ANDARIVEL 6: LA TECNICA EN DETALLE PARA prama.com.ar/wp-content/uploads/ · hierba tierna (trigo,…
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DISEÑO DE CABLES PRINCIPALES
Y1
LH1 L LH2
DATOS:Longitud de torre a torre L= 120.00 mIngrese flecha del cable f= 1.25 mAltura del carro Hc= 2.00 mtsLongitud horiz. fiador izquierdo LH1= 3.00 mtsLongitud horiz. fiador derecho LH2= 3.00 mtsAltura péndola mas pequeña p= 0.00 mtsProfundidad anclaje izquierdo k1= 0.50 mtsProfundidad anclaje derecho k2= 0.50 mts
Altura del fiador izquierdo Y1 = 3.75 mAltura del fiador derecho Y2 = 3.75 m
Calculo del peso distribuido del puente por metro lineal:
Peso muerto 150.00 kg Sobrecarga 300.00 kg TOTAL CARGAS P= 450.00 kg
Pa= 3.75 kg/m
FACTOR SEGURIDAD 3N= f/L = 0.01
TENSION HORIZONTAL 5,400.00 kg
CABLE PRINCIPALTENSION EN ELCABLE PL^2*(1+16*N 5,404.69 kg Æ Area (cm2)
1/2" 0 1.33 TENSION Tu=FS*T 16.21 Tn 3/4" 1 2.84
7/8" 2 3.80 Ingrese el numero del cable a usar 1 1" 3 5.31
1 1/8" 4 6.61 Se usaran 0.68 cables 1 1/4" 5 8.04 1 3/8" 6 9.62 USAR 0.70 CABLES 01 por Banda 1 1/2" 7 11.34
H= PL2
8 f=
T= PL2
8 f√1+N2=
1 5/8" 8 13.85 Indicar el número de cables a usar por banda: 1 3/4" 9 15.90
USAR 2 CABLES DE 1/2"Area = 5.68 cm2 por banda
DISEÑO DE CAMARA DE ANCLAJES
Para nuestro caso utilizaremos una cámara deconcreto ciclopeo sólida y utilizaremos una sólacámara para los dos grupos de cables
C A
BDATOS :Ancho camara anclaje A= 1.20 mtsLargo camara anclaje B= 1.20 mtsProfundidad camara anclaje C= 1.80 mts
2.30 Tn/m3
2.20 kg/cm2
ANGULOS FORMADOS EN EL PUENTE RADIANES GRADOS
0.04 2.390.90 51.340.90 51.34
Longitud del fiador izquierdo (L1) 4.80 mLongitud del fiador derecho (L2) 4.80 m
PRESIONES SOBRE EL TERRENO5.96 Tn
Tension Horizontal H = 5.40 Tn (para todo el puente)8.64 Tn6.75 Tn
Componente Vertical de la reaccion Rv=W-Tv1= -0.79 TnPresion máxima ejercida al suelo P=2*Rv/(A*B)= -0.11 kg/cm2 BIEN
ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTOEl coeficiente de seguridad de la camara al deslizamiento debe ser minimo 2por tanto debe resistir una tension horizontal doble
Rv=W - 2*Tv1 = -7.54 tonFuerza que se opone al deslizamiento Fd1= Uf*RV= -4.52 tonCalculo de empujes en la camara Peso especifico terreno b= 2.4 ton/m3Angulo de reposo f= 35 °
Peso especifico del concreto g =Capacidad admisible del suelo en zona de anclaje s =
Angulo con el cable principal a= Arc Tang (4f/L) =Angulo del fiador izquierdo a1= Arc Tang (Y1/LH1) =Angulo del fiador derecho a2= Arc Tang (Y2/LH2) =
Peso de la cámara de anclaje W=A*B*C*g =
Tension en el fiador T1=H/Cos a1 =Tension Vertical en el fIador Tv1=T1*Sen a1=
Coeficiente friccion Uf 0.6
2.53 ton (caras laterales)Fuerza friccion que opone al deslizamiento Fd2=Uf*Ea= 1.52 ton
17.22 ton
Fuerza resistente total Frt = (Fd1+Fd2+Ep) = 14.21 ton
Se debe cumplir Frt >2H CONFORMEFrt= 14.21 ton2H= 10.80 ton
DISEÑO DE TORRES
DISEÑO DE CARROS DE DILATACIÓN
Peso propio de la jaula Wd= 1.25 kg/mPeso por lado 0.63 kg/mEmpuje Hpp=pl^2/8f 900.00 kg
Desplazamiento en cada torre por carga muerta
E= 2/3(2100000)= 1,400,000.00 kg/cm2A=seccion Total cable por banda 5.68 cm2D1= 0.22 cms Desplazamiento en portico izquierdo D2= 0.22 cms Desplazamiento en portico derecho
Desplazamiento maximo con sobrecarga y temperaturala tension horizontal maxima es 5,400.00 KgTension por lado H1= 2,700.00 KgEl desplazamiento sera
cc= 0.000012 t= 30 C*
D1= 0.95 cmLuego el desplazamiento neto es D=D1-D 1.00 cmLa plancha metalica debe tener un minim 1.00 cms a cada lado del eje de la torre
Presion vertical sobre la torre 6,975.00 Kg
Presion en cada columna 3.49 TnEesfuerzo admisible (Fa) 7.5 Tn/cm2 (sobre el rodillo)diametro de rodillos (d) 10 cmsNumero de rodillos (n) 1 u
Ancho de la platina(A)=760xP/(Fa^2nd) Presion en la plancha=P/ALA= 4.71 cms P= 21.80Dejando 2,5 cms de borde acada ladoAt=A+2*2,5 10.00 cmsLargo de platina=(n-1)*(d+1)+2*8= 16
Empuje activo Ea=1/2x b xC^2xTag(45-F/2)^2x2B=
Empuje pasivo Ep=1/2x b xC^2xTag(45+F/2)^2xA=
D1=Hpp L1 (Seca1)^3/EA (torre izquierdo)D2=Hpp L2 (Seca2)^3/EA (torre derecho)
D1=Seca1( cxtxL1+HL1x(Seca1)^2/(EA)
P=HxTg(a+a1)=
Si la plancha superior se desplaza 1.00 cms La distancia extrema aumentara 2 cms a 3 cms
El momento que se produce en el volado sera =( M) =P/A*B M= 98.09 f= 8 cms
Radio de la parte curva C= 8r=(f^2+c^2)/(2 r= 8.00y=(r^2-^x^2)^ y= 7.42E`=f-(r-y)+2 E`= 9.42Considerando uan faja de 1 cm de ancho y el espesor en la seccion E`S=ab^2/6 S= 14.78 cm2R=M/S R= 6.64 kg/cm2 Ra= 2100
Es R<Ra CONFORMEEspesor de plancha inferior Si la plancha superior se desplaza 1.00 cms , los rodillos giraran 0.5la distancia al borde libre sera 2.5M=P*L^2/2 M= 68.12
Considerando el espesor de la plancha inferior = 3.8 cmsS=ab^2/6 S= 2.41 cm2R=M/S R= 28.30 kg/cm2
DISEÑO DE LAS TORRES
ESFUERZOS EN LA TORREEn el sentido longitudinal al puente, estan sometidas a esfuerzos verticales y horizontalesresultantes de las tensiones del cable y fiador
H H como la torre lleva carros de dilatación a a1 las dos tensiones horizontales son
V1 V2 iguales T Tf
cable fiador
eje de la torre
2.39 grados51.34 grados51.34 grados
TENSION HORIZONTAL Ht= 5,400.00 kg (para todo el puente)TENSION HORIZONTAL H= 2,700.00 kg (por cada lado)
TORRE IZQUIERDO TORRE DERECHO
Angulo con el cable principal a =Angulo del fiador izquierdo a1=Angulo del fiador derecho a2=
0.11 ton 0.11 3.38 ton 3.38
V= V1 + V2 = 3.49 ton V= V1 + V2 = 3.49
Elegimos el mayor Reacción en la torre V= 3.49 tonAltura de la torre Ht= 3.25 m
ANALISIS DEL SENTIDO TRANSVERSAL AL PUENTE
Se analizará tratando la torre como un pórtico sometido a cargas verticales (V) y cargashorizontales producidos por el viento
Dimensiones de la columnaPeralte que se opone al viento Pc= 0.40 m
Esfuerzo de viento fv= 120.00 kg/m2Wv=fv x Pc = 48.00 kg/mWv1= Wv = 0.048 ton/mWv2=1/2Wv = 0.024 ton/m
V V
Wv1 Wv2
El cálculo del pórtico se realizará mediante el programa SAP 2000. Ver archivo de entrada y resultados
VERIFICACION DE SECCION DE COLUMNA
Momento máximo obtenido del análisis 5.00 ton-mCarga axial máximo del análisis 60.00 ton
Ver diagrama de interaccionLa sección pasa
VERIFICACION DE SECCION DE VIGA
F'c= 210.00 Kg/cm2d= 34.00 Cm.b= 25.00 Cm.Fy= 4200.00 Kg/cm2
Método de la roturaMu= 5.00 Ton-m.W= 0.097
V1=H tan a = V1=H tan a =V2=H tan a1 = V2=H tan a2 =
As= 4.13 cm2Asmin= 2.05 cm2Usar:
VERIFICACION DE SECCION EN COLUMNA DE TORRE
POR FLEXION
D1 D2
L1 L L23.00 120.00 3.00
Se calculó anteriormente:D1= 0.22 cmD2= 0.22 cm 0.22 cm
La torre se calculará como una viga en volado
Modulo elasticidad material columna E= 220,000.00 kg/cm2Momento de inercia de la columna 160,000.00 cm4Altura de la torre 3.25 m
M= 2.23 ton-mMomento resistente sección columna en la base Mr= 90.00 ton-m
Mr>M BIEN LA SECCION PASA
POR FLEXO-COMPRESIONReacción en la torre V= 3.49 tonMomento en la base M= 2.23 ton-mUbicando dichos puntos en el diagrama de interaccion
Pasa la secciòn
La torre deberá soportar el desplazamiento D1 y D2 producido en el montaje
Se escoge el mayor D =
M=3 E I
Ht 2Δ
f
Hc
R,E,R (TN) 19.80 23.75 32.13 41.71 52.49 64.47 77.54 91.80
105.77 123.74
Para nuestro caso utilizaremos una cámara deconcreto ciclopeo sólida y utilizaremos una sóla
como la torre lleva carros de dilataciónlas dos tensiones horizontales son
ton ton ton
El cálculo del pórtico se realizará mediante el programa SAP 2000. Ver archivo de entrada y resultados