analisis y diseño de vigas en voladizo

1. DISEÑO DE ESTRIBO EN VOLADIZO
PUENTE :PIQUECOCHA- VITIS -YAUYOS
L (puente) 15.00 m ф 26.00°
FS volteo 1.80 β 0.00°
FS deslizam. 1.50 γ T 1.50 ton/m3
Zona Sismica Z3 C 0.00 ton/m2
Z 0.35
γc 2.40 ton/m3 ф 26.00°
f'c 280 kg/cm2 γ T 1.50 ton/m3
Ec 250,998.01 C 0.00 ton/m2
fy 4200 kg/cm2 σ T 3.60 kg/cm2
Es 2,000,000.00
δ 24.00°
α 0.00°
H 4.50 m
Datos de Sitio Datos de Relleno
Materiales Datos de Cimentacion
Datos de Estribo

2. I.PREDIMENSIONAMIENTO
se predimensiona tomando el grafico adjunto donde se indica las partes
b=bmin=0.20 se asume b 0.25 m
hp= dato de predim hp 1.00 m
e1=H/20 e1 0.23 m
e2=0 para este caso e2 0.00 m
e3=0 para este caso e3 0.00 m
t1=0 para este caso t1 0.03 m
t2=0.30 se toma minimo t2 0.30 m
ts=H/20 ts 0.23 m
Df=desplante Df 1.50 m
hz=H/12 hz 0.38 m
B=H/3 @2H/3 B 3.00 m
P=B/3 P 1.00 m
ti=H/10 ti 0.45 m
T=B-P-ti T 1.55 m
ω=inclinacion ω 4.44°

3. 0.30 0.25
0.00
1.00
1.23
0.23
0.00 0.00
0.03 0.30
4.13 4.50
4.50 2.90
1.13
0.38
1.00 0.23 0.23 1.55
3.00
0.23
1
4
2
d
G
δ
ω
β
3
e
c
6
5
7
8
a
b
f
ESQUEMA DEL PREDIMENSIONAMIENTO

4. II.VERIFICACIONDEL ANCHO MINIMO DE APOYO
Nmin=(200+0.0017L)(1+0.000125(S'^2))
lizando la siguiente formula determinaremos el ancho mínimo de apoyo
N min 0.226 m
Adoptamos
N 0.30 m
OK!Se cumple con el ancho mínimo de apoyo
III.DETERMINACION DE CARGAS
REACCIONES DE LA SUPERESTRUCTURA:
. Propiedades de los Materiales:
. Peso Propio de la Losa (RDC): ɣconcreto= 2.4 tn/m3
viga= 11.376 ton ɣasfalto= 2.2 tn/m3
Losa= 32.4 ton
sardinel 4.5 ton
Baranda= 3 ton
Suma= 51.28 ton 0.10 ton/m 0.10 ton/m
PDC= 25.638 ton/m
PDC= 3.287 kg/m 0.25 0.25
0.18 0.18
. Peso Propio del Asfalto (RDω): 0.97
0.79 0.050 m
Asfalto= 7.43 ton
0.4 0.4
PDω= 3.71 ton/m 0.25 0.25
PDω= 0.48 kg/m
datos del puente:SECCION TRANSVERSAL
4.5 m

5. . Reacciones por Sobrecarga (RLL+IM):
d1) HL 93 :
14.8 Ton 14.8 Ton 3.6 Ton
4.3 m 4.3 m
14.8 Ton 14.8 Ton 3.6 Ton 3.6 Ton 14.8 Ton 14.8 Ton
R R
15.00 m
1 1
0.71 0.43 0.71
RA= 26.89 ton/franja RA= 25.357 ton/franja
15.00 m

6. d2) HL 93 -K:
R
11.2 Ton 11.2 Ton
1.2 m
11.2 Ton 11.2 Ton
15.00 m
1
0.92
RA= 21.504 ton/franja
RA= 26.893 ton/franja
Carga Distribuida (ω)
ω= 0.96 tn/m
15 m
Mω= 7.200 ton/franja

7. Factores de Presencia Multiple Vehicular (F.P.M):
N° VIAS FACTOR
1 1.20
2 1.00
3 0.85
>3 0.65
Reacciones de la Superestructura:
PLL+IM= 42.97 ton/franja
PLL+IM= 17.19 ton/m
PLL+IM= 17187.25 kg/m
P DC 3.29 ton/m
P DW 0.48 ton/m
P LL+IM 17.19 ton/m
BR 0.33 ton/m
S/C 1.00 ton/m2
Cargas de la Superestructura
RLL+IM=(R.camion o R.tandem)*1.33+Rω

8. IV.DETERMINACION DE CARGAS VERTICALES
Calculo de Fuerzas de Gravedad para 1m de longitud
Elemento Peso(Ton) X (m) X.DC (ton*m) Y (m) Y.DC (ton*m)
1 2.700 1.500 4.050 0.188 0.506
2 0.783 1.150 0.900 1.342 1.051
3 1.566 1.338 2.095 1.825 2.858
4 0.000 1.338 0.000 3.275 0.000
5 0.000 1.217 0.000 3.275 0.000
6 0.000 1.550 0.000 3.275 0.000
7 0.297 1.475 0.438 3.388 1.006
8 0.600 1.625 0.975 4.000 2.400
DC 5.946 8.458 7.821
DC 5.95 ton/m
X A 1.422 m
Y A 1.315 m
Peso Propio de superestructura
P DC 3.29 ton/m
X A 1.350 m
CARGAS DW - Peso Asfalto en Superestructura
P DW 0.48 ton/m
X A 1.350 m

9. Calculo de Fuerzas de Gravedad del terreno para 1m de longitud
Elemento Peso(Ton) X (m) X.DC (ton*m) Y (m) Y.DC (ton*m)
a 0.000 1.650 0.000 3.275 0.000
b 1.305 1.600 2.088 1.825 2.382
c 7.734 2.413 18.659 2.438 18.853
d 0.000 2.583 0.000 4.500 0.000
e 1.688 0.500 0.844 0.938 1.582
f 0.074 1.029 0.076 1.125 0.083
EV 10.801 21.667 22.899
EV 10.80 ton/m
X A 2.006 m
Y A 2.120 m
CARGAS LL + IM - Carga Viva e Impacto desde la superestructura
P LL+IM 17.19 ton/m
X A 1.350 m

10. CARGAS LS - Sobrecarga por carga Viva en el Terreno
Altura Equivalente de suelo por S/C
H (m) h' (m)
1.50 m 1.2
3.00 m 0.9
>= 6 m 0.6
h' (m) 0.8
Terreno equivalente extendido del talon del estribo en: 1.250 m
LSy 1.50 ton/m
X A 2.375 m
RESUMEN DE CARGAS VERTICALES
CARGA TIPO V (Ton/m) X A (m) M V (ton.m/m)
DC DC 5.95 ton/m 1.422 m 8.46
P DC DC 3.29 ton/m 1.350 m 4.44
P DW DW 0.48 ton/m 1.350 m 0.64
EV EV 10.80 ton/m 2.006 m 21.67
P LL+IM LL+IM 17.19 ton/m 1.350 m 23.20
LSy LS 1.50 ton/m 2.375 m 3.56
39.20 ton/m 61.97

11. V.DETERMINACION DE CARGAS HORIZONTALES
A.2. CARGAS HORIZONTALES
El diseño se realiza para 1 metro de longitud del muro
cos(β) 1.000 cos (φ) 0.899
Coeficiente de Empuje Activo Estatico
Kae 0.343 Ka' 0.343
CARGAS LS - Sobrecarga por carga viva en el terreno
p" 0.411
LSx 1.85 ton/m
YA 2.25 m
CARGAS EH (Presion Lateral del Terreno)
EH 5.21 ton/m
EHx 5.21 ton/m
YA 1.50 m
EHy 0.00 ton/m
XA 3.00 ton/m
CARGAS EQ (Accion Sismica)
*) Accion sismica del terreno (EQterr)
Kh (Coeficiente de Aceleracion Sismica Horizontal) 0.175
Kv (Coeficiente de Aceleracion Sismica Vertical) 0.117
𝜃 11.21°
𝜃

12. Kas 0.526 Kas' 0.526
EQ terr 2.46 ton/m
Y A 2.70 m
*) Carga Sismica por Superestructura P EQ
CS (Coeficiente de Sitio) 1.15
P EQ 1.51 ton/m
Y A 4.00 m
*) Fuerza Inercial del Estribo
EQ estribo 2.93 ton/m
Y A 1.834 m
CARGAS BR - Frenado
BR 0.33 ton/m
Y A 6.30 m
RESUMEN DE CARGAS HORIZONTALES
CARGA TIPO H (Ton/m) Y A (m) M H (ton.m/m)
LSx LS 1.85 ton/m 2.250 m 4.16
EH EH 5.21 ton/m 1.500 m 7.81
EQ terr EQ 2.46 ton/m 2.700 m 6.63
P EQ EQ 1.51 ton/m 4.000 m 6.06
EQ estribo EQ 2.931 ton/m 1.834 m 5.38
BR EQ 0.33 ton/m 6.300 m 2.06
14.28 ton/m 32.10
𝜃
𝜃 𝜃
𝜃
𝜃