Diseño de puente peatonal

1. DISEÑO DE PUENTE PEATONAL CON
VIGA EN EL CENTRO
INTEGRANTES:
GASTULO CABREJOS GUILLERMO
GUERRERO ENRIQUEZ JULIO
GUERRERO OBANDO JORGE
HERRERA OBLITAS LENIN
IZQUIERDO OLIVOS JHON
PEÑA NEIRA JESUS
QUIROZ VASQUEZ EDWIN
VASQUEZ NAVARRETE MANUEL

2. INTRODUCCIÓN
Una de las necesidades de que la sociedad requiere
para cumplir sus actividades diarias es la construcción
de puentes peatonales, localizados en lugares o
puntos estratégicos donde hay dificultad o restricción
de paso. Y uno de nuestros propósitos del curso de
diseño de Infraestructura de Riego es de realizar un
diseño de un puente peatonal localizado en el pueblo
joven Santa Rosa provincia de Lambayeque, que
permitiría a la población tener una libre circulación
para cumplir sus actividades económicas y/o
culturales.

3. OBJETIVOS
GENERALES.
 Diseñar un puente Peatonal con viga al centro.
 Mejorar el nivel de vida del poblador a través del sistema
vial.
OBJETIVOS ESPECIFICOS.
 Reconocer el lugar adecuado para el diseño.
 Aplicar el conocimiento teórico del curso al campo
práctico en el diseño de un puente peatonal.
 Diseñar un muro de contención.
 Diseñar una viga.
 Determinación de la cantidad de acero a utilizar.

4. INFORMACION BASICA DE LA ZONA
UBICACIÓN:
Ubicado específicamente en el dren 2210 a la altura del km.
5+031 de la panamericana norte.

5. Población
Vías de acceso
Clima y vegetación
Topografía
Actividades Económicas
Beneficiarios
Situación actual del proyecto

6. MÉTODO
DE TRABAJO
TRABAJO DE CAMPO
Visita y recorrido del área de estudio.
Tomar medidas de longitud, ancho y altura del dren.
Recopilación de información geológica que nos
permitan elaborar los diseños correspondientes y de
estudios topográficos
TRABAJO DE GABINETE
Diseño de la losa, de viga en el centro, del
muro de contención
Elaboración de los planos definitivos.
ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN
(PROPUESTA)
Construir un puente peatonal que
cruce el Dren 2210

7. INGENIERÍA DEL PROYECTO
ESPECIFICACIONES TECNICAS:
 Método de diseño : Esfuerzos de trabajo
 Losa en voladizo, rígida con la viga
 Viga semi- empotrada, apoyada en un muro de contención
 f’c = 210 kg/cm2
 fc = 95 kg/cm2
 fy = 4200 kg/cm2
 Ancho de losa = 2.00 m
 Luz libre de la viga : 7.3 m
 Recubrimiento de losa = 2cm
 Recubrimiento de viga = 4cm
 S/C peatonal = 250 Kg/cm2
 Pasamano
• Peso del tubo = 15 kg/m
• Peso vertical por apoyo de peatón = 60 kg/m

8.  Características del muro de contención
 El relleno a ambos lados de la estructura es (el menor
nivel tendrá un revestimiento de cantos rodados propios
de la zona)
 Material de relleno
 Textura: Arena arcillosa inorgánica de consistencia
suelta
 Características del material de cimentación
 Textura: Arena arcillosa con 20 – 31% de grava
 Características de la estructura

9. DISEÑO DE LOSA
1.- DIMENSIONAMIENTO PREVIO
 La losa es monolítica con la viga y se le analizará como VOLADIZO
 Según ACI :
 En la figura
1.80
t
b
l
h
10
l
t 
2
180 )
( b
L


2.00

10.  Respecto a la viga esta será SEMIEMPOTRADA
Según ACI:
Siendo l, longitud del puente peatonal
 Entonces:
 Si consideramos , tendremos que b = 19.4 cm
 Asumimos finalmente :
b = 30 cm
h = 60 cm
18
L
h 
700
18
38.8
h
h cm



11.  Por lo tanto:
L = 85 cm.
 Luego :
 Asumo t = 10 cm.
(200 30)
2
L


85
10
t 
8.5
t cm


12. 2.- METRADO DE CARGAS (Wv)
 p.p.l (peso propio de la losa) = peso del concreto x t x 1m
= 2400 x 0.1 x 1
= 240 Kg/m
 Sobrecarga = 250 kg/ m x 1m
= 250 kg/
 WL = 490 kg/m
 Peso del pasamano: 3 x 15 = 45 kg/m

13.  Peso por apoyo del peatón: 60 kg/m
 Peso total (P) = peso del pasamano + peso por
apoyo del peatón
P = 45 + 60
P = 105 kg/m

14. 3.- CÁLCULO DEL MOMENTO
Si: x = 0 Mx = 0
x = L










 Px
Wx
MX
2
2










 PL
WL
M X
2
2

15. OBTENIÉNDOSE ASÍ LA GRÁFICA DE MOMENTOS:
Si: x = 0 Vx = -P
x = L
De lo cual se obtiene la grafica de cortantes:
Cálculo:
)
( P
Mx
V
dx
dM
V
X
X
X




)
( P
ML
V X 


2
2
2
490 0.85
105 0.85
2
266.26 /
X
X
X
WL
M PL
x
M x
M kg m
 
  
 
 
 
  
 
 


16. 4 .- DEFLEXION
L = 85 cm





 



3
8
3
P
WL
EcI
L
max
2
5
5
1
5
1
10
3
2
210
2400
135
0
135
0
cm
kg
x
Ec
x
Ec
c
f
Ec C
/
.
.
'
.
.
.


 
4
5
3
3
12
10
12
10
100
12
cm
I
x
I
bt
I



3
max 5
5
max
85 490 0.85 105
10 8 3
2.3 10
12
0.0279
x
x x
cm
 
   
 
 
 

17.  Según el RNC:
 Entonces: 0.0279 < 0.236 OK
max
max
max
360
85
360
0.236 .
L
cm
 
 
 

18. 5.- PERALTE EFECTIVO
En consecuencia:
266.26 100
15 100
4.21
M
d
kb
x
d
x
d cm



2
0.95
4.21 2
2
6.685
10
... 10
C
C
C
asum
asum C
t d r
t
t cm
t cm
t t OK t cm

  
  


   
2
0.95
10 2
2
7.53
d t r
d
d cm

 
  
 
 
 
  
 
 


19. 6.-AREA DEL ACERO
 Al confrontarla con el Asmín que exige el RNC, tenemos
Asmín = cbt
Asmín = 0.0017x100x10
Asmín = 1.7 cm2
 Por lo tanto concluimos que As = 2.36 cm2
2
266.26 100
1700 0.88 7.53
2.36
S
M
As
f jd
x
As
x x
As cm




20. 7.- CALCULO DE S Y
 Con nuestros datos el espaciamiento y el perímetro no se pueden
determinar mediante la tabla n° 5, en este caso aplicamos las siguientes
fórmulas:
 Al confrontarlo con el espaciamiento exigido por RNC, tenemos:
0
100a
100 0.71
2.36
30
s
S
As
x
S
S cm



 
cm
S
cm
S
S
cm
t
S
30
30
10
3
45
3






max
max
max

21.  El perímetro esta dado por la fórmula siguiente:






o
o
o
cm
x
S
10
30
95
.
0
100
100


 
3/8@30 10


22. 8 .-CHEQUEO POR ADHERENCIA
 Chequear: adm
C 
 
adm
C 
 
2
490 0.85 105
10 0.88 7.53
7.87 /
C
o
C
o
C
C
V
jd
WL P
jd
X
X X
kg cm













23. PARA DETERMINAR LA ADHERENCIA ADMISIBLE CONSIDERAMOS EL
CASO DE OTRAS BARRAS. SI R = 2CM.
2
2
2
2
8
18
2
35
8
18
2
35
210
3
1
2
35
3
1
cm
kg
cm
kg
cm
kg
cm
kg
c
f
adm
adm
adm
adm
/
.
/
.
.
/
.
.
/
.
'
.











7.87 18.8 OK
  

24. 9.-LONGITUD DE ANCLAJE
si:
 Según RNC, la min =30cm; por lo tanto la = 30cm
cm
x
x
fs
adm
22
8
18
4
1700
95
0
4



min
min
min
la
la
la
.
.


cm
2
3.


cm
x
x
x
x
f
d
c
f
f
A
y
b
y
b
23
23
35
12
4200
95
0
0057
0
210
4200
71
0
06
0
0057
0
06
0








la
la
la
la
.
.
.
.
.
.
'
.

25. 10.- AREA DEL ACERO DE TEMPERATURA
Ast° = cbt
Ast° = 0.0025x100x10
Ast° = 2.5 cm2
Al ubicar en la tabla n° 5, el tipo de fierro ¼” y el área
del acero de temperatura, tenemos un espaciamiento
de 12.5 cm.

26. 11.-PRSESENTACION DEL ACERO EN EL PLANO
0,3
0,1
2
0,6
Ø3
8"@30[10]
Ø1/4"@12.5
Ø3
8"@30[10]
Ø1/4"@12.5

27. DISEÑO DE VIGA
1 .-DIMENSIONAMIENTO PREVIO
• b= 30 cm
• h = 60 cm
2.- LUZ DE DISEÑO
Por ser un elemento estructural semiempotrado, la luz de diseño será:
l’= 7.0+0.3
l’ =7.30 m

28. 3 .-METRADO DE CARGAS
 ppv ( peso propio de la viga) = 2400 x 0.3 x 0.6
= 432 kg/m
 Losa= 2(490x0.85+105)/1
= 1043 kg/m
 Wv = 1475 kg/m

29. 4 .-CÁLCULO DEL MOMENTO
 Si x = 0 Mx = 0
x = 3L/8 Mx = (9WL2)/128
x = 3L/4 Mx = -WL2/8
2
8
3 2
Wx
WLx
M x 


30. Wx
WL
V
dx
dM
V
x
x
x



8
3
x = 0 Vx = 3WL/8
x = L Vx = -5WL/8
Cálculo:
2
max
2
max
max
9
128
9 1475 7.3
128
5526.76kg/m
WL
M
X X
M
M



2
max
2
max
max
8
1475 7.3
8
9825.34 /
WvL
M
x
M
M kg m
 
 
 

31. 5 .-DEFLEXION
4
max
3
3
5 4
WvL
Δ =0.0054
EcI
12
30 60
12
5.4 10
bh
I
x
I
I x cm



4
max 5 5
max
max
max
max
14.75 730
0.0054
2.3 10 5.4 10
0.182
360
730
360
2.028
0.182 2.028
x
x x x
cm
l
OK
 
 
 
 
 
 

32. 6 .-PERALTE EFECTIVO
9825.34 100
15 30
46.73
2
1.9
46.73 4
2
51.68
51.68 60
2
1.9
60 4
2
55
C
C
C
C asum
M
d
kb
x
d
x
d cm
h d r
h
h cm
h h
OK
d h r
d
d cm





  
  


 
 
   
 
 
 
  
 
 


33. 8 .-CÁLCULO DEL REFUERZO
jd
f
M
As
S

2
5526.76 100
1700 0.88 55
6.72
x
As
x x
As cm



 2
9825.34 100
1700 0.88 55
11.94
x
As
x x
As cm




Confrontamos con el área de acero mínimo exigido por RNC:
2
6
3
60
30
0020
0
cm
As
x
x
As
cbh
As
.
.
min
min
min


 2
2
6.72
11.94
As cm
As cm


 

7 .-AREA DEL ACERO
 
 
2 2
2 2
6.72 ......6.81 3/ 4" 2 5/8" 15
11.94 .....12.51 3 3/ 4" 2 5/8" 27
As cm cm
As cm cm
 
 


  
  

34. 9 .-CHEQUEO POR ADHERENCIA
 Aplicando la expresión:
 En el extremo simplemente apoyado
adm
C 
 


0
jd
V
C

0
2
3 /8
3 1475 7.3/8
15 0.88 55
5.56 /
C
C
C
WvL
jd
x x
x x
kg cm








35.  En el extremo empotrado
 El esfuerzo admisible se considera la fórmula de barras en la capa
superior, d>30cm
0
2
5 /8
5 1475 7.3/8
27 0.88 55
5.15 /
C
C
C
WvL
jd
x x
x x
kg cm







2
2
2
2.29 '
24.6 /
2.29 210
24.6 /
1.90
17.42 24.6
17.42 /
5.56 17.42
5.15 17.42
adm
adm
adm
adm
f c
kg cm
kg cm
kg cm
OK
OK





 
 
 
 
 
 

36. 10 .-LONGITUD DE ANCLAJE
.
4
1.9 1700
4 17.42
46.35
0.06
0.0057
'
0.06 2.85 4200
0.0057 1.9 4200
210
49.56 42.40
49.56
50
s
adm
b y
b y
f
la
x
la
x
la
A f
la d f
f c
x x
la x x
la
la
la cm





 
 
 

 

37. 11.- ESTRIBOS
 Cálculo del refuerzo cortante en el extremo simplemente apoyado
 ….. la viga no requiere de estribos, pero se colocaran con
fines de armadura y a espaciamiento máximo.
........ . . .
........ . . .
adm
adm
no se requieren estribos
si se requieren estribos
 
 


2
3 /8
3 1475 7.3/8
30 55
2.45 /
C
C
C
C
V
bd
WvL
bd
x x
x
kg cm








2
/
2
.
4
210
29
.
0
'
29
.
0
cm
kg
c
f
adm
adm
adm






adm
c 
 

38.  Cálculo del esfuerzo cortante en el extremo empotrado
 ….. la viga no requiere estribos, pero se colocarán con
fines de armadura, con un espaciamiento máximo.
 Cálculo de S : Si Smax=d/2
Smax=d/4
 Para extremo simplemente apoyado: 2.45<11.6
 Para extremo empotrado: 4.08<11.6
 Por lo tanto consideramos Smax=d/2
Smax=55/2
Smax=27cm
2
5 /8
5 1475 7.3/8
30 55
4.08 /
C
C
C
C
V
bd
WvL
bd
x x
x
kg cm








adm
c 
 
c
f
C '
8
.
0


c
f
C '
8
.
0


6
.
11
210
8
.
0
'
8
.
0 

c
f

39.  Selección del diámetro
 De acuerdo al área de acero determinada, consideramos barras de
 Extremo simplemente apoyado
2
0.0017 ......
2
2 0.0017
0.0017 30 27 / 2
0.68
s
s
s
s
Av bS RNC
Av a
a bS
a x x
a cm





3 3 7.3
2.74
8 8
L x
m
 

40. Ø3
8", 1@13.5, 10@27
Ø3
8", 1@13.5, 17@27

41. 12.- PRESENTACION DE ACERO EN EL PLANO
 Fierro Negativo (Visto en planta)
 
 
2 2
2 2
6.72 ......6.81 3/ 4" 2 5/ 8" 15
11.94 .....12.51 3 3/ 4" 2 5/ 8" 27
As cm cm
As cm cm
 
 


  
  
3L/4=5.25 L/4=1.75
(+)
(-)
Ø3/4"+2 Ø 5/8"
3 Ø3/4"+2 Ø 5/8"

44. DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION
1.- DIMENSIONAMIENTO PREVIO
2.7
0.5

46. LAS DIMENSIONES DEL MURO SERÁN LAS SIGUIENTES:

47. 2 .-CHEQUEO POR VOLCADURA
5
.
1




P
R
V
M
M
C
2
.
1 3 '
( 2 ')
2 3( 2 )
P
P S
M Ea y
H Hh
M Ce H H h x
H h



 



/
'
1000
'
1570
' 0.63
S
s c
h
h
h




2
2
2
2
2
2
cos ( )
( ) ( )
cos cos( ) 1
cos( )cos( )
cos (30 15)
(0 30) (30 0)
cos 15cos(0 15) 1
cos(0 15)cos(0 15)
0.45
Cea
sen sen
Cea
sen sen
Cea
 
   
  
   


 
 
 
 
 
 


 
 
 
 
 
 


48.  Reemplazando valores resulta:
 Hallamos la :
 Para tal efecto haremos uso del siguiente gráfico:
2
2
3 '
3( 2 ')
3.2 3 3.2 0.63
3(3.2 2 0.63)
1.217
H Hh
y
H h
x x
y
x
y m







2
1 3 '
( 2 ')
2 3( 2 )
1
0.521 1570 3.2(3.2 2 0.63) 1.23
2
6137.31 /
P S
P
P
H Hh
M Ce H H h x
h h
M x x x x x
M kg m


 

 





49. 2,8
0,4
0,4
0,3
2,2
0,3
0,75
0,75
W1
W2
W3
W4
W5
W6
15°

51. 3.-CHEQUEO POR ASENTAMIENTO

53. 4.-CHEQUEO POR DESLIZAMIENTO
 Se debe cumplir: 25
.
1



Ea
F
Cd
1
( 2 ')
2
1
0.45 1570 3.2 (3.2 2 0.63)
2
5041.58
S
Ea Ce H H h
Ea x x x x x
Ea

 
 

18200.25 29º 0
10088.56 .
f
F F Fc
F Wtg Col
F tg
F kg

 
 
 


 


2.00 1.25 . .
Cd O K
 

54. RESUMEN
DISEÑO DE LOSA.
 Luz = 7.3 m.
 Ancho losa = 2.00 m.
 b = 30 cm.
 h = 60 cm.
 L = 85 cm.
 t = 10 cm.
 WL = 490 kgr./m
 P = 105 kgr./m(peso del pasamano)
 Mx = 266.26 kgr./m.
 max. = 0.0279 cm
 d = 7.53 cm.
 tc = 6.685 cm.
 As = 2.36 cm2
 S = 30 cm.
 ∑0 = 10 cm.
 µc = 7.87 kgr. / cm2
 µadm. = 18.8 kgr. / cm2
 la = 30 cm. (min.)
 Ast° = 2.5 cm2

55. DISEÑO DE VIGA.
 b = 30 cm
 h = 60 cm
 l’ = 7.30 m.
 Wv = 1475 kgr/m.
 Mmáx. = 9825.34 kgr / m.
 max. = 0.182 cm
 d = 55 cm.
 As+ = 6.72 cm2
 As- = 11.94 cm2
 µc = 5.56 kgr. / cm2
 µadm. = 17.42 kgr. / cm2
 la = 50 cm.
 Vc = 2.45 kgr./ cm2
 Sma x = 27cm
 Nº de estribos=10 (extremo simplemente
apoyado)17(extremo empotrado)

56. DISEÑO MURO DE CONTENCION.
 H = 3.20 m
 B = 2.20 m
 D = 0.40m
 D/2 a D = 0.40 m
 C = 0.30 m
 Cv = 3.04
 Ea = 5041.58 kgr./cm2
 Cd = 2.00