El documento resume los principales aspectos a considerar en el diseño sismorresistente de puentes de acuerdo a la normativa AASHTO LRFD, incluyendo la clasificación de puentes convencionales y no convencionales, la determinación de la amenaza sísmica del sitio mediante diferentes métodos, los requisitos para el balanceo de rigideces, la clasificación operacional, los factores de reducción y la combinación de acciones sísmicas.
Este documento presenta directrices para el diseño sísmico de tanques de almacenamiento de líquidos. Proporciona disposiciones y comentarios cláusula por cláusula sobre diversos aspectos como el modelo de masa-muelle, coeficientes sísmicos, períodos de vibración, presiones hidrodinámicas, cortantes y momentos sísmicos, y consideraciones sobre tuberías y anclajes. También incluye seis ejemplos numéricos resueltos para ilustrar la aplicación de las disposiciones. El objetivo es ayudar
Este documento revisa las sobrecargas de diseño utilizadas para puentes en el país y la nueva sobrecarga considerada en el Manual de Diseño de Puentes. Describe las especificaciones AASHTO estándar y LRFD para sobrecargas vehiculares como H15, H20, HS20+25% y AASHTO HL-93. Explica que para momentos negativos en un puente continuo se consideran dos camiones con carga repartida de 15 metros y que generan mayores momentos negativos. Además, indica que la carga total permitida para
Este documento presenta el concepto de centro de corte y cuatro métodos para determinarlo: 1) método aproximado, 2) fórmulas de Rosenblueth y Esteva, 3) fórmulas de Wilbur, y 4) por definición. Se aplican los métodos a un edificio de 3 pisos y se concluye que el método por definición es el más exacto, ya que no requiere hipótesis y el centro de corte depende de las fuerzas sísmicas actuantes en cada piso.
El documento describe dos ejercicios para analizar una viga pretensada. El primer ejercicio involucra calcular los diagramas de momento flector y corte, y las tensiones máximas en una viga simplemente apoyada con un cable pretensado parabólico. El segundo ejercicio repite el análisis para una viga con restricciones de giro en ambos extremos. Adicionalmente, explica el método de las fuerzas para calcular los esfuerzos hiperestáticos inducidos por las restricciones de giro.
El documento presenta dos tablas con las propiedades geométricas recomendadas para vigas AASHTO. La Tabla 1 muestra las secciones transversales tipo I con sus áreas, momentos de inercia y distancias al alma máximas. La Tabla 2 presenta las secciones cajón tipo BI a BIV con sus propiedades y vanos máximos recomendados para cables deflectados y rectos. Ambas tablas proporcionan datos útiles para el diseño de vigas de hormigón pretensado.
Este documento presenta el diseño de un puente de vigas preesforzadas en CSI Bridge. El puente tiene una longitud de 90 metros dividida en 3 vanos de 30 metros cada uno. Tiene 5 vigas con un espaciamiento de 2.5 metros y 3 carriles de 3.6 metros de ancho cada uno. Se describen las propiedades geométricas y materiales del puente, incluido el hormigón de las vigas y el tablero, y el acero de pretensado. También se presenta el modelo matemático con las ecuaciones para calc
Este documento presenta dos problemas de ingeniería estructural que involucran el análisis de armaduras. El primer problema instruye determinar las componentes de flexión horizontal y vertical en un nudo específico usando el método de trabajo virtual. Se proporciona un diagrama de armadura con áreas de barra y se calculan fuerzas debido a cargas y fuerzas virtuales unitarias. El segundo problema instruye determinar las fuerzas en todos los miembros de otra armadura usando el método de secciones o nudos.
Este documento presenta el diseño de una zapata aislada para soportar una columna rectangular. Incluye el cálculo del área requerida de la zapata, el peralte y las dimensiones de la zapata. También determina la cuantía y distribución del acero de refuerzo necesario en la parrilla de la zapata.
Este documento presenta directrices para el diseño sísmico de tanques de almacenamiento de líquidos. Proporciona disposiciones y comentarios cláusula por cláusula sobre diversos aspectos como el modelo de masa-muelle, coeficientes sísmicos, períodos de vibración, presiones hidrodinámicas, cortantes y momentos sísmicos, y consideraciones sobre tuberías y anclajes. También incluye seis ejemplos numéricos resueltos para ilustrar la aplicación de las disposiciones. El objetivo es ayudar
Este documento revisa las sobrecargas de diseño utilizadas para puentes en el país y la nueva sobrecarga considerada en el Manual de Diseño de Puentes. Describe las especificaciones AASHTO estándar y LRFD para sobrecargas vehiculares como H15, H20, HS20+25% y AASHTO HL-93. Explica que para momentos negativos en un puente continuo se consideran dos camiones con carga repartida de 15 metros y que generan mayores momentos negativos. Además, indica que la carga total permitida para
Este documento presenta el concepto de centro de corte y cuatro métodos para determinarlo: 1) método aproximado, 2) fórmulas de Rosenblueth y Esteva, 3) fórmulas de Wilbur, y 4) por definición. Se aplican los métodos a un edificio de 3 pisos y se concluye que el método por definición es el más exacto, ya que no requiere hipótesis y el centro de corte depende de las fuerzas sísmicas actuantes en cada piso.
El documento describe dos ejercicios para analizar una viga pretensada. El primer ejercicio involucra calcular los diagramas de momento flector y corte, y las tensiones máximas en una viga simplemente apoyada con un cable pretensado parabólico. El segundo ejercicio repite el análisis para una viga con restricciones de giro en ambos extremos. Adicionalmente, explica el método de las fuerzas para calcular los esfuerzos hiperestáticos inducidos por las restricciones de giro.
El documento presenta dos tablas con las propiedades geométricas recomendadas para vigas AASHTO. La Tabla 1 muestra las secciones transversales tipo I con sus áreas, momentos de inercia y distancias al alma máximas. La Tabla 2 presenta las secciones cajón tipo BI a BIV con sus propiedades y vanos máximos recomendados para cables deflectados y rectos. Ambas tablas proporcionan datos útiles para el diseño de vigas de hormigón pretensado.
Este documento presenta el diseño de un puente de vigas preesforzadas en CSI Bridge. El puente tiene una longitud de 90 metros dividida en 3 vanos de 30 metros cada uno. Tiene 5 vigas con un espaciamiento de 2.5 metros y 3 carriles de 3.6 metros de ancho cada uno. Se describen las propiedades geométricas y materiales del puente, incluido el hormigón de las vigas y el tablero, y el acero de pretensado. También se presenta el modelo matemático con las ecuaciones para calc
Este documento presenta dos problemas de ingeniería estructural que involucran el análisis de armaduras. El primer problema instruye determinar las componentes de flexión horizontal y vertical en un nudo específico usando el método de trabajo virtual. Se proporciona un diagrama de armadura con áreas de barra y se calculan fuerzas debido a cargas y fuerzas virtuales unitarias. El segundo problema instruye determinar las fuerzas en todos los miembros de otra armadura usando el método de secciones o nudos.
Este documento presenta el diseño de una zapata aislada para soportar una columna rectangular. Incluye el cálculo del área requerida de la zapata, el peralte y las dimensiones de la zapata. También determina la cuantía y distribución del acero de refuerzo necesario en la parrilla de la zapata.
Este documento presenta el diseño estructural en concreto armado de un edificio de ocho pisos y un sótano destinado a viviendas ubicado en Barranco, Lima. El edificio cuenta con departamentos distribuidos en siete pisos típicos, un primer piso y un sótano. Se realiza el predimensionamiento y diseño de los elementos estructurales como losas, vigas, columnas, zapatas y placas, cumpliendo la normativa peruana. Adicionalmente, se incluye el análisis sísmico y diseño
Este documento presenta información sobre el diseño de zapatas aisladas y su interacción con las columnas. Explica cómo dimensionar la altura de la zapata considerando el punzonamiento, así como el refuerzo por flexión y cortante. También cubre la transferencia de fuerzas en la interfase columna-cimentación y los requisitos para la longitud de desarrollo del refuerzo. Finalmente, incluye un ejemplo numérico ilustrativo del diseño completo de una zapata aislada.
Diseño a carga muerta y viva de cerchaMiguel Prada
Diseño estructural de una cercha únicamente ante solicitaciones de cargas estáticas.
Este es solamente un ejemplo de diseño para estudiantes que estén empezando la rama de ingeniería estructural.
El documento describe las cargas que actúan en los puentes, clasificándolas en permanentes, variables y excepcionales. Explica que las cargas permanentes incluyen el peso propio de la estructura, cargas muertas y cargas del suelo. Las cargas variables incluyen vehículos, efectos dinámicos y fuerzas durante la construcción. Describe los detalles de la sobrecarga HL-93 de AASHTO utilizada para el diseño, incluidas las dimensiones y ubicación de las cargas de vehículos.
Este documento explica el Método de Bielas y Tirantes (MTB), un procedimiento simplificado para el diseño de elementos de hormigón armado. El MTB modeliza las estructuras como sistemas de barras (bielas y tirantes) que representan las trayectorias principales de tensiones. El documento describe los principios del MTB, cómo identificar y modelizar las "regiones D" de discontinuidad, y cómo calcular y comprobar la resistencia de los elementos del modelo (bielas, tirantes y nudos).
Este documento presenta conceptos básicos sobre el diseño de subestructuras de puentes según la metodología LRFD de AASHTO. Explica las cargas actuantes permanentes y transitorias como peso propio, empuje de tierras, carga viva vehicular y sísmica. También introduce la metodología LRFD, la cual evalúa las cargas multiplicadas por factores y la resistencia dividida por factores, a diferencia del método ASD que usa solo factores de seguridad.
Este documento describe los puentes de losa, incluyendo sus características generales, cargas actuantes, cálculo de momentos, diseño del refuerzo y un ejemplo. Los puentes de losa se utilizan para luces pequeñas de 4.6 a 10 metros y la losa distribuye las cargas sobre vigas o apoyos. El documento explica cómo calcular los momentos actuantes debidos al peso propio, carga muerta y sobrecarga vehicular, y cómo diseñar el refuerzo principal, de repartición y de temperatura necesario.
Calculo de techos de estructuras metalicas ((hojas de calculos galpon))), 18 ...martinserrano
Este documento presenta el cálculo de las fuerzas que actúan sobre una estructura metálica para techos. Identifica las fuerzas del viento, peso del material de cubierta, sobrecarga y peso propio de la estructura. Luego calcula las fuerzas verticales y horizontales que actúan en cada barra de la estructura y determina las barras críticas que soportan mayor tracción y compresión. Finalmente, realiza el cálculo de resistencia a la tracción y pandeo para verificar la capacidad portante de dichas barras críticas.
1) El documento describe los conceptos de líneas de influencia y cómo se pueden utilizar para analizar estructuras isostáticas y hiperestáticas sometidas a cargas móviles. 2) Se definen las líneas de influencia y se explican métodos como el de puntos y el de Müller-Breslau para trazar las líneas de influencia de reacciones, momentos flectores, esfuerzos cortantes y deformaciones. 3) Finalmente, se menciona el método de superposición de efectos utilizando la matriz β para calcular líneas
El documento presenta el cálculo de factores de equivalencia (FE) y factores camión (Fc) para diferentes configuraciones vehiculares utilizadas en el diseño de pavimentos. Describe cuatro configuraciones vehiculares e indica el número y tipo de ejes, así como los valores de FE y Fc obtenidos a través de diferentes métodos como fórmulas AASHTO y tablas AASHTO e instituto del asfalto.
1 - Teoría de Estado Limite y Diseño a Flexión de Secciones Rectangulares.pdfantonytaipeosaita
El documento presenta los conceptos fundamentales del diseño a flexión de secciones rectangulares de elementos de hormigón armado utilizando el método de los estados límite. Explica las hipótesis de diseño, los tipos de secciones controladas, los criterios para el dimensionamiento geométrico y de armadura, y los modos de falla posibles. También compara los requerimientos de los reglamentos ACI 318 y CIRSOC 201.
Este documento presenta la Norma Boliviana NB 1225003-1:2014 sobre acciones del viento sobre estructuras. Establece los requisitos y procedimientos para determinar las cargas de viento de diseño que actúan sobre edificios y otras construcciones. Incluye definiciones, simbología, métodos analíticos y simplificados para el cálculo de presiones y fuerzas del viento. Además, detalla los requisitos para sistemas resistentes al viento, componentes, revestimientos y diversos tipos de construcciones.
Este documento presenta una colección de 70 problemas de hormigón armado para ser utilizados como herramienta de aprendizaje por los estudiantes de ingeniería civil. Incluye problemas de dimensionamiento de secciones, cálculo de esfuerzos y verificación de estados límite para diferentes elementos estructurales como vigas, pilares y dinteles. Los autores esperan que esta publicación resulte útil para el aprendizaje de los estudiantes en asignaturas relacionadas con el hormigón armado.
Este documento presenta el diseño preliminar de una estructura de pavimento flexible para un período de diseño de 10 años. Se calculan los espesores requeridos para la capa de rodadura y las subbases considerando los datos de tránsito, niveles de servicio, módulos resilientes del suelo y subbases, y usando ecuaciones de diseño de pavimentos. El diseño preliminar resultante consiste en una capa de rodadura de 10.4 cm y subbases granulares de 5.1 cm y 4.2 cm sobre una subrasante.
Este documento presenta la introducción y filosofía de diseño de las especificaciones para puentes. Sección 1 describe el alcance y objetivos de las especificaciones, así como conceptos clave como estados límites, ductilidad y redundancia. La sección también incluye definiciones de términos técnicos importantes. La filosofía de diseño se basa en satisfacer estados límites específicos para lograr seguridad, servicio y construibilidad, usando un enfoque de factores de carga y resistencia.
06.00 diseño de pavimentos rigidos aashto 93Juan Soto
1. El documento describe diferentes tipos de pavimentos rígidos de concreto y su diseño según el método AASHTO 93. 2. Los tipos incluyen pavimentos de concreto simple, con refuerzo de acero estructural o no estructural, con refuerzo continuo, pre o postensado, y reforzado con fibras. 3. El método AASHTO 93 determina el espesor requerido de la losa de concreto para soportar el tráfico previsto sin que la serviciabilidad caiga por debajo de cierto valor.
Este documento presenta el diseño de un muro de contención con contrafuertes. En 3 oraciones:
1) Se realiza el cálculo de la estabilidad del muro considerando fuerzas como el empuje del terreno y sobrecargas, y se verifica que cumple con factores de seguridad contra volteo y deslizamiento.
2) Luego, se dimensiona la sección transversal de la pantalla de contención, calculando momentos y diseñando la armadura para resistirlos.
3) Finalmente, se verifica que la cantidad de acero dise
HL-93 es un tipo de carga vehicular teórico propuesto por la AASHTO en 1993 que se utiliza para el diseño de estructuras viales en EE.UU. y otros países. Consiste en una combinación de tres cargas: 1) un camión de tres ejes, 2) un tándem de dos ejes dobles, y 3) una carga uniforme distribuida en el carril. Los detalles como las dimensiones de los vehículos, áreas y presiones de contacto de los neumáticos, y posicionamiento de las cargas se especifican para obtener
2. calibración del camión de diseño cc 14 - juan francisco correalElias Carabali
Este documento presenta el estudio realizado para calibrar la carga de diseño para puentes en la Norma Colombiana CCP 2014. Se definieron tipologías de puentes comunes en Colombia y se calibró un modelo computacional para reproducir los efectos de la carga según AASHTO. Luego se comparó AASHTO vs. CCP-95, mostrando que CCP-95 subestima la carga. Finalmente, se determinó el índice de confiabilidad estructural para puentes usando simulaciones de Monte Carlo para modelar la carga viva, considerando diferentes tipos
Este documento analiza el cálculo de diagramas de interacción para columnas de acuerdo con la norma colombiana NSR-10. Explica conceptos como cuantía mínima y máxima de acero, requisitos geométricos, factores de reducción de resistencia y cálculo de la capacidad axial de columnas cortas. Luego presenta un ejemplo completo del cálculo de un diagrama de interacción para una columna rectangular armada con barras de acero.
El documento describe los lineamientos para el diseño sismorresistente de puentes de concreto armado según la norma AASHTO LRFD Bridge. Se debe considerar la amenaza sísmica del sitio, la categoría de diseño sísmico, los requerimientos mínimos de análisis, y aspectos como la clasificación operacional, el análisis demanda-capacidad basado en desplazamientos, y el diseño de cimentaciones ante acciones sísmicas.
Boletin inicial del curso internacional (Lyapichev)Yury Lyapichev
“PRESAS GRANDES EN REGIONES SÍSMICAS”
ASPECTOS DE DISEÑO, CONSTRUCCION Y OPERACION
Prof., Dr. (Cienc. Tecn.), miembro del ICOLD:
YURY LYAPICHEV (RUSIA)
Este documento presenta el diseño estructural en concreto armado de un edificio de ocho pisos y un sótano destinado a viviendas ubicado en Barranco, Lima. El edificio cuenta con departamentos distribuidos en siete pisos típicos, un primer piso y un sótano. Se realiza el predimensionamiento y diseño de los elementos estructurales como losas, vigas, columnas, zapatas y placas, cumpliendo la normativa peruana. Adicionalmente, se incluye el análisis sísmico y diseño
Este documento presenta información sobre el diseño de zapatas aisladas y su interacción con las columnas. Explica cómo dimensionar la altura de la zapata considerando el punzonamiento, así como el refuerzo por flexión y cortante. También cubre la transferencia de fuerzas en la interfase columna-cimentación y los requisitos para la longitud de desarrollo del refuerzo. Finalmente, incluye un ejemplo numérico ilustrativo del diseño completo de una zapata aislada.
Diseño a carga muerta y viva de cerchaMiguel Prada
Diseño estructural de una cercha únicamente ante solicitaciones de cargas estáticas.
Este es solamente un ejemplo de diseño para estudiantes que estén empezando la rama de ingeniería estructural.
El documento describe las cargas que actúan en los puentes, clasificándolas en permanentes, variables y excepcionales. Explica que las cargas permanentes incluyen el peso propio de la estructura, cargas muertas y cargas del suelo. Las cargas variables incluyen vehículos, efectos dinámicos y fuerzas durante la construcción. Describe los detalles de la sobrecarga HL-93 de AASHTO utilizada para el diseño, incluidas las dimensiones y ubicación de las cargas de vehículos.
Este documento explica el Método de Bielas y Tirantes (MTB), un procedimiento simplificado para el diseño de elementos de hormigón armado. El MTB modeliza las estructuras como sistemas de barras (bielas y tirantes) que representan las trayectorias principales de tensiones. El documento describe los principios del MTB, cómo identificar y modelizar las "regiones D" de discontinuidad, y cómo calcular y comprobar la resistencia de los elementos del modelo (bielas, tirantes y nudos).
Este documento presenta conceptos básicos sobre el diseño de subestructuras de puentes según la metodología LRFD de AASHTO. Explica las cargas actuantes permanentes y transitorias como peso propio, empuje de tierras, carga viva vehicular y sísmica. También introduce la metodología LRFD, la cual evalúa las cargas multiplicadas por factores y la resistencia dividida por factores, a diferencia del método ASD que usa solo factores de seguridad.
Este documento describe los puentes de losa, incluyendo sus características generales, cargas actuantes, cálculo de momentos, diseño del refuerzo y un ejemplo. Los puentes de losa se utilizan para luces pequeñas de 4.6 a 10 metros y la losa distribuye las cargas sobre vigas o apoyos. El documento explica cómo calcular los momentos actuantes debidos al peso propio, carga muerta y sobrecarga vehicular, y cómo diseñar el refuerzo principal, de repartición y de temperatura necesario.
Calculo de techos de estructuras metalicas ((hojas de calculos galpon))), 18 ...martinserrano
Este documento presenta el cálculo de las fuerzas que actúan sobre una estructura metálica para techos. Identifica las fuerzas del viento, peso del material de cubierta, sobrecarga y peso propio de la estructura. Luego calcula las fuerzas verticales y horizontales que actúan en cada barra de la estructura y determina las barras críticas que soportan mayor tracción y compresión. Finalmente, realiza el cálculo de resistencia a la tracción y pandeo para verificar la capacidad portante de dichas barras críticas.
1) El documento describe los conceptos de líneas de influencia y cómo se pueden utilizar para analizar estructuras isostáticas y hiperestáticas sometidas a cargas móviles. 2) Se definen las líneas de influencia y se explican métodos como el de puntos y el de Müller-Breslau para trazar las líneas de influencia de reacciones, momentos flectores, esfuerzos cortantes y deformaciones. 3) Finalmente, se menciona el método de superposición de efectos utilizando la matriz β para calcular líneas
El documento presenta el cálculo de factores de equivalencia (FE) y factores camión (Fc) para diferentes configuraciones vehiculares utilizadas en el diseño de pavimentos. Describe cuatro configuraciones vehiculares e indica el número y tipo de ejes, así como los valores de FE y Fc obtenidos a través de diferentes métodos como fórmulas AASHTO y tablas AASHTO e instituto del asfalto.
1 - Teoría de Estado Limite y Diseño a Flexión de Secciones Rectangulares.pdfantonytaipeosaita
El documento presenta los conceptos fundamentales del diseño a flexión de secciones rectangulares de elementos de hormigón armado utilizando el método de los estados límite. Explica las hipótesis de diseño, los tipos de secciones controladas, los criterios para el dimensionamiento geométrico y de armadura, y los modos de falla posibles. También compara los requerimientos de los reglamentos ACI 318 y CIRSOC 201.
Este documento presenta la Norma Boliviana NB 1225003-1:2014 sobre acciones del viento sobre estructuras. Establece los requisitos y procedimientos para determinar las cargas de viento de diseño que actúan sobre edificios y otras construcciones. Incluye definiciones, simbología, métodos analíticos y simplificados para el cálculo de presiones y fuerzas del viento. Además, detalla los requisitos para sistemas resistentes al viento, componentes, revestimientos y diversos tipos de construcciones.
Este documento presenta una colección de 70 problemas de hormigón armado para ser utilizados como herramienta de aprendizaje por los estudiantes de ingeniería civil. Incluye problemas de dimensionamiento de secciones, cálculo de esfuerzos y verificación de estados límite para diferentes elementos estructurales como vigas, pilares y dinteles. Los autores esperan que esta publicación resulte útil para el aprendizaje de los estudiantes en asignaturas relacionadas con el hormigón armado.
Este documento presenta el diseño preliminar de una estructura de pavimento flexible para un período de diseño de 10 años. Se calculan los espesores requeridos para la capa de rodadura y las subbases considerando los datos de tránsito, niveles de servicio, módulos resilientes del suelo y subbases, y usando ecuaciones de diseño de pavimentos. El diseño preliminar resultante consiste en una capa de rodadura de 10.4 cm y subbases granulares de 5.1 cm y 4.2 cm sobre una subrasante.
Este documento presenta la introducción y filosofía de diseño de las especificaciones para puentes. Sección 1 describe el alcance y objetivos de las especificaciones, así como conceptos clave como estados límites, ductilidad y redundancia. La sección también incluye definiciones de términos técnicos importantes. La filosofía de diseño se basa en satisfacer estados límites específicos para lograr seguridad, servicio y construibilidad, usando un enfoque de factores de carga y resistencia.
06.00 diseño de pavimentos rigidos aashto 93Juan Soto
1. El documento describe diferentes tipos de pavimentos rígidos de concreto y su diseño según el método AASHTO 93. 2. Los tipos incluyen pavimentos de concreto simple, con refuerzo de acero estructural o no estructural, con refuerzo continuo, pre o postensado, y reforzado con fibras. 3. El método AASHTO 93 determina el espesor requerido de la losa de concreto para soportar el tráfico previsto sin que la serviciabilidad caiga por debajo de cierto valor.
Este documento presenta el diseño de un muro de contención con contrafuertes. En 3 oraciones:
1) Se realiza el cálculo de la estabilidad del muro considerando fuerzas como el empuje del terreno y sobrecargas, y se verifica que cumple con factores de seguridad contra volteo y deslizamiento.
2) Luego, se dimensiona la sección transversal de la pantalla de contención, calculando momentos y diseñando la armadura para resistirlos.
3) Finalmente, se verifica que la cantidad de acero dise
HL-93 es un tipo de carga vehicular teórico propuesto por la AASHTO en 1993 que se utiliza para el diseño de estructuras viales en EE.UU. y otros países. Consiste en una combinación de tres cargas: 1) un camión de tres ejes, 2) un tándem de dos ejes dobles, y 3) una carga uniforme distribuida en el carril. Los detalles como las dimensiones de los vehículos, áreas y presiones de contacto de los neumáticos, y posicionamiento de las cargas se especifican para obtener
2. calibración del camión de diseño cc 14 - juan francisco correalElias Carabali
Este documento presenta el estudio realizado para calibrar la carga de diseño para puentes en la Norma Colombiana CCP 2014. Se definieron tipologías de puentes comunes en Colombia y se calibró un modelo computacional para reproducir los efectos de la carga según AASHTO. Luego se comparó AASHTO vs. CCP-95, mostrando que CCP-95 subestima la carga. Finalmente, se determinó el índice de confiabilidad estructural para puentes usando simulaciones de Monte Carlo para modelar la carga viva, considerando diferentes tipos
Este documento analiza el cálculo de diagramas de interacción para columnas de acuerdo con la norma colombiana NSR-10. Explica conceptos como cuantía mínima y máxima de acero, requisitos geométricos, factores de reducción de resistencia y cálculo de la capacidad axial de columnas cortas. Luego presenta un ejemplo completo del cálculo de un diagrama de interacción para una columna rectangular armada con barras de acero.
El documento describe los lineamientos para el diseño sismorresistente de puentes de concreto armado según la norma AASHTO LRFD Bridge. Se debe considerar la amenaza sísmica del sitio, la categoría de diseño sísmico, los requerimientos mínimos de análisis, y aspectos como la clasificación operacional, el análisis demanda-capacidad basado en desplazamientos, y el diseño de cimentaciones ante acciones sísmicas.
Boletin inicial del curso internacional (Lyapichev)Yury Lyapichev
“PRESAS GRANDES EN REGIONES SÍSMICAS”
ASPECTOS DE DISEÑO, CONSTRUCCION Y OPERACION
Prof., Dr. (Cienc. Tecn.), miembro del ICOLD:
YURY LYAPICHEV (RUSIA)
Este manual proporciona información sobre el diseño de puentes basado en normas americanas y mexicanas. Explica conceptos clave como tipos de puentes, estudios preliminares del sitio, análisis de costos, y estudios de cimentación incluyendo zapatas, pilotes, y pilastrones. También cubre tipos de subestructura, superestructura y ejemplos de aplicación para el diseño de puentes.
Manual simplificado de diseño de puentes sap2000Enrique Rojas
Este manual proporciona información sobre el diseño de puentes basado en normas americanas y mexicanas. Explica conceptos clave como tipos de puentes, estudios preliminares del sitio, análisis de costos, y estudios de cimentación incluyendo zapatas, pilotes, y pilastrones. También cubre tipos de subestructura, superestructura y ejemplos de aplicación para el diseño de puentes.
Este manual cubre el diseño de puentes y presenta información general, preliminares de diseño, y ejemplos de aplicación. Incluye secciones sobre tipos de puentes, estudios preliminares del sitio, análisis de cimentación, subestructura y superestructura. El objetivo es proveer una guía para el diseño de puentes basada en normas americanas y mexicanas, considerando factores como cargas, sismo, y materiales de construcción.
El documento describe los principios y normas para el diseño sismo-resistente de estructuras de acero. Presenta los códigos y especificaciones más importantes para este tipo de diseño. Explica conceptos como los sistemas porticos resistentes a momentos, la filosofía del diseño por capacidad, las combinaciones de carga sísmica, y los requisitos para porticos especiales de momento como sistema resistente a sismos.
Este documento presenta los lineamientos para realizar estudios sísmicos de puentes. Establece que dichos estudios deben determinar los espectros de diseño sísmico y evaluar el peligro sísmico en el sitio. Detalla los requisitos mínimos de los estudios, los alcances que deben cubrir y los métodos de análisis permitidos. Además, especifica que los resultados deben ser documentados en un informe completo.
Este documento presenta un proyecto de norma técnica para el diseño sismorresistente de edificaciones en el Perú. Establece parámetros para definir el peligro sísmico como la zonificación, estudios de sitio y condiciones geotécnicas. También especifica categorías estructurales, sistemas permitidos, análisis requeridos y otros aspectos del diseño sismorresistente. El apéndice incluye detalles sobre la zonificación sísmica y determinación de acciones sísmicas.
La norma técnica de edificación E-030 establece los requisitos mínimos para el diseño sismorresistente de edificaciones en Perú. Describe la filosofía de resistir sismos sin colapsar y minimizar daños. Explica los parámetros de diseño sísmico como la zonificación, condiciones del suelo, y espectro de diseño. También cubre requisitos generales como la concepción estructural, categorización de edificios, y consideraciones de elementos no estructurales.
Este documento presenta la Norma Técnica de Edificación E-030 sobre diseño sismorresistente en Perú. Introduce conceptos clave como zonificación sísmica, parámetros de suelo, espectro de diseño, categorías de edificaciones y requisitos generales para el diseño sismorresistente como regularidad estructural, continuidad y ductilidad. La norma busca que las estructuras resistan sismos sin colapsar ni causar graves daños a personas.
Este documento presenta el diseño de un galpón industrial ubicado en el estado Lara, Venezuela. El galpón consta de una estructura de acero de un solo nivel con columnas separadas 6 metros entre sí. Se describen los materiales utilizados como perfiles de acero y bloques de arcilla, así como los cálculos estructurales realizados para dimensionar las fundaciones, columnas, vigas y cerramientos siguiendo las normas venezolanas.
La Norma Técnica E.030 establece las condiciones mínimas para el diseño sismorresistente de edificaciones. La norma incluye capítulos sobre peligro sísmico, categoría estructural, análisis estructural, requisitos de rigidez y resistencia, elementos no estructurales y cimentaciones. La norma define la zonificación sísmica del país y parámetros para el cálculo de fuerzas sísmicas como el factor de zona, condiciones del suelo, período de la estructura y factores de
Este documento presenta el cálculo estructural para la ampliación de un comedor en El Agustino, Lima. Describe el objetivo del proyecto, la metodología de cálculo que incluye la estructuración, cargas, materiales y dimensionamiento preliminar. También analiza las deflexiones de la estructura metálica y el comportamiento sísmico considerando los grados de libertad, el espectro de respuesta y el análisis modal de la estructura.
Este documento presenta los parámetros de diseño estructural para una vivienda unifamiliar en Moquegua. Describe que la estructura está formada por pórticos de concreto armado en dos ejes longitudinales y muros de soga en la dirección ortogonal. También especifica los materiales y resistencias a usar, así como los criterios y combinaciones de cargas consideradas para el análisis sísmico y diseño estructural según normas peruanas.
Lyapichev. Curso seguridad sismica de presas según de ICOLDYury Lyapichev
Este documento presenta información sobre la seguridad sísmica de presas. En 3 oraciones o menos:
El documento discute los avances en el análisis y diseño sísmico de presas desde la década de 1970, incluidos los criterios actualizados y el uso del análisis dinámico no lineal. También describe los principales problemas relacionados con la evaluación de la seguridad sísmica de presas existentes y la modelización precisa del comportamiento de las presas durante los terremotos. El documento enfatiza la importancia de considerar todos
Este documento contiene el predimensionamiento y análisis de una estructura de concreto armado de 3 pisos. Incluye el predimensionamiento de vigas, losas aligeradas y columnas. También incluye el metrado de cargas, el modelamiento y cálculo estructural con ETABS, y el diseño de elementos como losas, escaleras y vigas. El objetivo es que los ingenieros civiles adquieran conocimientos sobre el comportamiento y diseño de estructuras de concreto reforzado.
Este documento presenta el análisis estructural para un proyecto de ampliación de vivienda multifamiliar. Describe el modelo estructural utilizado, las propiedades de los materiales, el cálculo de cargas, los parámetros sísmicos considerados y el análisis modal dinámico realizado con el software ETABS. El resumen concluye que la estructura cumple con los criterios de resistencia y deformaciones máximas permitidas según la normativa aplicable.
Este documento trata sobre estructuras especiales. Describe diferentes tipos de estructuras laminadas como cúpulas, bóvedas cilíndricas y paraboloides hiperbólicos. También cubre estructuras con cables como puentes colgantes y atirantados, y sus componentes y diseño. Finalmente, analiza puentes reticulados de estructura metálica y sus criterios de análisis estructural.
Este documento presenta el proyecto estructural para un coliseo en Yarabamba, Arequipa. Describe la estructura, que consta de dos niveles y tribunas, con elementos estructurales de concreto armado y una cubierta metálica. Explica el procedimiento de modelado estructural usando software como ETABS y SAP 2000, considerando análisis dinámicos, de desplazamientos, esfuerzos y cargas como peso propio, vivas y sísmicas. Finalmente, presenta las características de los materiales
M. descriptiva estructuras casa de playaErick Ehzu
El documento describe la memoria descriptiva de una vivienda unifamiliar. Explica el análisis estructural realizado mediante métodos estáticos y dinámicos. Se modeló la estructura en 3D considerando muros de albañilería y concreto armado. El análisis dinámico utilizó el espectro de la norma NTE 030-2018 y mostró fuerzas sísmicas menores al 80% de las estáticas, por lo que se requiere escalar en la dirección Y. Finalmente, se muestran planos de
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1. 19/04/2016
1
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES EN
CONCRETO ARMADO (DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN).
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Normativa AAHSTO LRFD.
(Filosofía de Diseño).
Los principios de diseño sísmico de las especificaciones AASHTO son las siguientes:
• Los puentes sujetos a sismos de pequeños a moderados deberían resistir en el rango elástico de los
componentes estructurales sin daños significativos,
• En los procedimientos de diseño se deberán utilizar las fuerzas obtenidas a partir de intensidades de
movimiento del terreno realistas.
• La exposición del puente a grandes movimientos del terreno no debe inducir al colapso del puente o de
parte de sus componentes estructurales.
Las provisiones AASHTO LRFD aplican para el diseño de puentes convencionales y se deberán establecer
las provisiones especiales para las construcciones de tipo no convencional.
Se utiliza como documento complementario de diseño la «AASHTO GUIDE SPECIFICATION FOR LRFD
SEISMIC BRIDGE DESIGN (2009)».
2. 19/04/2016
2
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Puentes Convencionales según AAHSTO LRFD.
Los puentes convencionales incluyen aquellos conformados por losas, vigas, vigas cajón (box girders), superestructuras con celosías, apoyos de una columna o
de múltiple columnas, apoyos tipo muros o infraestructuras con cabezales de pilotes. Adicionalmente, los puentes convencionales son fundados sobre
cimentaciones superficiales, pilotes o losas.
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Puentes No Convencionales según AAHSTO LRFD.
Los puentes no convencionales incluyen a los puentes colgantes, superestructuras suspendidas por cables, puentes con torres de celosía, o apoyos huecos para
infraestructuras y puentes tipo arco.
3. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
¿ Por que debo diseñar el puente con filosofía sismorresistente?
Existe clara evidencia documentada de problemas asociados a
comportamiento sísmico deficiente en puentes.
Northridge, Kobe, Loma Prieta, y muchos otros.
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
¿ Cuales aspectos se deben tener en cuenta en el diseño sismorresistente de la superestructura?
Capacidad de Disipación de Energía. (Ductilidad) Control de Desplazamientos mediante distribución armónica de rigideces de los miembros estructurales.
4. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Por lo tanto…!
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
¿ Cuales aspectos se deben tener en cuenta en el diseño sismorresistente de la Infraestructura?
Posibles mecanismos de falla en cimentaciones (Geotécnicas y Estructurales)
Consideraciones de Rigidez en Cimentaciones.
Mecanismos de formación de rotulas platicas en apoyos (piers)
5. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Amenaza Sísmica del Sitio.
Se obtiene mediante un espectro de respuesta de aceleraciones del sitio y los factores asociados a la clase del sitio.
El espectro de aceleraciones se obtiene a través del «Procedimiento General» especificado por AASHTO, un «Análisis de Respuesta Especifico del Sitio» o
mediante el uso de «Registros Tiempo-Historia de Aceleraciones del Terreno (Time-History)» que permitan caracterizar la amenaza sísmica del sitio.
Amenaza Sísmica
del Sitio.
(AASHTO LRFD)
Procedimiento General
Análisis de Respuesta del Sitio
Análisis Basado en Registros Tiempo‐Historia de
Aceleraciones del Terreno. (Time‐History)
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Amenaza Sísmica del Sitio.
Procedimiento General.
Utiliza la aceleración pico del terreno (PGA) y los coeficientes de aceleración espectral para periodos cortos «Ss» (0.2 seg) y largos «S1» (1 seg) para calcular el
espectro.
6. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Amenaza Sísmica del Sitio.
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Amenaza Sísmica del Sitio.
Procedimiento General.
El espectro de diseño con un porcentaje de amortiguamiento
del 5% se construye en función de la aceleración pico del
terreno (PGA) y los coeficientes de aceleración espectral
obtenidos en las graficas anteriores (Ss y S1) que son
escalados mediante factores de sitio para periodos de 0s (Fpga),
periodos cortos (Fa) y periodos largos (Fv).
7. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Amenaza Sísmica del Sitio.
Análisis de Respuesta Especifico del Sitio.
El objetivo es el de construir un espectro de respuesta de aceleraciones para una amenaza uniforme considerando un porcentaje de probabilidad de excedencia
del 7% en 75 años. El análisis contempla:
• La contribución de diferentes fuentes sísmicas.
• El limite superior de la magnitud sísmica para cada fuente.
• Relaciones de atenuación para valores de respuesta de aceleración espectral y sus respectivas desviaciones estándar.
• Una relación de magnitud/recurrencia para cada zona de origen.
• Una relación de longitud de rotura de falla para cada falla que participa en el análisis.
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Amenaza Sísmica del Sitio.
Análisis de Respuesta Especifico del Sitio.
Requerido cuando:
• El sitio esta localizado a 6 millas (9.65 Km) de una falla activa.
• El sitio posee mas de 10 ft (3 metros) de turba o arcillas altamente
orgánicas, arcillas de muy alta plasticidad (H > 25 ft con IP > 75) o
espesores de arcillas de medias a blandas de mas de 120 ft.
• Se esperan sismos de gran duración en el sitio.
• La importancia del puente es tal que se debe considerar una
probabilidad de excedencia mas baja (y por lo tanto un mayor periodo de
retorno).
8. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Amenaza Sísmica del Sitio.
Análisis de Tiempo-Historia (Time History)
Se podrán utilizar registros de aceleraciones representativos que sean compatibles con el espectro de respuesta Target. Los registros de tiempo-historia deberán
ser escalados mediante procedimientos analíticos demostrados de forma tal de poder alcanzar las ordenadas del espectro de diseño en el rango de importancia.
Se deben utilizar al menos tres registros de aceleraciones tiempo-historia que sean compatibles con el espectro target para componente del movimiento en
representación del diseño de diseño (movimiento del terreno con una probabilidad de excedencia del 7% en 75 años).
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Amenaza Sísmica del Sitio.
Análisis de Tiempo-Historia (Time History)
9. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Amenaza Sísmica del Sitio.
Recomendación de Escalatoria de Registros de Tiempo-Historia.
Website: http://ngawest2.berkeley.edu/
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Sistemas Resistentes a Sismo (ERS)
10. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Categoría de Diseño Sísmico según AASHTO LRFD (SDC)
Los puentes serán clasificados según su categoría de diseño sísmico, desde la «A» hasta la «D».
Para la clasificación se toma en cuenta la aceleración espectral de diseño para un periodo de 1 segundo. (SD1).
AASHTO GUIDE SPECIFICATION FOR LRFD SEISMIC BRIDGE DESIGN (2009) AASHTO LRFD BRIDGE DESIGN SPECIFICATION
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Categoría de Diseño Sísmico según AASHTO LRFD (SDC)
11. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Balanceo de Rigideces en Sistemas SDC «D»
Para dos apoyos (bents) dentro de un miembro
(frame) o para dos columnas dentro de un apoyo
(bent).
Miembros de ancho constante:
0.5
Miembros de ancho variable:
0.5
Apoyos (bents) adyacentes dentro de
un miembro o columnas adyacentes
dentro de un apoyo (bent).
Miembros de ancho constante:
0.75
Miembros de ancho variable:
0.75
= Rigidez efectiva menor del apoyo o columna. (kip/in)
= Rigidez efectiva mayor del apoyo o columna. (kip/in)
= Masa tributaria de la columna o apoyo (i) (kip)
=Masa tributaria de la columna o apoyo (j) (kip)
= Periodo de vibración del miembro menos flexible (seg)
= Periodo de vibración del miembro mas flexible (seg)
La razón entre periodos fundamentales de vibración para miembros
(frames) adyacentes en la dirección longitudinal y transversal debe ser:
0.70
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Balanceo de Rigideces en Sistemas SDC «D»
Ajuste de propiedades dinámicas y rigideces del puente:
1. Utilizar ejes de pilotes agrandados.
2. Ajustar la longitud efectiva de la columna (fundaciones mas profundas, cajones de aislamiento)
3. Modificar vinculaciones.
4. Reducir y/o redistribuir masa de la superestructura.
5. Modificar la sección transversal de la columna y la relación de refuerzo longitudinal.
6. Agregar o reubicar columnas.
7. Modificar el diseño de las juntas de expansión.
8. Incorporar sistemas de aislamiento o amortiguadores (dispositivos de modificación de respuesta)
En caso de no cumplir con las recomendaciones indicadas anteriormente, se tendrá que desarrollar un cuidadoso análisis de la demanda de ductilidad local y de
las capacidades.
12. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Clasificación Operacional de Puentes según AASHTO LRFD
El propietario deberá clasificar al puente en alguna de las siguientes categorías:
• Puentes críticos.
• Puentes esenciales.
• Otros puentes.
Los puentes esenciales son aquellos que deberían estar abierto a vehículos de emergencias y con fin de ofrecer seguridad y defensa inmediatamente después
de la ocurrencia de un terremoto, se diseñan para 1000 años de periodo de retorno de eventos.
Los puentes críticos son aquellos que deben permitir el tráfico de vehículo inmediatamente después de la ocurrencia de un terremoto para ser utilizados por
vehículos de emergencia y de defensa. Se diseñan para un periodo de retorno de 2500 años.
En la clasificación operacional de un puente se deben considerar los posibles cambios futuros, condiciones y requisitos.
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Requerimientos Mínimos de Análisis para Efectos Sísmicos.
* = No se requiere análisis sísmico.
UL = Método Elástico de Carga Uniforme.
SM = Método Elástico de un modo de vibración
MM = Método Elástico Multi-Modal. (Se efectúa, como mínimo, mediante un análisis dinámico lineal con un modelo en tres dimensiones.
TH = Método de análisis con tiempo-historia.
13. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Factor de reducción de respuesta R.
Los efectos de la fuerza de diseño sísmico para subestructuras y conexiones
entre partes de la estructura se determinarán dividiendo las fuerzas resultantes
del análisis sísmico elástico por el factor de modificación de respuesta R
apropiado.
Subestructura
Categoría operacional del puente.
Crítico Esencial Otro
Pilar tipo muro (Dimensión mas larga) 1.5 1.5 2.0
“Pile-Bent” de Concreto armado
Sólo pilotes verticales
Con pilotes inclinados.
1.5
1.5
2.0
1.5
3.0
2.0
Columnas individuales 1.5 2.0 3.0
“Pile-Bents” de acero o acero-concreto
Sólo pilotes verticales.
Con pilotes inclinados.
1.5
1.5
3.5
2.0
5.0
3.0
Pórtico (Bent) de columnas múltiples 1.5 3.5 5.0
Conexiones Todos las categorias
Superestructura al estribo (Abutment). 0.8
Juntas de expansión dentro de un vano de la
superestructura.
0.8
Columnas, pilares o pilotes a las vigas cabezal o la
superestructura.
1.0
Columnas o pilares a la cimentación. 1.0
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Combinación Ortogonal de la Acción Sísmica.
Las solicitaciones sísmicas obtenidas según cada uno de los ejes principales de un componente obtenido mediante análisis de las dos direcciones
perpendiculares se deberán combinar como sigue a continuación:
• 100 por ciento del valor absoluto de las solicitaciones en una de las direcciones perpendiculares (longitudinal) combinado con un 30 por ciento del valor
absoluto de las solicitaciones en la segunda dirección (transversal).
• 100 por ciento del valor absoluto de las solicitaciones en la segunda dirección perpendicular (transversal) combinado con un 30 por ciento del valor absoluto de
las solicitaciones en la primera dirección (longitudinal).
Evento extremo I a
Sismo X 1
Sismo Y 0,3
Evento extremo I b
Sismo X 1
Sismo Y -0,3
Evento extremo I c
Sismo X -1
Sismo Y 0,3
Evento extremo I d
Sismo X -1
Sismo Y -0,3
Evento extremo I e
Sismo X 0,3
Sismo Y 1
Evento extremo I f
Sismo X 0,3
Sismo Y -1
Evento extremo I g
Sismo X -0,3
Sismo Y 1
Evento extremo I h
Sismo X -0,3
Sismo Y -1
14. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Análisis Demanda/Capacidad Basado en Desplazamiento para SDCS (B, C, D)
Se debe satisfacer la siguiente relación:
∆ ∆
∆ = Demanda de desplazamiento obtenida a lo largo del eje principal local del miembro dúctil. La demanda de desplazamiento podría ser obtenido de forma
conservadora como el desplazamiento del apoyo (bent) considerando la contribución de flexibilidad, contribución de las cimentaciones, superestructura o
ambos.
∆ = Capacidad de desplazamiento obtenida a lo largo del eje principal local del miembro dúctil correspondiente a ∆ .
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Análisis Demanda/Capacidad Basado en Desplazamiento para SDCS (B, C, D)
Para SDC B:
∆ 0.12 1.27 ln 0.32 0.12
Para SDC C:
∆ 0.12 2.32 ln 1.22 0.12
Dónde:
= Altura libre de la columna (ft)
= Diámetro de la columna o ancho medido paralelo a la dirección del
desplazamiento bajo consideración.(ft)
= Factor que toma en cuenta la restricción en el extremo de la columna.
= 1 para empotrado-libre (articulado en un extremo)
= 2 para empotrado en el tope y en el fondo.
Capacidad Local al Desplazamiento para SDC D.
El procedimiento estático no-lineal comúnmente denominado análisis de
«pushover» se utilizará para determinar la capacidad al desplazamiento de
una estructura o un miembro a medida que alcanza su limite de estabilidad
estructural.
15. 19/04/2016
15
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Análisis Demanda/Capacidad Basado en Desplazamiento.
Procedimiento general de análisis demanda/capacidad basado en desplazamiento.
1. Se realiza el diseño sin acción sísmica. Resistencia Mínima.
2. Desarrollar el modelo de demanda.
3. Se analiza el modelo para desplazamientos elásticos y se desarrollan las combinaciones direccionales
4. Se determina el máximo desplazamiento permisible.
5. Se compara con la demanda de desplazamientos.
6. Se ajusta el detallado de forma tal que la capacidad exceda la demanda.
7. La capacidad protege a los miembros frágiles.
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Análisis Estático No Lineal (Método de Pushover)
El Método de Pushover es un método de análisis lineal
incremental que captura el comportamiento no lineal de los
miembros en su totalidad, incluyendo los efectos del suelo,
empujándolos lateralmente hasta iniciar la acción plástica.
Cada incremento de carga empuja el miembro lateralmente, a
través de todos los posibles estados, hasta que se alcanza el
potencial mecanismo de colapso.
Debido a que el modelo analítico utilizado toma en cuenta la
redistribución de acciones internas de los componentes que
responden inelásticamente, se espera que este procedimiento
provea de una medición mucho mas realista del
comportamiento que puede ser obtenido a partir de
procedimientos de análisis elásticos.
16. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Consideraciones de diseño en columnas en la región de las rotulas plásticas.
Mayor confinamiento lateral será suministrado en columnas y pilares a lo largo de la región de la rotula plástica, Lpr. Esta región Lpr será
la mayor entre:
• 1.5 veces la dimensión de la sección transversal en la dirección de flexión.
• La región de la columna donde la demanda por momento excede el 75% del máximo momento plástico.
• La longitud analítica de la rotula plástica, Lp, determinada según AASHTO.
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Efectos P-∆
Los puentes sometidos a sismos pueden ser susceptibles a la inestabilidad debido a los efectos P-∆, una fuerza inadecuada puede resultar en una falla
estructural, causando excesivas demandas de ductilidad en las rotulas plásticas de columnas o pilas, grandes deformaciones residuales y posiblemente el
colapso.
El desplazamiento de cualquier columna o pilar en cualquier dirección longitudinal o transversal deberá cumplir que:
∆ 0.25. ∅
Donde:
∆ ∆
Sí 1.25 :
1
1 1,25 1
Sí 1.25 :
1
∆ Desplazamiento del punto de inflexión en la columna o pilar con relación al punto de empotramiento de la fundación.
∆ Desplazamiento calculado a partir del análisis estático sísmico.
Periodo de vibración fundamental.
Periodo en el cual el espectro pasa de ser independiente del periodo a ser inversamente proporcional al periodo ( ). (seg)
Factor de reducción de respuesta.
Carga axial última de la columna o pila.
∅ Factor de minoración de resistencia.
Momento nominal de la columna o pila.
17. 19/04/2016
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ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Ancho Mínimo de Apoyo de Tableros. (SDC A, B, C)
El ancho de asiento de un puente se podrá calcular empíricamente como sigue a continuación:
200 0,0017 0,0067 1 0,000125
Donde:
Longitud mínima del apoyo medida de forma normal al eje de apoyo. (mm)
Longitud del tablero del puente hasta la junta de expansión adyacente, o hasta el extremo
del tablero. (mm)
Altura promedio de las columnas que soportan el tablero del puente hasta la siguiente junta
de expansión. (mm)
Oblicuidad del apoyo medida a partir de una recta normal al tramo. (°)
Para SDC D.
4 1.65∆ 1 0.00025 24
∆ = Demanda de desplazamiento sísmico del miembro de periodo largo en un lado
de la junta de expansión
ESTADO DEL ARTE EN EL DISEÑO SISMORRESISTENTE DE PUENTES
Ancho Mínimo de Apoyo de Tableros.
18. 19/04/2016
18
CLASIFICACION DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO
1. Puentes de Losa
CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCTIVAS
3. Puentes de Vigas
2. Puentes con Vigas Cajón
CLASIFICACION DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO
1. Puentes de Losa
CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCTIVAS
3. Puentes de Vigas
2. Puentes con Vigas Cajón
19. 19/04/2016
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LUCES RECOMENDADAS SEGÚN TIPOLOGIA DE PUENTE.
CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCTIVAS
Los sistemas de vigas se usan habitualmente para tramos pequeños y medianos.
Los sistema de arco se usan principalmente para grandes luces.
Los sistemas de puentes suspendidos se utilizan para luces muy largas.
Para puentes de concreto armado:
• Para luces de hasta 130ft (39m) se recomiendan un sistema de vigas.
• Para luces que oscilan entre los 130ft (39m) y 200ft (60m), se pueden usar tanto un sistema de arco como de viga.
• Para luces largas, se recomienda usar un sistema de arco. Luces mayores a 160ft (48m)
LUCES RECOMENDADAS SEGÚN TIPOLOGIA DE PUENTE (CONCRETO ARMADO)
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
Simplemente apoyados. Luz (m)
Losa 6 -12
Vigas T 12-24
Placa sólida en arco 12
Vigas curvadas en arco 18
Continuos Luz (m)
Losa, 2 tramos
9-9
12-12
Losa, 3 tramos 8-8-8
Pórtico sólido 12
Aporticados de vigas T 16
Vigas T, 2 tramos
15-15
21-21
Vigas T, 3 tramos 12-15-12 a 15-21-15
Cajón, 3 tramos 18-24-18 a 23-27-23
20. 19/04/2016
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LUCES RECOMENDADAS SEGÚN TIPOLOGIA DE PUENTE (CONCRETO PRECOMPRIMIDO)
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
Simplemente apoyados Luz (m)
Losa 9-12
Losa con alveolos 9-15
Doble TEE 12-18
Cajón cerrado vaciado en sitio 38
Viga AASHTO 15-30
Vigas I 18-36
Vigas Cajón 24-36
Continuos Luz (m)
Losa 10-10 a
12-15-12
Losa con alveolos 15-21-15 a 32-32
Vigas AASHTO 25 a 32
Vigas AASHTO Postensadas 30-30
Cajón 20-20 a 61-61
FILOSOFIA DE DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO SEGÚN AASHTO LRFD BRIDGE
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
Predimensionado de Tableros
Superestructura Altura mínima (incluyendo la losa de tablero)
Material Tipo Tramos simples Tramos continuos
Concreto Armado
Losas con armadura principal paralela al tráfico 1.2 L 10
30
L 10
30
0.54
Vigas T 0.070 0.065
Vigas cajón 0.060 0.055
Vigas de estructuras peatonales. 0.035 0.033
Concreto Pretensado
Losas 0.030 6.5 0.027 6.5
Vigas cajón coladas en sitio 0.045 0.040
Vigas doble T prefabricadas 0.045 0.040
Vigas de estructuras peatonales 0.033 0.030
Vigas de cajón adyacentes 0.030 0.025
21. 19/04/2016
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PUENTES SEGMENTALES. (Free Cantilever Method. FCM)
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
FILOSOFIA DE DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO SEGÚN AASHTO LRFD BRIDGE
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
MIDAS Civil, 2016
22. 19/04/2016
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CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCTIVAS
Componentes típicos de Puentes Convencionales
Barandas:
Se instalan a lo largo del borde de las estructuras de puente cuando existen
pases peatonales, o en puentes peatonales, para protección de los usuarios.
Una baranda puede ser diseñada para usos múltiples (caso de barandas
combinadas para peatones y vehículos) y resistir al choque con o sin la acera.
Pavimento. (Art. 2.3.2.2.4)
El pavimento de la vía se dispone en la superficie del puente y accesos, y puede
ser rígido o flexible. El espesor del pavimento se define en función al tráfico
esperado en la vía. Según la norma las superficies de rodamientos sobre un
puente deben poseer antideslizantes, drenaje y peralte.
Losa de transición. (Art. 2.5.2.4)
En caminos pavimentados se debe disponer de una losa estructural de
transición entre el acceso y el estribo del puente.
Las losas de transición son la solución más frecuente para asegurar un
paso suave desde el terraplén de acceso que es una zona flexible a otra
zona más rígida que es la constituida por la estructura de paso (Puente).
El objetivo de esta losa es amortiguar las diferencias de asentamiento que
existen entre el estribo del puente y los terraplenes
CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCTIVAS
Componentes típicos de Puentes Convencionales
Diafragmas o Separadores:
Un puente multivigas debe estar provisto de diafragmas o separadores. Los diafragmas son elementos estructurales diseñados para soportar las deformaciones
laterales y transversales de las vigas de la superestructura de un puente.
23. 19/04/2016
23
FILOSOFIA DE DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO SEGÚN AASHTO LRFD BRIDGE
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
Control de Deformaciones
Estados límites de servicio (Art. 9.5.2).
En los estados límites de servicio los tableros y sistemas de tableros se deberán analizar como estructuras completamente elásticas.
Se deberán considerar las deformaciones excesivas que puedan originarse en el tablero con el objetivo de impedir la pérdida y desgaste de la superficie de
rodamiento.
Para los sistemas de tableros la flecha provocada por la sobrecarga y el incremento por carga dinámica no deberá ser mayor a los siguientes valores:
• 800⁄ para tableros sin tráfico peatonal.
• 1000⁄ para tableros con tráfico peatonal limitado.
• 1200⁄ para tableros con tráfico peatonal significativo.
En los tablero de concreto se deberán investigar los estados límites de fatiga.
FILOSOFIA DE DISEÑO DE VIGAS DE CONCRETO PRECOMPRIMIDO
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
Elementos pretensados
El pretensado se logra cuando el refuerzo se tensa antes del
vaciado. Una vez endurecido el concreto se libera dicha tensión,
luego la armadura tratará de volver a su estado original,
transmitiendo esfuerzos de compresión al concreto por adherencia,
luego el peso propio más la carga externa contrarrestan el
presfuerzo inducido, resultando un mínimo estado de esfuerzos
para la viga
Elementos Postensados
En el postensado el refuerzo se tensa después de que el concreto ha fraguado. Antes
de vaciar se colocan tubos o conductos conteniendo el acero sin tensionar. Una vez
que el concreto ha fraguado se tensiona el acero mecánicamente mediante sistemas
de anclaje en los extremos del elemento para que se mantengan tensionados, de
manera que se transmite la compresión al concreto por los extremos y no por
adherencia, luego se inyecta en el ducto una lechada que puede ser de productos
adherentes o no adherentes para proteger y fijar el tendón dentro del ducto.
24. 19/04/2016
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FILOSOFIA DE DISEÑO DE VIGAS DE CONCRETO PRECOMPRIMIDO
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
FILOSOFIA DE DISEÑO DE VIGAS DE CONCRETO PRECOMPRIMIDO
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
25. 19/04/2016
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FILOSOFIA DE DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO SEGÚN AASHTO LRFD BRIDGE
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
Diseño Estructural de Vigas de Apoyo de Tableros
MIDAS Civil, 2016
FILOSOFIA DE DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO SEGÚN AASHTO LRFD BRIDGE
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
Diseño Estructural de Vigas de Apoyo de Tableros
26. 19/04/2016
26
FILOSOFIA DE DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO SEGÚN AASHTO LRFD BRIDGE
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
Diseño Estructural de Columnas o Pilares
Las pilas de los puentes, también conocidos como apoyos centrales, son miembros estructurales que tienen la función de brindar apoyo vertical al puente. La
diferencia entre las pilas y estribos reside, principalmente, en su ubicación, ya que los estribos se ubican en los extremos del puente, mientras que las pilas
se ubican en los tramos centrales.
FILOSOFIA DE DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO SEGÚN AASHTO LRFD BRIDGE
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
Diseño Estructural de Columnas o Pilares
Control de acero transversal.
0.45 1
Figura a b c d e f
Valor
teórico de K
0.5 0.7 1.0 1.0 2.0 2.0
Valor de
diseño de K
0.65 0.80 1.0 1.2 2.1 2.0
Consideraciones de Esbeltez
Para miembros no arriostrados contra deformaciones laterales, se puede obviar el
efecto por esbeltez, si:
22
Consideraciones de Longitud Efectiva (KL)
27. 19/04/2016
27
FILOSOFIA DE DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO SEGÚN AASHTO LRFD BRIDGE
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
Diseño Estructural de Columnas o Pilares.
Diseño en Flexocompresión Uniaxial.
Uso de Diagramas de Interacción.
FILOSOFIA DE DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO SEGÚN AASHTO LRFD BRIDGE
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
Diseño Estructural de Columnas o Pilares.
Diseño en Flexocompresión Biaxial
Uso de Superficies de Interacción.
28. 19/04/2016
28
FILOSOFIA DE DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO SEGÚN AASHTO LRFD BRIDGE
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
FILOSOFIA DE DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO SEGÚN AASHTO LRFD BRIDGE
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
29. 19/04/2016
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FILOSOFIA DE DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO SEGÚN AASHTO LRFD BRIDGE
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
HERRAMIENTAS DE DETALLADO EN CONCRETO ARMADO (SOFTWARE TEKLA). Cortesía de la Empresa Construsoft.
LINEAMIENTOS PARA EL DISEÑO DE PUENTES EN CONCRETO ARMADO Y PRECOMPRIMIDO
30. 19/04/2016
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HERRAMIENTAS DE DETALLADO EN CONCRETO ARMADO (SOFTWARE TEKLA). Cortesía de la Empresa Construsoft.
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HERRAMIENTAS DE DETALLADO EN CONCRETO ARMADO (SOFTWARE TEKLA). Cortesía de la Empresa Construsoft.
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31. 19/04/2016
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HERRAMIENTAS DE DETALLADO EN CONCRETO ARMADO (SOFTWARE TEKLA). Cortesía de la Empresa Construsoft.
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