.77 + 5.25 = 35.63 t Fl2 = Ft2 = C = Co . γd . γe . γs = MC-PRA-26 V - 33 201 Vo lu m en Pe so E sp ec ífi co Pe so [m 3 ] [t/ m 3 ] [t] V1 13 .6 0 × 2. 00 × 1. 20 32 .6 4 2. 40 78 .3 4 V2 3 × 1. 20 × 5. 00 18 .0 0 2. 40 43 .2 0 V3 3 × 1. 30 × 20 .0 0 78 .0 0 2. 40 18 7. 20 V4 2. 7 x 0. 60 x 1. 20 1. 94 2. 40 4. 67 Σ 31 3. 40 V5 59 7. 00 V6 29 5. 54 P. Pr op io = P es o Pi la + P es o pr op io d e Ta bl er o = 91 0. 40 P. to ta l = P es o Pr op io T ot al + P es o So br ec ar ga M óv il Ta bl er o = 12 05 .9 4 Fu er za tn 0. 00 × 6 ap oy os 0. 00 8. 97 22 .5 0 17 .5 5 Fu er za d e Si sm o Tr an sv er sa l 37 .5 7 Fu er za d e Si sm o Lo ng itu di na l 35 .6 3 0. 93 19 .3 3 H 3b H 4 Fu er za p or M ov im ie nt os L en to s R ES U M EN D E C AR G AS H O R IZ O N TA LE S EN P IL A (E .L .S .) Pe so s ob re ca rg a m óv il H 6 D im en si on es [m ] Fu er za d e de tri to s H 7 Pe so C ol um na s C ód ig o Fu er za H id ro di ná m ic a Fu er za d e Fr en ad o Pe so p ro pi o de ta bl er o H 2 Fu er za d e vi en to c on P ue nt e C ar ga do H 1 H 3a Fu er za d e Vi en to c on P ue nt e D es ca rg ad o H 5 2. 1. R ES U M EN D E C AR G AS V ER TI C AL ES E N P IL A (E .L .S .) 2. R ES U M EN D E C AR G AS D es ig na ci ón Pe so v ig a ca be ce ra C óm pu to D es ig na ci ón C ód ig o Pe so P ilo te s Pe so v ig a rio st ra MC-PRA-27 V - 34 202 3.1. Estados E1 = Peso propio de pila E2 = Peso propio tablero E3 = Sobrecarga movil E4 = Movimientos lentos E5 = Frenado E6 = Viento puente Descargado E7 = Viento puente Cargado E8 = Empuje hidrodinámico E9 = Detritos E10 = Sismo transversal E11 = Sismo longitudinal C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 1. Peso propio pila 1.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 0.9 0.9 2. Peso propio tablero 1.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 0.9 0.9 3. Sobrecarga móvil - 1.6 1.6 1.6 - 0.5 0.25 - - - 4. Movimientos lentos 1.4 - 1.2 - - - - - - - 5. Frenado - - - 1.2 - - - - - - 6. Viento puente descargado - - - - 1.6 - - - - - 7. Viento puente cargado - - - - - 1.6 - - - - 8. Empuje hidrodinámico 1.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 0.9 0.9 9. Detritos 1.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 0.9 0.9 10. Sismo transversal - - - - - - 1.0 0.3 1.0 0.3 11. Sismo longitudinal - - - - - - 0.3 1.0 0.3 1.0 3.2. Combinaciones de cargas para verificaciones en Estado Límite Servicio C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 1. Peso propio pila 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2. Peso propio tablero 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 3. Sobrecarga móvil - 1.0 1.0 1.0 - 1.0 0.25 - 0.5 4. Movimientos lentos 1.0 - 1.0 - - - - - - 5. Frenado - - - 1.0 - - - - - 6. Viento puente descargado - - - - 1.0 - - - - 7. Viento puente cargado - - - - - 1.0 - - - 8. Empuje hidrodinámico 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 9. Detritos 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 10. Sismo transversal - - - - - - 1.0 - - 11. Sismo longitudinal - - - - - - - 1.0 - 3. ESTADOS Y COMBINACIONES DE CARGA Estado de carga Combinación de carga Estado de carga Combinación de carga MC-PRA-28 V - 35 203 4.1. Datos m 4.2. Solicitaciones 4.3. Capacidad geotécnica 4.3.1. Resistencia a fricción del Pilote Nor Inu Normal π × × × t 1 0.0 0.0 Inusual π × × × t Extrema a π × × × t Normal π × × × t 2 3.5 4.2 Inusual π × × × t Extrema a π × × × t Resistencia friccional Normal, Rfn = Resistencia friccional Inusual, Rfi = Resistencia friccional Extrema, Rfe= 4.3.2. Resistencia de punta del Pilote m σadm. suelo = t/m2 t/m2 t/m2 π × 2 4.3.3. Resistencia total del Pilote Normal = + = t Inusual = + = t Extremo = + = t 4.4. Verificación Máx Carga Normal > ⇒ Verifica Máx Carga Inusual > ⇒ Verifica Máx Carga Extrema > ⇒ Verifica 450 665 395 239 399 383 479 479 Rt = Rf + Rp 334 332 665 Rt = Rf + Rp 240 Diámetro de Campana = 1.30 Normal 334 Rt = Rf + Rp 200 199 399 t 332Rp = t 4 = 199 t1.3 × σad 239 14.0 5.83 Extrema 150 250.1 240 180 Inusual 14.00 5.8 1.30 14.0 6.0 0.001.30 0453.2 447.2 447.2 433.2 1.30 334 14.0 3.50 200 4.20 240 0.00 0 0.0 1.30 6.0 Cantidad de Pilotes = Diámetro de Pilotes = 1.30 N Normal [t] N Inusual [t] N Extrema [t] 383 450 395 3 4. FUNDACIÓN DE PILA 200 Estrato Prof. [m] Descripción CálculoExtr Cap. fricción 0.00 Resistencia a fricción 6.00 Arena Limosa Compacta con Gravas 1.30 0 Arena Gruesa con Gravas (fricción despreciable) 1.30 6.0 MC-PRA-29 V - 36 204 5.1. Cálculo del pilote-columna 5.1.1. Datos Hormigón: H-25 f'c [t/m2] = 2500 Acero: ADN-420 fy [t/m2] = 42000 5.1.2. Cálculo de Pilote - Columna Sección Crítica de Pilote Diámetro, d [m] = 1.30 Ab [m2] = 1.33 f'c [t/m2] = 2500 fy [t/m2] = 42000 Desv. Pta Long = 0.10 [m] Desv. Pta Trans = 0.05 [m] Inc. Vert. Long = 0.007 [%] Inc. Vert. Trans = 0.007 [%] Combinaciones de carga (E.L.U) Esfuerzo C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 Mu22 [tm] = 29.84 25.75 25.75 25.75 62.47 54.85 64.41 37.22 57.99 30.82 Mu33 [tm] = 0.00 0.00 0.00 49.79 0.00 0.00 42.59 141.95 42.59 141.95 Vu22 [t] = 0.00 0.00 0.00 3.60 0.00 0.00 3.60 12.00 3.60 12.00 Vu33 [t] = 17.12 16.62 16.62 16.62 24.19 22.82 24.98 17.68 21.01 14.01 Pu [t] = 364.79 473.00 473.00 473.00 278.12 335.41 301.38 301.77 198.16 223.60 Armadura Longitudinal Combinación Pu Mu22 ψy Mu22" Mu33 ψx Mu33" Mut" [t] [t.m] [t.m] [t.m] [t.m] [t.m] C1 364.8 107.2 1.12 119.6 59.1 1.18 69.5 138.34 C2 473.0 126.0 1.16 145.7 76.6 1.24 95.1 173.97 C3 473.0 126.0 1.16 145.7 76.6 1.24 95.1 173.97 C4 473.0 126.0 1.16 145.7 126.4 1.24 156.9 214.08 C5 278.1 121.4 1.09 131.9 45.1 1.13 50.9 141.36 C6 335.4 126.0 1.11 139.3 54.3 1.16 63.0 152.87 C7 301.4 128.3 1.09 140.4 91.4 1.14 104.3 174.88 C8 301.8 101.2 1.09 110.7 190.8 1.14 217.8 244.35 C9 198.2 100.0 1.06 106.0 74.7 1.09 81.3 133.58 C10 223.6 78.2 1.07 83.6 178.2 1.10 196.2 213.24 Combinación Pu/Ag Mu/Ag D ρg Fe nec. Fe mín [cm2] 0.5% C1 2.75 0.80 0.00% 0.00 66.37 C2 3.56 1.01 0.00% 0.00 66.37 C3 3.56 1.01 0.00% 0.00 66.37 C4 3.56 1.24 0.00% 0.00 66.37 C5 2.10 0.82 0.00% 0.00 66.37 24 φ 20 C6 2.53 0.89 0.00% 0.00 66.37 C7 2.27 1.01 0.13% 17.26 66.37 C8 2.27 1.42 0.47% 62.38 66.37 C9 1.49 0.77 0.15% 19.91 66.37 C10 1.68 1.24 0.50% 66.37 66.37 75.40 cm2 5. CÁLCULO DE PILA Arm. adoptada MC-PRA-30 V - 37 205 Sección crítica de columna Diámetro, d [m] = 1.20 Ab [m2] = 1.13 f'c [t/m2] = 2500 fy [t/m2] = 42000 Desv. Pta Long = 0.10 [m] Desv. Pta Trans = 0.05 [m] Inc. Vert. Long = 0.007 [%] Inc. Vert. Trans = 0.007 [%] Combinaciones de carga (E.L.U) Esfuerzo C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 Mu22 [tm] = 41.29 35.39 35.39 35.39 103.74 89.53 107.27 10.47 98.43 9.16 Mu33 [tm] = 0.00 0.00 0.00 9.73 0.00 0.00 2.17 67.22 2.17 67.22 Vu22 [t] = 0.00 0.00 0.00 3.60 0.00 0.00 3.60 12.00 3.60 12.00 Vu33 [t] = 8.97 7.69 7.69 7.69 24.66 21.13 25.54 14.15 23.62 11.95 Pu [t] = 307.43 414.93 414.93 414.93 263.51 310.83 287.17 280.48 197.63 210.36 Armadura Longitudinal Combinación Pu Mu22 ψy Mu22" Mu33 ψx Mu33" Mut" [t] [t.m] [t.m] [t.m] [t.m] [t.m] C1 307.4 91.4 1.12 102.0 34.7 1.18 40.9 109.89 C2 414.9 103.0 1.16 119.1 46.9 1.24 58.2 132.54 C3 414.9 103.0 1.16 119.1 46.9 1.24 58.2 132.54 C4 414.9 103.0 1.16 119.1 56.6 1.24 70.3 138.27 C5 263.5 146.7 1.09 159.3 29.8 1.13 33.6 162.84 C6 310.8 140.2 1.11 155.0 35.1 1.16 40.7 160.28 C7 287.2 154.1 1.09 168.6 34.6 1.14 39.5 173.14 C8 280.5 56.2 1.09 61.5 98.9 1.14 112.9 128.55 C9 197.6 130.6 1.06 138.5 24.5 1.09 26.7 141.01 C10 210.4 43.4 1.07 46.4 91.0 1.10 100.2 110.41 Combinación Pu/Ag Mu/Ag D ρg Fe nec. Fe mín [cm2] 1.0% C1 2.72 0.81 0.00% 0.00 113.10 C2 3.67 0.98 0.00% 0.00 113.10 C3 3.67 0.98 0.00% 0.00 113.10 C4 3.67 1.02 0.00% 0.00 113.10 C5 2.33 1.20 0.26% 29.41 113.10 24 φ 25 C6 2.75 1.18 0.13% 14.70 113.10 C7 2.54 1.28 0.27% 30.54 113.10 C8 2.48 0.95 0.25% 28.27 113.10 C9 1.75 1.04 0.29% 32.80 113.10 C10 1.86 0.81 0.10% 11.31 113.10 117.81 cm2 Arm. adoptada MC-PRA-31 V - 38 206 5.1.3 Armadura transversal en zona confinada columna φ = 0.75 Combinación Vu22 Vu33 Vu Max Vu Vc Vs Vs mín Av [t] [t] [t] [t] [t] [t] [t] [cm2/m] C1 0.0 9.0 9.0 Estribos Adop. C2 0.0 7.7 7.7 Espiral Sep. C3 0.0 7.7 7.7 φ 12 c/ 10 C4 3.6 7.7 8.5 22.62 cm2/m C5 0.0 24.7 24.7 Verifica C6 0.0 21.1 21.1 C7 3.6 25.5 25.8 C8 12.0 14.1 18.6 C9 3.6 23.6 23.9 C10 12.0 12.0 16.9 5.1.4 Armadura transversal en zona convencional columna φ = 0.75 Combinación Vu22 Vu33 Vu Max Vu Vc Vs Vs mín Av [t] [t] [t] [t] [t] [t] [t] [cm2/m] C1 0.0 9.0 9.0 Estribos Adop. C2 0.0 7.7 7.7 Espiral Sep. C3 0.0 7.7 7.7 φ 12 c/ 20 C4 3.6 7.7 8.5 11.31 cm2/m C5 0.0 24.7 24.7 Verifica C6 0.0 21.1 21.1 C7 3.6 25.5 25.8 C8 12.0 14.1 18.6 C9 3.6 23.6 23.9 C10 12.0 12.0 16.9 5.1.5 Armadura transversal en zona confinada pilote φ = 0.75 Combinación Vu22 Vu33 Vu Max Vu Vc Vs Vs mín Av [t] [t] [t] [t] [t] [t] [t] [cm2/m] C1 0.0 17.1 17.1 Estribos Adop. C2 0.0 16.6 16.6 Espiral Sep. C3 0.0 16.6 16.6 φ 12 c/ 10 C4 3.6 16.6 17.0 22.62 cm2/m C5 0.0 24.2 24.2 Verifica C6 0.0 22.8 22.8 C7 3.6 25.0 25.2 C8 12.0 17.7 21.4 C9 3.6 21.0 21.3 C10 12.0 14.0 18.4 5.1.6 Armadura transversal en zona convencional pilote φ = 0.75 Combinación Vu22 Vu33 Vu Max Vu Vc Vs Vs mín Av [t] [t] [t] [t] [t] [t] [t] [cm2/m] C1 0.0 17.1 17.1 Estribos Adop. C2 0.0 16.6 16.6 Espiral Sep. C3 0.0 16.6 16.6 φ 12 c/ 20 C4 3.6 16.6 17.0 11.31 cm2/m C5 0.0 24.2 24.2 Verifica C6 0.0 22.8 22.8 C7 3.6 25.0 25.2 C8 12.0 17.7 21.4 C9 3.6 21.0 21.3 C10 12.0 14.0 18.4 24.2 112.7 25.2 0.0 24.2 112.7 25.2 0.0 9.67 42.3 42.333.7 25.8 0.0 34.4 8.93 0.0 9.67 36.0 36.0 24.7 96.0 0.0 8.93 24.7 96.0 0.0 36.0 8.93 25.8 0.0 34.4 36.0 8.93 42.3 42.3 0.0 33.7 9.67 9.67 MC-PRA-32 V - 39 207 5.2. Cálculo de Viga Dintel Hormigón: H-25 f'c [t/m2]= 2500 Acero: ADN-420 fy [t/m2] = 42000 Ancho b [m] = 2.00 Altura d [m] = 1.20 5.2.1 Combinaciones (E.L.U.) Esfuerzo C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 Mu33 sup [tm] = 205.08 261.20 261.20 261.20 231.58 246.67 247.81 193.39 190.52 149.44 Mu33 inf [tm] = 50.27 63.45 63.45 63.45 58.59 61.73 62.57 47.98 48.62 37.21 Mu22 [tm] = 0.00 0.00 0.00 2.15 0.00 0.00 2.15 7.18 2.15 7.18 Vu22 [t] = 28.46 27.51 27.51 27.51 44.20 41.05 45.71 30.65 39.13 24.55 Vu33 [t] = 0.00 0.00 0.00 1.80 0.00 0.00 1.80 6.00 1.80 6.00 Vu biela [t] = 181.06 237.12 237.12 237.12 175.00 196.48 188.83 161.45 137.23 122.65 Solicitaciones dimensionantes Momento superior Mu sup [tm] = 261.20 Momento inferior Mu inf [tm] = 63.45 Corte por biela Vu biela [t] = 237.12 Corte máximo Vu max [t] = 45.71 Factor de minoración de resist. φ = 0.90 Ajuste del momento superior por el diámetro de columna Esf. normal en la columna Pu [t] = 414.93 Diámetro de la columna D [m] = 1.20 Carga distribuida equiv. q [t/m] = 345.77 Disminución de momento ∆M [tm] = 62.24 Momento sup. de diseño [tm] = 198.96 Ajuste del momento de tramo por fluencia lenta Mu inf Diseño [tm] = 123.13 5.2.2 Determinación de Armaduras Armadura sup. de cálculo Assup [cm 2]= 50.85 Armadura mínima [cm2] = 72.00 Armadura adoptada 15 φ 25 = 73.65 Armadura inf. de cálculo Asinf [cm 2] = 31.47 Armadura mínima [cm2] = 72.00 Armadura adoptada 15 φ 25 = 73.65 Armadura lateral de cálculo Alat [cm 2] = 0.97 Armadura lat adopt. 5 φ 16 c/cara = 10.05 Verificación a Corte convencional Factor de minoraciòn de resist. φ = 0.75 Corte máximo Vu max [t] = 45.71 Vc [t] = 0.00 Vs [t] = 60.9 Av [cm2/m] = 12.62 Est. adopt: 6 ramas φ 12 c/20 33.90 Verifica MC-PRA-33 V - 40 208 Obra Nueva Traza de Ruta Provincial Nº5 Puente sobre Río AnisacateProvincia de Córdoba Diciembre, 2020 Obra Nueva Traza de Ruta Provincial Nº5 Puente sobre Río Anisacate Provincia de Córdoba PARTE 3. MEMORIA DE CALCULO DE ESTRIBO MC-PRA-34 V - 41 209 1.1. Cargas Verticales 1.1.1Cargas Permanentes Distribuidas [t/m3] [t/m] Peso Losa 0.20 × 14.30 × 2.50 = 7.15 Carpeta Rodamiento 0.05 × 13.30 × 2.40 = 1.60 tn/m Cant. Defensa NJ y cenefa 0.72 × 2 = 1.44 Viga Transversal Central = 0.40 Vigas Principales 1.35 × 6 = 8.10 Σ = 18.69 1.1.2Cargas Permanentes Concentradas Peso m3 Cant. [t/m3] [t] Macizado extremos de Vigas 0.49 × 6 × 2.50 = 7.40 Viga Transversal Extrema 4.33 × 1 × 2.50 = 10.82 Σ = 18.22 1.1.3Sobrecargas Móviles Distribuidas Peso t/m2 m [t/m] Multitud Compacta en Calzada 0.562 × 13.30 = 7.48 Sobrecarga Vereda 0.400 × 3.00 × 0 = 0.00 Σ = 7.48 1.1.4Sobrecargas Móviles de Aplanadoras Aplanadora A - 30 Cantidad 4 Coef. Reducción 0.90 Peso [t] Rodillo Delantero (Rd) 13 × 4 × 0.90 = 46.80 Rodillo Trasero (Rt) 17 × 4 × 0.90 = 61.20 Σ = 108.00 Multitud compacta en correspondencia c/Aplanadoras 4 × 2.50 × 6.00 × 0.562 = 33.7 Peso [t] Rodillo Delantero (Rd) 46.80 − 16.86 = 29.94 Rodillo Trasero (Rt) 61.20 − 16.86 = 44.34 Peso Multitud 1. ANÁLISIS DE CARGA PesoPeso Específico [m2] Dimensiones Dimensiones Peso Aplan. Peso Específico t Cant. Coef. Reducción Cant. Dimensiones MC-PRA-35 V - 42 210 1.1.5. Cargas en Losa de Aproximación [t/m3] [t/m] Peso Losa + Carpeta 0.25 × 14.30 × 2.50 = 8.94 [t/m2] [m] Multitud Compacta 0.60 × 13.30 = 7.98 1.1.6. Análisis Estático Longitud Tramo = 30.00 m Longitud Losa Aprox. = 6.00 m Cargas Permanentes 18.22 P = 18.22 q = 8.94 q = 18.69 6.00 30.00 26.8 Sobrecarga Móvil Distribuida q = 7.98 q = 7.48 6.00 30.00 23.9 Sobrecarga Aplanadora 44.3 Rd = 6.00 30.00 Total 6.00 30.00 50.8 Peso P = Peso Específico [m] Dimensiones 481.9 413.650.8 23.9 71.3 3.0 26.8 298.5298.5 Rt = 112.1 112.1 29.9 3.00 MC-PRA-36 V - 43 211 1.2. Fuerzas Horizontales 1.2.1. Fuerzas de Frenado (Según Reglamento Puente D.N.V.) Por Aplanadora HfA = 0.15 × 4 × 30 × 0.90 = 16.20 t Para cada estribo HfA = 0.50 × 16.20 = 8.10 t Por Multitud Compacta 0.56 × 13.30 × 30.00 25 Para cada estribo HfA = 0.50 × 8.97 = 4.49 t Valor Adoptado = 8.10 t 1.2.2. Fuerza de Viento Puente Descargado PV1 = 0.25 × 3.00 × 30.00 = 22.50 t Para cada estribo PV1 = 11.25 t Puente Cargado PV2 = 0.15 × 3.90 × 30.00 = 17.55 t Para cada estribo PV2 = 8.78 t 1.2.3. Fuerza por Movimientos Lentos Fdesp.lento = 2.90 t c/apoyo t8.97=HfA = MC-PRA-37 V - 44 212 1.2.4. Fuerza de Sismo (según N.A.A-80 - 1980) Emplazamiento del Puente: Anisacate (Pcia de Córdoba) Zona Sismica: 1 Coeficiente sismico zona: Co = 0.025 Coeficiente de destino: γd = 1.50 Coeficiente de estructura: γe = 1.40 Coeficiente de suelo: γs = 1.00 1.2.4.1. Coeficiente Sísmico Coeficiente sísmico horiz.: 0.053 1.2.4.2. Peso de la Estructura (G) GPeso Propio Tablero = 18.69 × 30.00 + 1 × 18.22 = 578.8 t GPeso Propio Estribo= 76.36 + 1/2 × 59.28 = 106.00 t (Viga + 0.5 Col.) 1.2.4.3 . Sobrecarga Móvil (P) PSob. Móvil = 207.4 t 1.2.4.4. Determinación de la Fuerza Lateral debido al Sismo (Fsh = C x Q) Tablero Dirección Transversal Ft (tab.) = 0.053 × ( 579 + 0.25 x 207.4 ) = 33.11 t Dirección Longitudinal Fl (tab.) = 0.053 × ( 579 + 0.00 x 207.4 ) = 30.39 t Estribo Dirección Transversal Ft (estribo) = 0.053 × 106.00 = 5.56 t Dirección Longitudinal Fl (estribo) = 0.053 × 106.00 = 5.56 t 1.2.4.5. Distrubución de la Fuerza Horizontal de Sismo (Tablero se considera como un diafragma rígido) Dirección transversal Ft1 = 0.50 × Ft (tab.) + Ft (estribo) = 0.50 × 33.11 + 5.56 = 22.12 t Dirección longitudinal Fl1 = 0.50 × Fl (tab.) + Fl (estribo) = 0.50 × 30.39 + 5.56 = 20.76 t Fl2 = Ft2 = C = Co . γd . γe . γs = MC-PRA-38 V - 45 213 1.3.1. Datos del suelo del terraplén φ = Angulo de fricción 30 ° Ka = Coef. Empuje Activo = tg2 ( 45 - φ/2 ) 0.333 Kp = Coef. Empuje Pasivo = tg2 ( 45 + φ/2 ) 3.00 γsuelo = Peso específico del suelo 1.80 t/m 3 Co = Coef. Sísmico Zonal NAA80 (Zona 1) = 0.025 C = Coef. Sísmico NAA80 = 2 Co = 0.05 1.3.2. Datos Geometría del estribo h1 = Altura de viga y muro frontal de estribo 3.10 m h2 = Altura fondo de viga a N.S. empuje pasivo 4.00 m bv = Longitud de la viga del estribo = 13.40 m dp = Diámetro de pilotes = 1.20 m Np = Numero de pilotes = 6 bp = Ancho de pantalla frontal 13.40 m 1.3.3. Cálculo de tensiones y empujes de suelo Empuje activo de suelo qlosa aprox. = 0.25 m x 2.4 t/m3 + 0.05 m x 2.4 t/m3 = 0.72 t/m2 h* = qlosa apr / γsuelo = 0.40 m σso = Ka x γsuelo x h* = 0.24 t/m2 σs1 = Ka x γsuelo x (h1 + h*) = 2.10 t/m2 σs2 = Ka x γsuelo x (h1 + h2 + h*) = 4.50 t/m2 Empuje adicional de suelo por sobrecarga móvil qsob. móvil = 1.80 t/m2 σs4 = Ka x qsob. móvil = 0.60 t/m2 Empuje pasivo del suelo σp = Kp x γsuelo x (h3 + h4) = 0.00 t/m2 Nota: está representado mediante resortes Empuje adicional de suelo por sismo (s/NAA80 en servicio) H = h1 + h2 = 7.10 m ∆EAS / m = 0.375 x γsuelo x H 2 x C x ( 1 + 2q / (gs x H) ) = 1.89 t/m σs5 = (2 x ∆EAS / H) = 0.53 t/m2 σs6 = σs5 x (h2+h3) / H = 0.30 t/m2 1.3. Fuerzas Horizontales - Empuje de suelo MC-PRA-39 V - 46 214 1.3.4. Resumen de empujes Designación Código Cálculo Fuerza Fuerza Brazo Desestab. Estab. (N.Sup.) [t] [t] [m] Empuje s/ viga bancada E1 σso x h1 x bv = 9.97 1.55 Empuje s/ viga bancada E2 0.50 x (σs1 − σso) x h1 x bv = 38.63 2.07 Empuje s/ pantalla frontal E3 σs1 x h2 x bp = 112.56 5.10 Empuje s/ pantalla frontal E4 0.50 x (σs2 - σs1) x h2 x bp = 64.32 5.77 Emp. Adic. por sob. Móvil s/viga de banc. E5 σs4 x h1 x bv = 24.92 1.55 Emp. Adic. por sob. Móvil s/pantalla E6 σs4 x h2 x bp = 32.16 5.10 Empuje Sismo s/viga de banc. S1 σs6 x h1 x bv = 12.48 1.55 Empuje Sismo s/viga de banc. S2 0.50 x (σs5 − σs6) x h1 x bv = 4.84 1.03 Empuje Sismo s/ pantalla S3 0.50 x σs6 x h2 x bp = 8.05 4.43 MC-PRA-40 V - 47 215 Vo lu m en Pe so E sp ec ífi co Pe so [m 3 ] [t/ m 3 ] [t] V1 14 .0 0 × 1. 70 × 0. 30 + 2 x 1. 10 x 1. 75 x 0. 30 8. 30 2. 40 19 .9 1 V2 14 .0 0 × 1. 40 × 1. 20 23 .5 2 2. 40 56 .4 5 V3 14 .0 0 × 1. 60 × 1. 20 + 2 x 1. 60 x 1. 20 x 6. 00 49 .9 2 2. 40 11 9. 81 V4 14 .0 0 × 4. 00 × 0. 30 16 .8 0 2. 40 40 .3 2 V5 2 × ( 7. 00 × 0. 30 × 6. 80 + 1. 75 × 0. 30 × 4. 00 ) 32 .7 6 2. 40 78 .6 2 2. 85 + 1. 10 Pe so p ilo te s V7 8 × π × 1. 20 ²/4 × 20 .0 0 18 0. 96 2. 40 43 4. 29 76 8. 36 V8 29 8. 50 V9 18 3. 41 V1 0 26 .8 1 V1 1 23 .9 4 P. P. = P es o Es tri bo + P es o Pr op io T ab le ro + P es o Pr op io L os a de A pr ox im ac ió n = 10 93 .6 8 P. P. to ta l = P es o Pr op io T ot al + P es o So br ec ar ga M óv il Ta bl er o y Lo sa d e Ap ro xi m ac ió n = 13 01 .0 3 Fu er za tn 2. 90 × 6 ap oy os 17 .4 2 8. 10 11 .2 5 8. 78 Fu er za d e Si sm o Tr an sv er sa l 22 .1 2 20 .7 6 22 5. 48 57 .0 8 Em pu je d e su el o po r s is m o 25 .3 7 2. R ES U M EN D E C AR G AS E N E ST R IB O Pe so m ur o fro nt al y la te ra l d e vi ga 7. 90 2 18 .9 6 2. 40 4. 00 × 2. 1. R ES U M EN D E C AR G AS V ER TI C AL ES E N E ST R IB O C ód ig o D es ig na ci ón Pe so d e vi ga c ab ec er a D im en si on es [m ] Pe so d e vi ga d e fu nd ac ió n Pe so d e pa nt al la fr on ta l H 6C Fu er za d e Si sm o Lo ng itu di na l H 5 H 6A H 6B Em pu je a ct iv o de s ue lo Em pu je d e su el o po r s ob re ca rg a Pe so d e pa nt al la la te ra l y m ur o de a la Pe so P ro pi o Lo sa d eAp ro xi m ac ió n Pe so S ob re ca rg a M óv il Pe so S ob re ca rg a Lo sa d e Ap ro xi m ac ió n Pe so P ro pi o Ta bl er o Fu er za d e Vi en to c on P ue nt e C ar ga do Fu er za d e Vi en to c on P ue nt e D es ca rg ad o Fu er za d e Fr en ad o Fu er za p or M ov im ie nt os L en to s H 4 H 3B C óm pu to C ód ig o D es ig na ci ón ) x Pe so d e co nt ra fu er te s V6 2. 2. R ES U M EN D E C AR G AS H O R IZ O N TA LE S EN E ST R IB O H 1 H 3AH 2 0. 50 2 x ( MC-PRA-41 V - 48 216 3.1. Estados E1 = Peso propio de estribo E2 = Peso propio tablero E3 = Sobrecarga movil E4 = Movimientos lentos E5 = Frenado E6 = Viento puente Descargado E7 = Viento puente Cargado E8 = Sismo transversal E9 = Sismo longitudinal E10 = Empuje de suelos E11 = Empuje de suelos por sismo 3.2. Combinaciones de cargas para verificaciones en Estado Límite Último C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 1. Peso propio estribo 1.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 0.9 0.9 2. Peso propio tablero 1.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 0.9 0.9 3. Sobrecarga móvil - 1.6 1.6 1.6 - 0.5 0.25 - - - 4. Movimientos lentos 1.4 - 1.2 - - - - - - - 5. Frenado - - - 1.2 - - - - - - 6. Viento puente descargado - - - - 1.6 - - - - - 7. Viento puente cargado - - - - - 1.6 - - - - 8. Sismo transversal - - - - - - 1.0 0.3 1.0 0.3 9. Sismo longitudinal - - - - - - 0.3 1.0 0.3 1.0 10. Empuje de suelos 1.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 0.9 0.9 11. Empuje de suelos por sismo - - - - - - 1.0 1.0 1.0 1.0 3.3. Combinaciones de cargas para verificaciones en Estado Límite Servicio C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 1. Peso propio estribo 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2. Peso propio tablero 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 3. Sobrecarga móvil - 1.0 1.0 1.0 - 1.0 0.25 - 0.5 4. Movimientos lentos 1.0 - 1.0 - - - - - - 5. Frenado - - - 1.0 - - - - - 6. Viento puente descargado - - - - 1.0 - - - - 7. Viento puente cargado - - - - - 1.0 - - - 8. Sismo transversal - - - - - - 1.0 - - 9. Sismo longitudinal - - - - - - - 1.0 - 10. Empuje de suelos 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 11. Empuje de suelos por sismo - - - - - - 1.0 1.0 - 3. ESTADOS Y COMBINACIONES DE CARGAS Estado de carga Combinación de carga Estado de carga Combinación de carga MC-PRA-42 V - 49 217 4.1. Datos m 4.2. Solicitaciones 4.3. Capacidad geotécnica 4.3.1. Resistencia a fricción del Pilote Nor Inus Normal π × × × t 1 0.0 0.0 Inusual π × × × t Extrema a π × × × t Normal π × × × t 2 3.5 4.2 Inusual π × × × t Extrema a π × × × t Resistencia friccional Normal, Rfn = Resistencia friccional Inusual, Rfi = Resistencia friccional Extrema, Rfe = 4.3.2. Resistencia de punta del Pilote m σadm. suelo = t/m2 t/m2 t/m2 π × 2 4.3.3. Resistencia total del Pilote Normal = + = t Inusual = + = t Extremo = + = t 4.4. Verificación Máx Carga Normal > ⇒ Verifica Máx Carga Inusual > ⇒ Verifica Máx Carga Extrema > ⇒ Verifica 4. FUNDACIÓN DE ESTRIBO Cantidad de Pilotes = 8 Diámetro de Pilotes = 1.20 N Normal [t] N Inusual [t] N Extrema [t] Estrato Prof. [m] Cap. fricción Descripción Cálculo Resistencia a fricciónExtr 294 337 290 17.00 5.8 1.20 17.0 4.20 0 453.2 450.2 1.20 3.0 0.00 0 Arena Gruesa con Gravas (fricción despreciable) 1.20 3.0 0.00 0 3.00 0.0 1.20 3.0 0.00 269 450.2 433.2 1.20 17.0 5.83 374 Arena Limosa Compacta con Gravas 1.20 17.0 3.50 224 Diámetro de Campana = 1.20 Normal Extrema 150 255 224 269 374 Inusual 180 204 t 288 t 4 Rp = 1.2 × σad = 170 Rt = Rf + Rp 224 170 394 Rt = Rf + Rp 269 204 473 t 473 337 662 290 Rt = Rf + Rp 374 288 662 394 294 MC-PRA-43 V - 50 218 5.1. Datos Hormigón: H-25 f'c [t/m2] = 2500 Acero: ADN-420 fy [t/m2] = 42000 5.2. Cálculo de Contrafuerte 5.2.1. Cálculo de armaduras Ancho B = 0.50 m Altura sup Hs = 1.40 m Altura inf Hi = 3.30 m Area bruta secc. crítica inf Ag = 1.65 m² Recubrimiento r = 0.03 m Combinaciones de carga (E.L.U) Esfuerzo C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 Mu22 [tm] = 1.6 1.9 1.9 2.0 2.1 2.3 2.5 1.8 2.1 1.5 Mu33 [tm] = 172.3 212.8 218.3 224.7 142.5 164.5 185.1 186.0 138.5 150.5 Vu22 [t] = 69.3 79.6 81.0 81.4 58.0 64.8 69.4 69.1 51.5 54.6 Pu [t] = 121.0 158.8 159.0 159.2 104.5 121.7 114.0 105.0 79.5 79.1 Armadura Longitudinal (cara traccionada) Combinación Pu Mu33 ψ Mu33" Pu/Ag Mu/Ag D ρg Fe nec. Fe mín [t] [t.m] [t.m] [cm2] 0.18% C1 121.0 172.3 1.00 172.3 0.7 0.3 0.00% 0.0 21.2 C2 158.8 212.8 1.00 212.8 1.0 0.4 0.00% 0.0 21.2 C3 159.0 218.3 1.00 218.3 1.0 0.4 0.00% 0.0 21.2 C4 159.2 224.7 1.00 224.7 1.0 0.4 0.00% 0.0 21.2 C5 104.5 142.5 1.00 142.5 0.6 0.3 0.00% 0.0 21.2 5 φ 25 C6 121.7 164.5 1.00 164.5 0.7 0.3 0.00% 0.0 21.2 C7 114.0 185.1 1.00 185.1 0.7 0.3 0.00% 0.0 21.2 C8 105.0 186.0 1.00 186.0 0.6 0.3 0.02% 1.7 21.2 C9 79.5 138.5 1.00 138.5 0.5 0.3 0.01% 0.8 21.2 C10 79.1 150.5 1.00 150.5 0.5 0.3 0.03% 2.1 21.2 Armadura Lateral 1 φ 10 c/15 5.2.2. Verificación al corte φ = 0.75 Combinación Vu22 Max Vu Vc Vs Vs mín Anec [t] [t] [t] [t] [t] [cm2/m] C1 69.3 C2 79.6 2 ram φ 10 c/ 15 C3 81.0 10.47 cm2/m C4 81.4 Verifica C5 58.0 C6 64.8 C7 69.4 C8 69.1 C9 51.5 C10 54.6 6.7 81.4 137.5 69.4 0.0 92.5 51.6 0.0 51.6 3.7 Estribos Adop. 5. CÁLCULO ESTRUCTURAL DE ESTRIBO Arm. Adop. 24.6 cm2 Verifica MC-PRA-44 V - 51 219 5.2. Cálculo de Pilote A- Pilotes Frontales 5.2.1. Cálculo de armaduras longitudinales Sección Superior de Pilote Diámetro, d [m] = 1.20 Ab [m2] = 1.13 f'c [t/m2] = 2500 fy [t/m2] = 42000 Desv. Pta Long [m] = 0.07 Desv. Pta Trans [m] = 0.05 Inc. Vert. Long [%] = 0.007 Inc. Vert. Trans [%] = 0.007 Combinaciones de carga (E.L.U) Esfuerzo C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 Mu22 [tm] = 31.2 38.6 38.6 38.6 16.2 20.4 22.4 29.6 13.9 22.9 Mu33 [tm] = 169.4 191.2 193.7 194.9 139.3 154.6 163.0 163.9 119.7 128.3 Vu22 [t] = 53.9 61.4 62.2 62.7 44.5 49.5 52.2 52.3 38.3 40.9 Vu33 [t] = 5.9 7.3 7.3 7.3 1.9 2.7 2.8 5.2 1.2 3.9 Pu [t] = 303.4 366.6 369.2 371.2 266.6 300.3 299.9 280.7 218.5 216.3 Armadura Longitudinal Combinación Pu Mu22 ψy Mu22" Mu33 ψx Mu33" Mut" [t] [t.m] [t.m] [t.m] [t.m] [t.m] C1 303.4 46.3 1.01 46.6 190.7 1.01 191.9 197.4 C2 366.6 56.9 1.01 57.4 216.8 1.01 218.5 225.9 C3 369.2 57.1 1.01 57.5 219.5 1.01 221.2 228.6 C4 371.2 57.1 1.01 57.6 220.9 1.01 222.6 229.9 C5 266.6 29.6 1.01 29.7 158.0 1.01 158.8 161.6 C6 300.3 35.4 1.01 35.6 169.6 1.01 170.7 174.3 C7 299.9 37.4 1.01 37.7 184.0 1.01 185.1 188.9 C8 280.7 43.6 1.01 43.8 183.6 1.01 184.7 189.8 C9 218.5 24.8 1.00 24.9 135.0 1.00 135.6 137.9 C10 216.3 33.7 1.00 33.8 143.4 1.00 144.1 148.0 Combinación Pu/Ag Mu/Ag D ρg Fe nec. Fe mín [cm2] 0.5% C1 2.7 1.5 0.35% 39.6 56.5 C2 3.2 1.7 0.40% 45.2 56.5 C3 3.3 1.7 0.40% 45.2 56.5 C4 3.3 1.7 0.40% 45.2 56.5 C5 2.4 1.2 0.20% 22.6 56.5 24 φ 20 C6 2.7 1.3 0.21% 23.8 56.5 C7 2.7 1.4 0.30% 33.9 56.5 C8 2.5 1.4 0.35% 39.6 56.5 C9 1.9 1.0 0.20% 22.6 56.5 C10 1.9 1.1 0.25% 28.3 56.5 75.40 cm2 Verifica Arm. adoptada MC-PRA-45 V - 52 220 5.2.2. Armadura transversal en zona confinada de pilote φ = 0.75 Combinación Vu22 Vu33 Vu Max Vu Vc Vs Vs mín Anec [t] [t] [t] [t] [t] [t] [t] [cm2/m] C1 53.9 5.9 54.3 Estribos Adop. C2 61.4 7.3 61.9 Espiral Sep. C3 62.2 7.3 62.7 φ 12 c/ 10 C4 62.7 7.3 63.1 22.62 cm2/m C5 44.5 1.9 44.5 Verifica C6 49.5 2.7 49.6 C7 52.2 2.8 52.2 C8 52.3 5.2 52.5 C9 38.3 1.2 38.3 C10 40.9 3.9 41.1 5.2.3. Armadura transversal en zona convencional de pilote φ = 0.75 Combinación Vu22 Vu33 Vu Max Vu Vc Vs Vs mín Anec [t] [t] [t] [t] [t] [t] [t] [cm2/m] C1 23.3 4.0 23.6 Estribos Adop. C2 26.3 4.9 26.7 Espiral Sep. C3 26.6 4.9 27.1 φ 12 c/ 20 C4 26.8 4.9 27.3 11.31 cm2/m C5 19.1 2.0 19.2 Verifica C6 21.2 2.5 21.4 C7 22.4 2.8 22.6 C8 22.5 3.8 22.8 C9 16.5 1.7 16.5 C10 17.6 2.9 17.9 52.5 8.930.4 36.022.8 0.0 0.0 36.0 63.1 96.0 0.0 36.0 8.9 36.0 17.4 27.3 96.0 0.0 70.1 8.9 MC-PRA-46 V - 53 221 B- Pilotes Traseros 5.2.1. Cálculo de armaduras longitudinales Sección Superior de Pilote Diámetro, d [m] = 1.20 Ab [m2] = 1.13f'c [t/m2] = 2500 fy [t/m2] = 42000 Desv. Pta Long [m] = 0.00 Pilote traccionado Desv. Pta Trans [m] = 0.00 Inc. Vert. Long [%] = 0.000 Inc. Vert. Trans [%] = 0.000 Combinaciones de carga (E.L.U) Esfuerzo C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 Mu22 [tm] = 16.8 33.4 33.3 33.1 12.4 18.4 25.1 23.8 18.6 20.2 Mu33 [tm] = 179.6 202.9 205.8 207.2 147.3 163.7 173.5 174.9 127.6 137.1 Vu22 [t] = 55.8 63.6 64.5 65.0 46.0 51.2 54.1 54.3 39.8 42.6 Vu33 [t] = 24.6 28.1 28.1 28.1 22.2 24.3 25.3 23.3 18.9 18.0 Pu [t] = -37.4 -64.5 -67.5 -69.9 -27.5 -38.7 -46.8 -49.3 -34.0 -42.0 Armadura Longitudinal Combinación Pu Mu22 ψy Mu22" Mu33 ψx Mu33" Mut" [t] [t.m] [t.m] [t.m] [t.m] [t.m] C1 -37.4 16.8 1.01 16.9 179.6 1.01 180.7 181.5 C2 -64.5 33.4 1.01 33.6 202.9 1.01 204.5 207.2 C3 -67.5 33.3 1.01 33.5 205.8 1.01 207.3 210.0 C4 -69.9 33.1 1.01 33.4 207.2 1.01 208.8 211.5 C5 -27.5 12.4 1.01 12.5 147.3 1.01 148.1 148.7 C6 -38.7 18.4 1.01 18.6 163.7 1.01 164.7 165.8 C7 -46.8 25.1 1.01 25.3 173.5 1.01 174.6 176.4 C8 -49.3 23.8 1.01 23.9 174.9 1.01 175.9 177.5 C9 -34.0 18.6 1.00 18.7 127.6 1.00 128.2 129.5 C10 -42.0 20.2 1.00 20.3 137.1 1.00 137.7 139.2 Combinación Pu/Ag Mu/Ag D ρg Fe nec. Fe mín [cm2] 0.5% C1 -0.3 1.3 0.95% 107.4 56.5 C2 -0.6 1.5 1.00% 113.1 56.5 C3 -0.6 1.5 1.00% 113.1 56.5 C4 -0.6 1.6 1.04% 117.6 56.5 C5 -0.2 1.1 0.75% 84.8 56.5 24 φ 25 C6 -0.3 1.2 0.85% 96.1 56.5 C7 -0.4 1.3 0.95% 107.4 56.5 C8 -0.4 1.3 0.95% 107.4 56.5 C9 -0.3 1.0 0.70% 79.2 56.5 C10 -0.4 1.0 0.75% 84.8 56.5 117.81 cm2 Verifica Arm. adoptada MC-PRA-47 V - 54 222 5.2.2. Armadura transversal en zona confinada de pilote φ = 0.75 Combinación Vu22 Vu33 Vu Max Vu Vc Vs Vs mín Anec [t] [t] [t] [t] [t] [t] [t] [cm2/m] C1 55.8 24.6 61.0 Estribos Adop. C2 63.6 28.1 69.5 Espiral Sep. C3 64.5 28.1 70.3 φ 12 c/ 10 C4 65.0 28.1 70.8 22.62 cm2/m C5 46.0 22.2 51.1 Verifica C6 51.2 24.3 56.7 C7 54.1 25.3 59.7 C8 54.3 23.3 59.1 C9 39.8 18.9 44.1 C10 42.6 18.0 46.2 5.2.3. Armadura transversal en zona convencional de pilote φ = 0.75 Combinación Vu22 Vu33 Vu Max Vu Vc Vs Vs mín Anec [t] [t] [t] [t] [t] [t] [t] [cm2/m] C1 24.6 0.2 24.6 Estribos Adop. C2 27.8 1.8 27.9 Espiral Sep. C3 28.2 1.8 28.2 φ 12 c/ 20 C4 28.4 1.8 28.4 11.31 cm2/m C5 20.2 0.2 20.2 Verifica C6 22.4 0.4 22.4 C7 23.7 1.1 23.8 C8 23.9 1.1 23.9 C9 17.5 0.8 17.5 C10 18.8 1.0 18.8 0.0 31.9 36.0 8.9 28.4 96.0 0.0 36.0 8.9 19.859.7 0.0 79.7 36.0 23.9 8.970.8 96.0 0.0 36.0 MC-PRA-48 V - 55 223 5.3. Cálculo de Viga Dintel Hormigón: H-25 f'c [t/m2]= 2500 Acero: ADN-420 fy [t/m2] = 42000 Ancho b [m] = 1.40 Altura d [m] = 1.20 5.3.1 Combinaciones (E.L.U.) Esfuerzo C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 Mu33 sup [tm] = 19.0 27.2 27.3 27.4 17.3 20.7 19.8 17.3 14.0 13.3 Mu33 inf [tm] = 17.5 26.4 26.4 26.3 15.4 18.9 16.6 14.5 11.1 10.7 Mu22 [tm] = 66.5 90.1 87.8 85.4 59.3 69.0 74.0 64.1 54.4 49.2 Vu22 [t] = 20.7 28.1 28.2 28.3 16.6 19.9 18.2 17.7 12.2 13.3 Vu33 [t] = 13.2 16.0 17.0 17.6 10.3 12.1 14.4 15.7 11.0 13.1 Vu biela [t] = 62.6 92.9 93.0 93.1 55.1 67.3 62.5 55.2 42.9 41.8 Solicitaciones dimensionantes Momento superior Mu sup [tm] = 27.38 Momento inferior Mu inf [tm] = 26.42 Momento lateral Mu [tm] = 90.11 Corte por biela Vu biela [t] = 93.06 Corte máximo Vu max [t] = 28.30 Factor de minoración de resist. φ = 0.90 Ajuste del momento superior por el ancho de contrafuerte Esf. normal en el Contrafuerte Pu [t] = 159.17 Ancho de contrafuerte B [m] = 0.50 Carga distribuida equiv. q [t/m] = 318.34 Disminución de momento ∆M [tm] = 9.95 Momento sup. de diseño [tm] = 17.43 Ajuste del momento de tramo por fluencia lenta Mu infDiseño [tm] = 31.64 5.3.2. Cálculo de Armaduras 5.3.2.1. Cálculo de Armadura Longitudinal Armadura sup. de cálculo Assup [cm 2]= 4.66 Armadura mínima [cm2] = 30.24 Armadura adoptada 10 φ 20 = 31.40 Verifica Armadura inf. de cálculo Asinf [cm 2] = 8.46 Armadura mínima [cm2] = 30.24 Armadura adoptada 10 φ 20 = 31.40 Verifica Armadura lateral de cálculo Alat [cm 2] = 17.74 Armadura lat. Adopt. 9 φ 16 = 18.09 Verifica 5.3.2.2. Verificación al corte Factor de minoraciòn de resist. φ = 0.75 Corte máximo Vu max [t] = 28.30 Vc [t] = 0.00 Vs [t] = 37.7 Av [cm2/m] = 7.95 Est. adopt: 4 ramas φ 12 c/15 30.13 Verifica MC-PRA-49 V - 56 224 5.4. Cálculo de Viga de Fundación Hormigón: H-25 f'c [t/m2]= 2500 Acero: ADN-420 fy [t/m2] = 42000 Ancho b [m] = 1.60 Altura d [m] = 1.20 5.4.a.1 Combinaciones (E.L.U.) Esfuerzo C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 Mu33 sup [tm] = 117.2 147.2 147.0 146.9 109.6 123.8 134.9 119.6 102.5 94.4 Mu33 inf [tm] = 14.4 19.0 19.0 19.1 13.1 15.1 13.1 11.5 9.0 8.4 Mu22 [tm] = 370.5 457.0 456.9 456.8 314.0 357.7 383.5 364.6 282.3 285.2 Vu22 [t] = 47.9 59.5 59.3 59.2 46.1 51.6 54.7 47.3 41.6 37.0 Vu33 [t] = 54.5 64.4 64.4 64.1 44.9 50.5 52.7 51.4 38.2 39.7 Vu biela [t] = 96.7 121.6 121.5 121.5 89.9 101.6 105.4 93.3 78.7 72.6 Solicitaciones dimensionantes Momento superior Mu sup [tm] = 147.23 Momento inferior Mu inf [tm] = 19.06 Corte por biela Vu biela [t] = 121.58 Corte máximo Vu max [t] = 59.47 Factor de minoración de resist. φ = 0.90 Ajuste del momento superior por el ancho de pilote Esf. normal en el Pilote Pu [t] = 371.2 Diámetro de pilote D [m] = 1.20 Carga distribuida equiv. q [t/m] = 309.3 Disminución de momento ∆M [tm] = 55.68 Momento sup. de diseño [tm] = 91.55 Ajuste del momento de tramo por fluencia lenta Mu infDiseño [tm] = 46.53 5.4.a.2 Determinación de Armaduras Armadura sup. de cálculo Assup [cm 2]= 23.40 Armadura mínima [cm2] = 46.08 Armadura adoptada 10 φ 25 = 49.10 Verifica Armadura inf. de cálculo Asinf [cm 2] = 11.89 Armadura mínima [cm2] = 46.08 Armadura adoptada 10 φ 25 = 49.10 Verifica Armadura lateral de cálculo Alat [cm 2] = 78.31 Armadura lat adopt. 12 φ 16 c/cara + 12 φ 25 = 83.04 Verifica Verificación a Corte convencional Factor de minoraciòn de resist. φ = 0.75 Corte máximo Vu max [t] = 59.47 Vc [t] = 0.00 Vs [t] = 79.3 Av [cm2/m] = 16.42 Est. adopt: 4 ramas φ 12 c/15 30.13 Verifica MC-PRA-50 V - 57 225 Caratula MC Caratula viga Carat Datos Hoja Datos Materiales Solic. (3) Solic. últimas (SMA) Carat S5 Geometria Tensiones elásticas Car diagramas Ver.rotura Car cable Cable medio PRA_MC_Losa Tablero.pdf Carat losa Solicitaciones Prelosa de Tramo PRA_MC_Pila.pdf Caratula MC Pila Análisis de Carga Resumen Comb. de carga Fundación de Pila Viga y Columna Modelo PRA_MC_Estribo.pdf Caratula MC Est. Análisis de Carga Empuje Frontal Resumen Modelo Fundación de Estribo Calculo de Estribo Viga de Fundación