DISEÑO ALAS PUENTE L=20m

7/30/2019 DISEO ALAS PUENTE L=20m

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PERFIL

PROPIEDAD : DISEO: V.R.A. - R.U.S.E.

CONSULTOR : CONSULTORIA CHERRY PROGRESIVA: KM 7+050

FECHA : MARZO DEL 2013

DESCRIPCION SIMBOLOS VALORES UNIDAD

Espesor parcial - pantalla E1 = 0.30 m

Espesor parcial - pantalla E2 = 0.30 m

Espesor total en la base - pantalla T=E= 0.60 m

Profundidad del Estribo Hf = 3.65 m

Altura deL peralte de la zapata hz = 0.60 m

Altura de la pantalla del ala hp = 3.05 m

Largo de zapata B = 1.80 m

Largo de Pie de zapata B1 = 0.40 m

Largo de Taln de zapata B2 = 0.80 m

solado e= 0.200 m

Resistencia del terreno s = 1.800 Kg/cm2

Angulo de friccin f = 35.00

Coeficiente de friccin fi = 0.700

Esfuerzo fluencia del Acero de refuerzo fy = 4,200.0 Kg/cm2

Peso especifico del concreto gC = 2,400.0 Kg/m

Peso especifico del terreno gr= 1,750.0 Kg/m

Coef. de friccin : Concreto./concreto f = 0.700

Coef. de friccin : concreto./grava f = 0.500

Coef. de friccin : concreto./arena f = 0.400

Coef. de friccin : concreto./arcilla f = 0.300

Anguo entre la horizontal y la linea accion de E fw = f/2 = 17.50

altura adicional por sobrecarga h' = 0.000 m

PARAMETROS PARA ALA DEL ESTRIBO PARAMETROS PARA LA ZAPATAS

f'c = 210.0 Kg/cm2

f'c = 175.0 Kg/cm2

Es= 2.04E+06 Kg/cm2

Es= 2.04E+06 Kg/cm2

Ec= 217,370.65 Kg/cm2

Ec= 198,431.35 Kg/cm2

fs=0.40*fy fs= 1680.00 Kg/cm2

fs=0.40*fy fs 1680.00 Kg/cm2

fc=0.40*fc fc= 84.00 Kg/cm2

fc=0.40*fc fc 70.00 Kg/cm2

r=fs/fc r= 20.00 r=fs/fc r= 24.00

n=Es/Ec n= 9.38 n=Es/Ec n= 10.28

k=n/(n+r) k= 0.32 k=n/(n+r) k= 0.30

j=1-k/3 j= 0.89 j=1-k/3 j 0.90

fc*j*k= 23.97 fc*j*k= 18.89

DISEO FIN DE LAS ALAS DE ESTRIBO DERECHO: PUENTE, L=13.00mCAMION DE DISEO HL-93. RM N 589-2003-MTC

:

1.-DATOS GEOMETRICOS EN EL FIN DE LA ALA DE ESTRIBO

PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES


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PERFIL





:

2.1 CHEQUEO EN LA SECCION B - B (AL INICIO DE LA PANTALLA)2.1.1 FUERZAS HORIZONTALES Y VERTICALES EMPUJE DE TIERRAS

C = (Tan(45-f/2))2

C = 0.271

E =(1/2)* gr*hp2*C E = 2,205.774 Kg

EH = E*Cos(fw) EH = 2,103.684 Kg/m

EV = E*Sen(fw) EV= 663.289 Kg/m

FV Xi Mr FH Yi Mv(Kg) (m) (Kg-m) (Kg) (m) (Kg-m)

Empuje de Tierras 663.289 0.600 397.973 2,103.684 1.017 2,138.746

(4) E1*hp*gC 2,196.000 0.450 988.200

(5) (1/2)*E2*hp*gC 1,098.000 0.200 219.600

(7) B2*hp*gr 4,270.000 1.000 4,270.000

SUB-TOTAL 8,227.289 5,875.773 2,103.684 2,138.746

2.1.2 EXCENTRICIDAD (e) : T= 0.600 m Ancho de la base de la pantallaXo=(Mr-Mv)/SFV= 0.454 m

e = E/2 - Xo -0.154 m

ABS (e) = 0.154 m

Debe cumplir: e < E/6 0.154 < 0.100 FALSO Se controlar con la armadura

2.1.3 CHEQUEO DE TRACCIONES Y COMPRESIONES (p) :SABEMOS QUE LOS ESFUERZOS ADMISIBLES SON:

Padm: Esfuerzo admisible a la compresion padm =0,40*f'c = 84.000 Kg/cm2

tadm: Esfuerzo admisible a la traccion tadm = 0,03*f'c = -6.300 Kg/cm2

VERIFICANDO:

p1= (SFV/(ar*L))*(1+6*e/ar) = 0.244 Kg/cm2

-6.300 CONFORME

p2 = (SFV/(ar*L))*(1-6*e/ar) = 0.244 Kg/cm2

-6.300 CONFORME

p1= (SFV/(ar*L))*(1+6*e/ar) = 0.244 Kg/cm2

84.000 CONFORME

p2 = (SFV/(ar*L))*(1-6*e/ar) = 0.244 Kg/cm2

84.000 CONFORME

2.1.4 CHEQUEO AL VOLTEO (Cv) :Cv = Mr/Mv Cv = 2.747

2.747 > 2.000 VERDADERO CONFORME

2.2 CHEQUEO EN LA SECCION C - C (BASE DE LA ZAPATA)2.2.1 FUERZAS HORIZONTALES Y VERTICALES

EMPUJE DE TIERRAS

C = (Tan(45-f/2))2

C = 0.271

E =(1/2)* gr*Hf2*C E = 3,158.982 Kg

EH = E*Cos(fw) EH = 3,012.775 Kg/m

EV = E*Sen(fw) = EV = 949.924 Kg/m

FV Xi Mr FH Yi Mv

(Kg) (m) (Kg-m) (Kg) (m) (Kg-m)E : Empuje de Tierras 949.924 1.800 1,709.864 3,012.775 1.217 3,665.542

(4) E1*hp*gC 2,196.000 0.850 1,866.600

(5) (1/2)*E2*hp*gC 1,098.000 0.600 658.800

(6) Zapata : B*hz*gC 2,592.000 0.900 2,332.800

(7) B2*hp*gr 4,270.000 1.400 5,978.000

SUB-TOTAL 11,105.924 12,546.064 3,012.775 3,665.542

2.2.2 EXCENTRICIDAD (e) : B = 1.800Xo=(Mr-Mv)/SFV= 0.800 m

e = B/2 - Xo e = 0.100 m

ABS (e) = 0.10037982 m

Debe cumplir: e < E/6 0.100 < 0.300 VERDADERO CONFORME

2.2.3 CHEQUEO DE TRACCIONES Y COMPRESIONES (p) :

p1 = SFV/(B*L)*(1+6*e/B) = 0.823 Kg/cm2

p2 = SFV/(B*L)*(1-6*e/B) = 0.411 Kg/cm2

VERIFICANDO: 0.000 < p1 = 0.823 1.800 CONFORME

0.000 < p2 = 0.411 1.800 CONFORME

DESCRIPCION

DESCRIPCION

2.- CONTROL DE ESTABILIDAD DE LAS ALAS DEL ESTRIBO


3/7

PERFIL





:

2.2.4 CHEQUEO AL VOLTEO (Cv) :

Cv = Mr/Mv Cv = 3.4233.423 > 2.000 VERDADERO CONFORME

2.2.5 CHEQUEO AL DESLIZAMIENTO (Cd) :Coef. de friccin : concreto/suelo fi = 0.700

Cd = SFV*f/SFH Cd = 2.581

2.581 > 1.500 VERDADERO CONFORME

3.1 DISE O DEL CUERPO - PANTALLA3.1.1 CALCULO DEL ACERO POR ROTURA

MD = Mv MD = 2,138.746 Kg-m/m

VERIFICACION DEL PERALTEHallando los momentos por servicio Ms = MD + ML + MI

Ms = MD + ML + MI Ms = 2,138.746 Kg-m/m b = 100.000 cm

El peralte mnimo es :

d = (2*Ms/(fc*j*k*b))(1/2) d req. = 13.358 cmMu = 1,3*(MD + 1,67*(ML + MI)) Mu = 2,780.370 Kg-m/m

d' = 10.000 cm

d = E - d' d req. < d = 50.000 cm CONFORME

ACERO PRINCIPAL

Mu = f*f'c*b*d2*w*(1+w/1,70) w = r*fy/f'c r = As/(b*d)

w1 = (1,7+((1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d

2)))

0,5)/2 w1 = 1.694095 r1 = 0.084705

w2 = (1,7-((1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d

2)))

0,5)/2 w2 = 0.005905 r2 = 0.000295

As 1 = 423.524 cm

As 2 = 1.476 cm

Usamos: As = 1.476 cm2

Refuerzo principal mnimo : Asmn = 0,0018*b*d = 9.000 cm2

As mn < As FALSO USAR CUANTIA MINIMA

Tomamos: As = 9.000 cm /m

ACERO PRINCIPAL

Af 5/8 Af = 1.979 cm2

@ = 21.993 cm

Usar: 5/8 @ 20.00 cmACERO DE MONTAJE (CARA ANTERIOR) :

Asm = 0,0018*b*d/2 = 4.500 cm2

Af 5/8 Af = 1.979 cm2

@ = 43.985 cm

Usar: 5/8 @ 30.00 cm

ACERO HORIZONTAL (ARRIBA) :

Ash= ,002*b*t= ,002*b*E1= 6.000 cm2

CARA ANTERIOR : As = Ash/3 As = 2.000 cm2

Af 1/2 Af = 1.267 cm2

@ = 63.338 cm

Usar: 1/2 @ 30.00 cmCARA POSTERIOR : As = (2/3)*Ash As = 4.000 cm

2

Af 1/2 Af = 1.267 cm2

@ = 31.669 cm

Usar: 1/2 @ 30.00 cmACERO HORIZONTAL (INTERMEDIO) :

Ash = 0,002*b*(E1+E)/2 = 6.000 cm2


Af 1/2 Af = 1.267 cm2

@ = 63.338 cm

Usar: 1/2 @ 30.00 cm

CARA POSTERIOR : As = (2/3)*Ash As = 4.000 cm2

Af 1/2 Af = 1.267 cm2

@ = 31.669 cm

Usar: 1/2 @ 30.00 cm

ACERO HORIZONTAL (ABAJO):

Ash=0,002*b*t=0,002*b*E= 12.000 cm

2


Af 1/2 Af = 1.267 cm2

@ = 31.669 cm

Usar: 1/2 @ 30.00 cm

CARA POSTERIOR : As = (2/3)*Ash As = 8.000 cm2

3.- CALCULO DE ACERO DE REFUERZO EN FIN DE LA ALAS

DISTRIBUCION DE REFUERZO VERTICAL

DISTRIBUCION DE REFUERZO HORIZONTAL


4/7

PERFIL





:

Af 1/2 Af = 1.267 cm2

@ = 15.835 cm


5/7

PERFIL





:

Usar: 1/2 @ 15.00 cm

3.2.1 CALCULO DEL ACERO POR ROTURA B = 1.800 m Largo de la zapataq1 = p1*b q1 = 8,234.422 Kg/m

q2 = p2*b q2 = 4,105.494 Kg/m

Wss = gr*(Hf - hz)*b Wss = 5,337.500 Kg/m

Wpp = gC*hz*b Wpp = 1,440.000 Kg/m

3.2.2 ZAPATA ANTERIOR (PIE) B1 = 0.400 mqpie =q1 - (B1/B)*(q1-q2) qpie = 7,316.882 Kg/m

MD = Mpp = Wpp*B1*(B1/2) MD = 115.200 Kg-m/m

ML=Mq=qpie*B1*(B1/2)+(q1-qpie)*(B1/2)*(2*B1/3) ML = 634.286 Kg-m/m

VERIFICACION DEL PERALTEHallando los momentos por servicio Ms = MD + ML

Ms = MD + ML Ms = 519.086 Kg-m/m b = 100.000 cm


d = (2*Ms/(fc*j*k*b))(1/2)

d req. = 7.413 cm

d' = 8.000 cm

d = hz-d' d req. < d = 52.000 cm CONFORME

ACERO PRINCIPALMumx.= Mu =1,7*ML - 0,9*MD Mu = 974.606 Kg-m/m


w1 = (1,7+((1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d

2)))

0,5)/2 w1 = 1.697708 r1 = 0.123791

w2 = (1,7-((1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d

2)))

0,5)/2 w2 = 0.002292 r2 = 0.000167

As 1 = 643.714 cm As 2 = 0.869 cm


Acero mnimo = Asmn. = ,0018*b*d As = 9.360 cm2


Tomamos: As = 9.360 cm2/m

ACERO PRINCIPAL

Af 5/8 Af = 1.979 cm2

@ = 21.147 cm

Usar: 5/8 @ 20.00 cmACERO TRANSVERSAL

Acero Transversal = Ast = 0,0018*b*hz Ast = 10.800 cm2

Af 5/8 Af = 1.979 cm2

@ = 18.327 cm

Usar: 5/8 @ 20.00 cm

VERIFICACION DEL CORTANTE

VL = Vq = qpie *B1 + (q1-qpie)*(B1/2) Vq = 3,110.261 Kg

VD = Vpp = Wpp*B1 Vpp = 576.000 Kg

Vumx.= Vu =1,7*VL - 0,9*VD Vu = 4,769.043 Kg

Fuerza cortante que absorbe el concreto:

Vc =0,53*(f'c)1/2

*b*d Vc = 36.458 Tn/m

fVc = 30.990 Tn/m

fVc > Vu 30.990 > 4.769 VERDADERO CONFORME

3.2.3 ZAPATA POSTERIOR (TALON) B2 = 0.800 mqtaln =q2 + (B2/B)*(q1-q2) qtaln = 5,940.573 Kg/m

Mss = Wss*B2*(B2/2) Mss = 1,708.000 Kg-m/m

Mpp = Wpp*B2*(B2/2) Mpp = 460.800 Kg-m/m

MD = Mss + Mpp MD = 2,168.800 Kg-m/m

ML =Mq=q2*B2*(B2/2)+(qtaln-q2)*(B2/2)*(B2/3) ML = 1,509.500 Kg-m/m

VERIFICACION DEL PERALTEHallando los momentos por servicio Ms = ML - MD

Ms = ML - MD Ms = -659.300 Kg-m/m b = 100.000 cm


3.2.-DISEO DE ZAPATA EN EL FIN DE LA ALA



6/7

PERFIL





:

d = (2*Ms/(fc*j*k*b))(1/2)

d req. = 8.354 cm


7/7

PERFIL





:

d' = 8.000 cm

d = hz-d' d req. < d = 52.000 cm CONFORME

ACERO PRINCIPALMumx.= Mu =1,7*ML - 0,9*MD Mu = 614.230 Kg-m/m


w1 = (1,7+((1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d

2)))

0,5)/2 w1 = 1.698557 r1 = 0.123853

w2 = (1,7-((1,72-4*(1,7*Mu/(f*f'c*b*d

2)))

0,5)/2 w2 = 0.001443 r2 = 0.000105

As 1 = 644.036 cm

As 2 = 0.547 cm


Acero mnimo = Asmn. = ,0018*b*d As = 9.360 cm2


Tomamos: As = 9.360 cm2/m

ACERO PRINCIPAL

Af 5/8 Af = 1.979 cm2

@ = 21.147 cm

Usar: 5/8 @ 20.00 cmACERO TRANSVERSAL

Acero Transversal = Ast = 0,0018*b*hz Ast = 10.800 cm2

Af 5/8 Af = 1.979 cm2

@ = 18.327 cm

Usar: 5/8 @ 20.00 cm

VERIFICACION DEL CORTANTEVL = Vq = qtaln *B2 - (qtaln-q2)*(B2/2) VL = 4,018.427 Kg

Vss = Wss*B2 Vss = 4,270.000 Kg

Vpp = Wpp*B2 Vpp = 1,152.000 Kg

VD = Vss + Vpp VD = 5,422.000 Kg-m/m

Vumx.= Vu =1,7*VL - 0,9*VD Vu = 1,951.525 KgFuerza cortante que absorbe el concreto:

Vc =0,53*(f'c)1/2

*b*d Vc = 39.938 Tn

fVc = 33.947 Tn

fVc > Vu 33.947 > 1.952 VERDADERO CONFORME


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