Diseño Estructural Alcantarilla 1
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DISEÑO DE PUENTE TIPO LOSA - ALCANTARILLA
a) Longitud L > 6 m. H = L/15
b) Longitud L < 6 m. H = L/12
* Para L= 2.80 m H= 0.23 0.25 m
ancho de vía 4.75
II. Metrado de Cargas:
Carga Muerta (WD):
WD=2400*1.0*0.25 WD= 600 Kg/m
MD= 588 Kg-m
I. Predimensionamiento:
Asumimos H=
MOMENTO POR CARGA MUERTA
1.00m
h
Dd
)1.....(..........** WcHLWD
600
3.20
)2.....(..........8
2^* LWDMD
H
Semitrailer HS
La condición mas desfavorable de acuerdo a la luz, es la sobrecarga de un eje de 7258 Kg.
Por lo tanto: PL= 7258 Kg.
MOMENTO POR CARGA VIVA
ML'= 5081 kg.
Cálculo del Momento de Diseño (Meq)
Donde:
P LW D
L
C L
P ‘
C
A
f1
B
)3...(....................4
*'
LPLML
)4(....................E
MLMDMeq
E
)5........(..........219.1*06.0 mLE
Reemplazando valores en la ecuacion (5)
E= 1.387 m
E < 2.13 OK!
Emax= 2.130 m
Cálculo del Momento por Sobre Carga (ML=ML'/E)
ML= 3663.01 Kg-m
MOMENTO POR IMPACTO
Mi= 1098.90 Kg-m
MOMENTO TOTAL
Reemplazando valores en la ecuación 4, Tenemos:
Meq= 5349.92 Kg-m (Momento de Diseño Meq=Mu)
IV. Diseño por servicio:
Caracteristicas del refuerzo
cm
6mm 0.600 0.28 1.9
1/4" 0.635 0.32 2.0
8mm 0.800 0.50 2.5
3/8" 0.950 0.71 3.0
12mm 1.200 1.13 3.8
1/2" 1.270 1.29 4.0
5/8" 1.590 1.98 5.0
3/4" 1.910 2.84 6.0
7/8" 2.222 3.87 7.0
1" 2.540 5.10 8.0
1-1/8" 2.865 6.45 9.0
1-1/4" 3.226 8.19 10.0
1-3/8" 3.580 10.06 11.3
Verificacion del peralte en servicio:
Para:
Meq= kg-cm
b= cm
f'c= 210 Kg/cm2 fc=0.4*f'c = 84 Kg/cm2
fy= 4200 kg/cm2 fs=0.4*fy = 1680 Kg/cm2
Donde:
Módulos de Elasticidad
Acero (Es) Es= Kg/cm2
Concreto (Ec) Ec= 217370.65 Kg/cm2
534991.78
100
2.10E+06
Denominación
Sección (cm2
) Perímetro (cm)
E
)7........(***
*2
bjkfc
Meqd
)10...(..........fc
fsr
)8...(..........rn
nk
)9...(..........Ec
Esn
cfEc ´15000
Reemplazando Valores en las Ecuaciones 8, 9 y 10 Tenemos:
n= 9.7
r= 20
k= 0.326
Donde:
Reemplazando k en la ecuación (11) Tenemos:
0.891
Reemplazando valores calculados en la ecuación (7) Tenemos:
d= 20.9 cm < 0.25
Asumiendo: d= 25 cm
Cálculo del area de acero del refuerzo en tracción o acero principal (factor de reducción
de capacidad)
Reemplazando los valores en la ecuación 12 y despejando As se tiene:
Asp= 5.82 cm2 (acero principal)
IV. Diseño a la rotura:
Mu=1.3(Md+1.67*(Ml+Mi))
Mu= 11118.12 Kg-m o 1111812 Kg-cm
Con la expresion (12), tenemos As:
As= 12.51 cm2
Acero de reparticion:
Considerando armar el acero principal longitudinal al tráfico:
%Asr=55/ √L
32.87 < 50%
Cálculo del acero de temperatura
Reemplazando valores se tiene: Ast= 4.50 cm2
El area del acero varía para el diseño por carga de servicio como por el de rotura, tomaremos esta última por ser la
superestructura aérea y no estar en contacto con agua.
Asp= 12.51 cm2
Area de acero de repartición al fondo de la losa, por metro de ancho (perpendicular al sentido del tráfico)
Asr (cm2) = % Asr * As
Asr (cm2) = 4.11 cm2
)11.(..........3/1 kj
cfEc ´15000
j
)12........(..........*'*7.1
****
bcf
fyAsdfyAsMu 9.0
)12...(..........).........*67.1(*3.1 MLMDMu
)14.........(..........**0018.0 HLAst
Espaciamiento:
Acero Principal:
si empleamos varillas de 5/8" Asp= 15.8273
Acero de repartición:
si empleamos varillas de 3/8" Asr= 17.267
Acero de temperatura:
si empleamos varillas de 3/8" Ast= 15.7778
Ast: ø 3/8" @ 0.15
Asr: ø 3/8" @ 0.15
Asp: ø 5/8" @ 0.15
Asp: ø 5/8" @ 0.15
Asr: ø 3/8" @ 0.15
Ast: ø 3/8" @ 0.15
Ast: ø 3/8" @ 0.15