RESUMEN
Este tipo de puentes son usados especialmente para
luces menores a los 10 metros en puentes carreteros,
pudiendo llegar a luces de 12 metros con hormigón
armado y hasta los 35 metros con losas de hormigón
presforzado, y son de una gran ayuda espacialmente
cuando se están reutilizando antiguos estribos.
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SECCION
TRANSVERSAL TIPICA
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SECCIONES
TRANSVERSALES
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SECCIONES
TRANSVERSALES
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PUENTES TIPO LOSA
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PUENTES TIPO LOSA
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CARGAS ACTUANTES
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CARGAS PERMANENTES: Las cargas que se muestran a
continuación están basadas en las especificaciones de AASHTO:
1.- Carga muerta de elementos estructurales y no estructurales (DC):
Peso Propio - losa.
• Cargas Muertas - parapetos, barreras, veredas, tubos de agua, etc.
2.- Carga muerta de superficie de rodadura (DW):
• Es la carga correspondiente al asfalto sobre el puente.
CARGAS ACTUANTES
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CARGAS TRANSITORIAS: Las cargas transitorias incluyen:
2.- Sobrecarga Vehicular (LL):
En 1992, Kulicki ajustó un estudio de Transportation Research Board
(TRB, 1990) y desarrolló un nuevo modelo.
1.- Carga Peatonal (PL):
La carga peatonal AASHTO es de 0.36 tn/m², aplicada en todas las
vereda o aceras mayores a 0.60 m de ancho.
CAMIÓN DE DISEÑO
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Camión de Diseño - AASHTO LRFD (3.6.1.2.2):
El camión de diseño de la norma AASHTO LRFD es similar al
camión HS 20-44 especificado en la norma Standard.
Se deberá considerar un incremento por carga dinámica de 1.33,
como se especifica en el artículo 3.6.2 AASHTO LRFD.
La separación transversal de las ruedas se tomará como 1.80 m.
CAMIÓN DE DISEÑO
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Sobrecarga Vehicular – Camión de Diseño
TÁNDEM DE DISEÑO
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Tándem de Diseño - AASHTO LRFD (3.6.1.2.3):
El tándem de diseño consistirá en un par de ejes de 11.34 tn con
una separación longitudinal de 1.20 m.
Se deberá considerar un incremento por carga dinámica de 1.33
como se especifica en el artículo 3.6.2 AASHTO LRFD.
La separación transversal de las ruedas se tomará como 1.80 m.
TÁNDEM DE DISEÑO
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Sobrecarga Vehicular – Tándem de Diseño
CARGA DE CARRIL
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Carga de carril - AASHTO LRFD (3.6.1.2.4):
La carga del carril de diseño consistirá en una carga de 0.95 tn/m,
uniformemente distribuida en dirección longitudinal.
Transversalmente la carga del carril de diseño se supondrá
distribuida uniformemente en un ancho de 3.0 m.
Los efectos debidos a la carga del carril de diseño no estarán
sujetos a un incremento por carga dinámica.
CARGA DE CARRIL
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Sobrecarga Vehicular – Carga de Carril
REQUISITOS GENERALES
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La sobrecarga vehicular sobre las calzadas de puentes,
designada como HL-93, deberá consistir en una combinación de:
Camión de diseño + Carga de carril de diseño
Tándem de diseño + Carga de carril de diseño
ANCHOS DE FRANJA
EQUIVALENTE
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Es considerado como el ancho de losa que actúa para resistir las
cargas concentradas.
ANCHO DE FRANJA
INTERIOR
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1 carril cargado:
ANCHO DE FRANJA
INTERIOR
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Cálculo del ancho de franja interior – 1 carril cargado:
E = Ancho de franja para un carril cargado.
L1 = Longitud del tramo igual al menor valor entre la longitud real y 18,000 mm.
W1 = Ancho del puente, igual al menor valor entre el ancho real y 9,000 mm.
𝐸 = 250 + 0.42 𝐿1 ∗ 𝑊1 ………… . . 𝐴𝐴𝑆𝐻𝑇𝑂 𝐿𝑅𝐹𝐷 (4.6.2.3 − 1)
El ancho equivalente de las franjas longitudinales, tanto para corte
como para momento, se puede determinar como:
ANCHO DE FRANJA
INTERIOR
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2 o más carriles cargados:
ANCHO DE FRANJA
INTERIOR
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Cálculo del ancho de franja interior – 2 o más carriles cargados:
E = Ancho de franja para un carril cargado.
L1 = Longitud del tramo igual al menor valor entre la longitud real y 18,000 mm.
W1 = Ancho del puente, igual al menor valor entre el ancho real y 18,000 mm.
𝐸 = 2,100 + 0.12 𝐿1 ∗ 𝑊1 ≤𝑊
𝑁𝐿
………… . . 𝐴𝐴𝑆𝐻𝑇𝑂 𝐿𝑅𝐹𝐷 4.6.2.3 − 2
El ancho equivalente de las franjas longitudinales, tanto para corte
como para momento, se puede determinar como:
W = Ancho físico entre los bordes del puente mm.
NL = Número de carriles de diseño según lo especificado en el Artículo 3.6.1.1.1
ANCHO DE FRANJA
EXTERIOR
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1 carril cargado:
ANCHO DE FRANJA
EXTERIOR
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Cálculo del ancho de franja exterior:
El ancho efectivo de una franja con o sin viga de borde, puede ser
considerado como la suma de la distancia entre el borde del tablero
y la cara interior de la barrera mas 300 mm, mas un cuarto del
ancho de franja interior.
𝐸 = 𝑑 + 300 + 0.25𝐸𝑖 ………… . . 𝐴𝐴𝑆𝐻𝑇𝑂 𝐿𝑅𝐹𝐷 (4.6.2.1 − 4𝑏)
no será mayor que el
menor valor de:
0.50𝐸𝑖
1,800
CRITERIOS PARA
PREDIMENSIONAMIENTO
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COMBINACIONES DE CARGA
Y FACTORES DE CARGA
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FACTORES DE CARGA
PARA CARGAS PERMANENTES
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CRITERIOS PARA
DEFLEXION
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En ausencia de otros criterios, para las construcciones de
puentes se pueden considerar los siguientes límites de deflexión:
Tipo de Carga Deflexión Máxima
Carga Vehicular L/800
Cargas Vehiculares o Peatonales L/1000
Cargas Vehiculares en zonas cantiliver L/300
Cargas Vehiculares o Peatonales en zonas cantiliver L/375
PESO ESPECIFICO
DE MATERIALES
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FACTOR DE PRESENCIA
MULTIPLE
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Número de Carriles
Cargados
Factor de Presencia
Múltiple “m”
1 1.20
2 1.00
3 0.85
> 3 0.65
AASHTO LRFD T 3.6.1.1.2-1
No se aplicarán a los factores de distribución de carga especificados
en los artículos 4.6.2.2 y 4.6.2.3, excepto cuando se usa la ley de
momentos o donde los requisitos especiales para vigas exteriores de
puentes viga y losa, especificadas en el artículo 4.6.2.2.2d.
INCREMENTO POR CARGA
DINAMICA
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El factor de impacto o de carga dinámica, por el que son
afectadas las cargas móviles, depende de los estados límites.
Componente IM
Juntas del Tablero – Todos los Estados Límites 75%
Todos los demás Componentes
Estado Límite de Fatiga y Fractura 15%
Todos los demás Estados Límites 33%
AASHTO LRFD T 3.6.2.1-1
EJEMPLO
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Analizar y diseñar un puente tipo losa de 10.00m de longitud, con
las características que se muestran a continuación:
Sección Transversal
PROPIEDADES DE LOS
MATERIALES
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PROPIEDADES DE LOS
MATERIALES
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ESPECIFICACIONES DE
DISEÑO AASHTO LRFD
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Factor Modificador de Respuesta:
AASHTO LRFD 1.3.2.1-2
Modificador Servicio Resistencia Fatiga
Ductilidad - D 1.00 1.00 1.00
Redundancia - R 1.00 1.05 1.00
Importancia - I 1.00 1.05 1.00
i 1.00 1.10 1.00
𝑖 = 𝐷 ∗ 𝑅 ∗ 𝐼 ≥ 0.95
ESPECIFICACIONES DE
DISEÑO AASHTO LRFD
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Factores de Amplificación:
Factores de Reducción:
Estados
Límites
Factores de Carga (g)
DC DW LL – IM - PL
Servicio I 1.00 1.00 1.00
Resistencia I 1.25 1.50 1.75
Fatiga I --- --- 1.50
Tipo de Resistencia Factores de Reducción (f)
Flexión 0.90
Corte 0.90
Compresión 0.75
ANCHO DE
FRANJA INTERIOR
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𝐸 2𝐿 = 2,100 + 0.12 𝐿1 ∗ 𝑊1 = 2,100 + 0.12 10,000 ∗ 10,200 = 3,312𝑚𝑚
𝐸 1𝐿 = 250 + 0.42 𝐿1 ∗ 𝑊1 = 250 + 0.42 10,000 ∗ 9,000 = 4,234𝑚𝑚
𝑊 = 10,200 𝑚𝑚
𝑁𝐿 =8.20
3.60= 2.28 ≈ 2
𝑊
𝑁𝐿
= 5,100 𝑚𝑚
Ancho de franja – 1 carril cargado (1L)
Ancho de franja – 2 o mas carriles cargado (2L)
Por lo tanto:
𝐸𝑖 = 3,312𝑚𝑚
ANCHO DE
FRANJA EXTERIOR
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𝐸𝑒 = 𝑑 + 300 + 0.25𝐸𝑖 = 1,000 + 300 + 0.25 3,312 = 2,128 𝑚𝑚
0.50𝐸𝑖
1,800=
0.50 3,312 = 1,656𝑚𝑚
1,800
Por lo tanto:
𝐸𝑒 = 1,656 𝑚𝑚
Ancho de franja exterior – 1 carril cargado (1L)
no será mayor que el menor valor de:
METRADO DE
CARGAS PERMANENTES
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METRADO DE
CARGAS TRANSITORIAS
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MOMENTOS FLECTORES
POR CARGAS PERMANENTES
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MOMENTOS FLECTORES
POR CARGAS TRANSITORIAS
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MOMENTOS FLECTORES
EN LA FRANJA INTERIOR
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MOMENTOS FLECTORES
EN LA FRANJA EXTERIOR
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CÁLCULO DEL REFUERZO
EN LA FRANJA INTERIOR
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CÁLCULO DEL REFUERZO
EN LA FRANJA EXTERIOR
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CÁLCULO DE LA ARMADURA
DE DISTRIBUCIÓN
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AASHTO LRFD 9.7.3.2
%𝐴𝑠𝑑 =1750
𝑆≤ 50% Donde: Longitud del puente en mm
%𝐴𝑠𝑑 =1750
10,000= 17.50% ≤ 50%
𝐴𝑠𝑑 = 0.175 ∗ 50.67𝑐𝑚² = 8.87𝑐𝑚²
Acero de Refuerzo As colocado/m
L3 5/8″ @ 20.00cm 9.90 cm²
CÁLCULO DEL REFUERZO
POR TEMPERATURA
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Acero de Refuerzo As colocado/m
L4 ^ L5 1/2″ @ 25.00cm 5.07 cm²
𝐴𝑠 =7.5
2 𝑏 + ℎ 𝑓′𝑦𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒: 0.233 ≤ As ≤ 1.27
AASHTO LRFD 5.10.8
𝑏 = 1,000 𝑚𝑚ℎ = 600 𝑚𝑚
𝑓′𝑦 = 4,200𝑘𝑔
𝑐𝑚2
𝐴𝑠 = 0.335𝑚𝑚2/𝑚𝑚
𝐴𝑠 = 3.35𝑐𝑚2/𝑚
FUERZAS CORTANTES
POR CARGAS PERMANENTES
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FUERZAS CORTANTES
POR CARGAS PERMANENTES
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FUERZAS CORTANTES
EN LA FRANJA INTERIOR
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FUERZAS CORTANTES
EN LA FRANJA EXTERIOR
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VERIFICACIÓN POR
FUERZA CORTANTE
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FUERZA CORTANTE
EN LA FRANJA INTERIOR
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FUERZA CORTANTE
EN LA FRANJA EXTERIOR
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DEFLEXIÓN POR
CARGA PERMANENTE
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DEFLEXIÓN POR
CARGA PERMANENTE
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DEFLEXIÓN POR
CARGA MÓVIL
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DETALLE DE ARMADURA
EN LA LOSA
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