Diseño de Estribo
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUENTES Y OBRAS DE ARTE ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
DATOS CONCRETO
HL 93 F'C (kg/cm3): 210
Longitud Del Puente: 30 m
separacion entre vigas: 2.15 m
altura de viga incluye tablero: 1.1 m
Reaccion de carga Muerta RD: 30 Tn
Reaccion de carga Viva RL: 35 Tn
Ancho de calzada del puente: 9.4 m
Numero de vias: 2
APOYO
Lapoy= 0.4 m
A apoy= 0.5 m
h apoyo= 2 pulg
RELLENO
Altura del relleno 4.3 m
= 1.7 Tn/m3
= 40
Capacidad Admisible Del Suelo q(adm)= 2.5 kg/cm2
h'= 0.6
*B1= 0.658 m
*adoptamos un valor para B2= 0.800 m
*B3= 0.4 m Dato adoptado
*B4=2x0.4+0.658+0.8+0.525= 2.783 m
*H1=2X0.025+1.10= 1.150 m
*H4= 4.3 m
*H2=H4-H1= 3.150 m
*H3= 0.6 m Dato Asumido
camion de diseo:
SOLUCION
DISEO DE ESTRIBO
Para el estribo se utilizara concreto ciclopeo de peso especifico 2300kg/m3, ademas se tomara como como dimensiones las que se predimencionaran a
continuacion considerando un talud de 1:6 .
Pgina 1 DISEO DE ESTRIBO
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Coeficiente De Empuje Activo: se calcula mediante la siguiente formula:
Ka=(tan(45+/2))2
0.217
entonces: Ea= 0.499 tn
Eah=Ea*cos( /2)= 0.469 tnEav=Ea*sen( /2)= 0.171 tnP1=2.3x1.15x0.8 2.116 tn
posicion de la resultante:
0.4812
0.800
dh=1.15x(3x0.6+1.15)/(3x(2x0.6+1.15))= 0.4812057
Fuerzas Desestabilizadoras:
ELEMENTO FUERZA(Tn) dh(m) M Des.
Eah 0.469 0.481 0.226
Fuerzas Estabilizadoras:
ELEMENTO FUERZA(Tn) x(m) M est.
P1 2.116 0.4 0.8464
Eav 0.171 0.800 0.136669
TOTAL 2.287 0.983
luego se procede al calculo de X y econ su respectiva verificacion respecto al emax
emax= 0.133
x= 0.331 entonces e= 0.069 OK
emax= 0.133Factor De Fuerza Al Deslizamiento: Fsd>1.5
el valor de Cf es el valor de la resistencia al corte del concreto Vc y se calcula mediante la siguiente expresion:
Cf= 52226.922
luego: Fs= 111.270 OK
entonces FS> 1.5
Factor De Fuerza Al Volteo:Fsv>2
Fsv> 2
Fsv= 4.352 OK
Transmision de esfuerzos: adm=0.4xf'c
adm= 84 kg/cm2
1= 0.434 kg/cm2 entonces SI CUMPLE
2= 0.138 kg/cm2 entonces SI CUMPLE
1.150
SECCION A-A ESTRIBO CON RELLENO CARGADO
Empuje Activo:
Pgina 2 DISEO DE ESTRIBO
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1.150
3.150
dh= 1.590
0.525 0.658 0.800
Empuje Activo Ea:
Se calcula mediante la sgt expresion
entonces se tiene:
Ea= 4.371 Tn
Eah=Ea*cos( /2)= 4.108 TnEav=Ea*sen( /2)= 1.495 Tn
posicion de la resultante:
dh= 1.590
Fuerzas Desestabilizadoras:
ELEMENTO FUERZA(Tn) dh(m) M Des.
Eah 4.11 1.590 6.53
Fuerzas Estabilizadoras:
ELEMENTO FUERZA(Tn) X(m) M Des.
P1 7.912 1.583 12.5247
P2 4.76721 1.512 7.208022
P3 1.803625 0.35 0.631269
EaV 1.495 1.983 2.964624
TOTAL 15.97785448 23.32861
X= 1.05
ademas:
entoncces e= -0.060 OK
emax= 0.331
SECCION B-B. ESTRIBO SIN PUENTE Y CON RELLENO SOBRECARGADO.
P1P2
P3
Ea
EaH
EaV
B B
Pgina 3 DISEO DE ESTRIBO
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Factor De Fuerza Al Deslizamiento: Fsd>1.5
Cf
0.70 para el caso
0.70
0.60
0.50
0.33
Fsd= 2.723 OK
Fsd min= 1.5
Factor De Fuerza Al Volteo:Fsv>2
se calcula mediante la siguiente expresion:
entonces Fsv= 3.573 OK
Transmision de esfuerzos: adm=0.4xf'c
adm= 84 kg/cm2
1= 0.660 kg/cm2 entonces SI CUMPLE
2= 0.952 kg/cm2 entonces SI CUMPLE
Longitud Del Puente: 30 m
Rd= 30 kg
Rl= 35 kg
separacion entre viguetas s= 2.15
Weq= 970 kg.m
Pmeq= 22400 kg.m
numero de vias= 2
numero de apoyos= 2
ancho de la calzada= 9.4 m
1.5897 m
Calculando la fuerza de frenado mediante la siguiente formula:
entonces se tiene que: Rf= 273.93617 kg
luego calculando los valores de RD' y RL' se tiene:
RD'=RD/s RD'= 13.9535 kg
RL'=RL/s RL'= 16.2791 kg
posicion de la resultante:
dh= 1.590 m
Albaileria sobre tierra o arcilla seca
Albaileria sobre arcilla humeda
COEFICIENTE DE ROZAMIENTO
Albaileria sobre albaileria
Albaileria sobre roca
Albaileria sobre cascajo
SECCION B-B. ESTRIBO CON PUENTE Y CON RELLENO SOBRECARGADO.
Pgina 4 DISEO DE ESTRIBO
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Fuerzas Desestabilizadoras:
ELEMENTO FUERZA(Tn) dh(m) M Des.
Eah 4.108 1.590 6.530
Rf 0.274 6.130 1.679
TOTAL 4.381 8.209
Fuerzas Estabilizadoras:
ELEMENTO FUERZA(Tn) X(m) M Des.
P1 7.912 1.583 12.525
P2 4.767 1.512 7.208
P3 1.804 0.35 0.631
EaV 1.495 1.983 2.965
RD 13.953 0.958 13.367
RL 16.279 0.958 15.595
TOTAL 46.210 52.291
luego se procede al calculo de X:
entonces X= 0.954 m
luego verificamos la excentricidad e:
entonces : e= 0.0375 m SI CUMPLE
emax=B/6 emax= 0.3305 m
Factor De Fuerza Al Deslizamiento: Fsd>1.5
Cf
0.70 se considera.
0.70
0.60
0.50
0.33
el factor de seguridad se calcula mediante la siguiente expresion.
entonces: Fsd= 7.383
ademas el factor de seguridad debe ser menor a: 1.5
entonces: SI CUMPLE
Factor De Fuerza Al Volteo:Fsv>2
se calcula mediante la siguiente expresion:
entonces:
Fsv= 6.370 ademas el Fsv debe ser mayor que 2
entonces: SI CUMPLE
COEFICIENTE DE ROZAMIENTO
Albaileria sobre albaileria
Albaileria sobre roca
Albaileria sobre cascajo
Albaileria sobre tierra o arcilla seca
Albaileria sobre arcilla humeda
Pgina 5 DISEO DE ESTRIBO
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Transmision de esfuerzos: adm=0.4xf'c
adm= 84 kg/cm2
1= 2.595 kg/cm2 entonces SI CUMPLE
2= 2.066 kg/cm2 entonces SI CUMPLE
1.7939891 m
EMPUJE ACTIVO:
el empuje activo se calcula mediante la siguiente expresion:
remplasando los valores respectivos se tiene:
Ea= 5.5245 Tn
Eah=Ea*cos( /2)= 5.1913 TnEav=Ea*sen( /2)= 1.8895 Tn
la posicion de la resultante la calcularemos mediante la siguiente expresion:
entonces: dh= 1.794 m
Fuerzas Desestabilizadoras:
ELEMENTO FUERZA(Tn) dh(m) M Des.
Eah 5.191 2.383 12.371
Fuerzas Estabilizadoras:
ELEMENTO FUERZA(Tn) X(m) M Des.
P1 7.912 1.983 15.689
P2 4.767 1.912 9.115
P3 1.804 0.750 1.353
P4 3.841 1.392 5.344
P5 2.924 2.583 7.553
Eav 1.889 2.783 5.258
TOTAL 23.137 44.312
luego calculamos el valor de X
entonces: x= 1.380545676
luego verificamos la excentricidad e:
entonces : e= 0.011 m
emax=B/6 emax= 0.464 m entonces: SI CUMPLE
luego el valor de los esfuerzos 1 y dos se calcula mediante las siguientes expresiones, remplazando los valores
se tiene
SECCION C-C. ESTRIBO SIN PUENTE Y CON RELLENO SOBRECARGADO.
Pgina 6 DISEO DE ESTRIBO
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Factor De Fuerza Al Deslizamiento: Fsd>1.5
Cf
0.70
0.70
0.60 se considera.
0.50
0.33
el factor de seguridad se calcula mediante la siguiente expresion.
entonces: Fsd= 2.674
ademas el factor de seguridad debe ser menor a: 1.5
entonces: SI CUMPLE
Factor De Fuerza Al Volteo:Fsv>2
se calcula mediante la siguiente expresion:
entonces:
Fsv= 3.582 ademas el Fsv debe ser mayor que 2
entonces: SI CUMPLE
Transmision de esfuerzos:
adm= 2.5 kg/cm2
1= 0.851 kg/cm2 entonces SI CUMPLE
2= 0.812 kg/cm2 entonces SI CUMPLE
SECCION C-C ESTRIBO CON PUENTE Y CON RELLENO SOBRECARGADO.
1.794 m
EMPUJE ACTIVO:
El empuje activo sera el mismo que para el caso anterior, siendo esto se tiene:
Ea= 5.524 Tn
Eah=Ea*cos( /2)= 5.191 TnEav=Ea*sen( /2)= 1.889 Tn
La posicion de la resultante dh sera la misma que para el caso anterior
entonces: dh= 1.794 m
luego el valor de los esfuerzos 1 y dos se calcula mediante las siguientes expresiones, remplazando los valores
COEFICIENTE DE ROZAMIENTO
Albaileria sobre albaileria
Albaileria sobre roca
Albaileria sobre cascajo
Albaileria sobre tierra o arcilla seca
Albaileria sobre arcilla humeda
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Fuerzas Desestabilizadoras:
ELEMENTO FUERZA(Tn) dh(m) M Des.
Eah 5.191 2.383 12.371
Rf 0.274 6.730 1.844
TOTAL: 5.465 14.214
Fuerzas Estabilizadoras:
ELEMENTO FUERZA(Tn) X(m) M Des.
P1 7.912 1.983 15.689
P2 4.767 1.912 9.115
P3 1.804 0.750 1.353
P4 3.841 1.392 5.344
P5 2.924 2.583 7.553
Eav 1.889 2.783 5.258
RD 13.953 1.358 18.949
RL 16.279 1.358 22.107
TOTAL: 53.369 85.368
luego calculamos el valor de X
entonces: x= 1.333 m
luego verificamos la excentricidad e:
entonces : e= 0.058 m
emax=B/6 emax= 0.464 m entonces: SI CUMPLE
Factor De Fuerza Al Deslizamiento: Fsd>1.5
Cf
0.70
0.70
0.60 se considera.
0.50
0.33
el factor de seguridad se calcula mediante la siguiente expresion.
entonces: Fsd= 5.859
ademas el factor de seguridad debe ser menor a: 1.5
entonces: SI CUMPLE
Factor De Fuerza Al Volteo:Fsv>2
se calcula mediante la siguiente expresion:
entonces:
Fsv= 6.006 ademas el Fsv debe ser mayor que 2
entonces: SI CUMPLE
Albaileria sobre arcilla humeda
COEFICIENTE DE ROZAMIENTO
Albaileria sobre albaileria
Albaileria sobre roca
Albaileria sobre cascajo
Albaileria sobre tierra o arcilla seca
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Transmision de esfuerzos:
adm= 2.5 kg/cm2
1= 2.159 kg/cm2 entonces SI CUMPLE
2= 1.677 kg/cm2 entonces SI CUMPLE
`
luego el valor de los esfuerzos 1 y dos se calcula mediante las siguientes expresiones, remplazando los valores
Debido a que todas las verificaciones de factores de seguridad al volteo como deslizamiento cumplieron con satisfaccion entonces se afirma que el diseo
definitibo de el estribo sera el siguiente:
Pgina 9 DISEO DE ESTRIBO