dimensionamiento de una pasarela

21
PREDIMENSIONAMIENTO VIGA DE PASARELA 20 m Luz de cálculo= 20m Seccion de la viga= Perfil AASHTO Tipo II Longitud total = 20.6 h1 = 0.152 m h2 = 0.076 m h3 = 0.3810 m h4 = 0.152 m h5 = 0.152 m ht= 0.914 m b1 = 0.076 m b2 = 0.152 m b3 = 0.152 m Espesor de losa de HºAº: Se asume un espesor igual a: h2 = 15 cm El espesor mínimo para una losa doblemente armada y sobre vigas, según la Norma ACI 2005, Cap 9, dice que es h min = 5 in. ; es decir h min =12 cm. 9.5.3.2 — El espesor mínimo de las losas sin vigas acuerdo con lo requerido en la Tabla 9.5(c) y no debe ser inferior que los siguientes valores: (a) Losas sin ábacos como se definen en 13.2.5...........................................120 mm (b) Losas con ábacos como se definen en 13.2.5...........................................100 mm Ancho de vía: Basado en el libro: El Arte de Proyectar (Neufert Pág. 190). Las superficies se diseñaran para que ofrezcan confort y seguridad, por lo que los carriles para peatones tienen un anchura mínima 2.0 m. El puente peatonal a diseñar en este proyecto tendrá que satisfacer el paso libre de 4 personas como máximo, teniendo de manera ideal dos

description

se encuentra el dimensionamiento analisis de cargas y fuerza de pretensado

Transcript of dimensionamiento de una pasarela

PredimensionamientoPREDIMENSIONAMIENTOVIGA DE PASARELA20 mLuz de clculo=20mSeccion de la viga=Perfil AASHTO Tipo IILongitud total =20.6

h1 =0.152mh2 =0.076mh3 =0.3810mh4 =0.152mh5 =0.152mht=0.914m

b1 =0.076mb2 =0.152mb3 =0.152mAncho de via adoptado:B = 2mPara dar mayor confort a los peatonesBARANDALas dimensiones del barandado de hierro galvanizado sern segn el siguiente esquema:Como se puede observar esta baranda cumple con las especificaciones de la seccion 13.8 de la Norma AASHTO LFRD 2004 en la que establece lo siguiente:

La altura minima de las barandas para peatones debera ser 1.06 [m]. La abertura libre entre los elementos debera ser tal que no permita el paso de una esfera de 0.15 [m] de diametro, y se debera aplicar a los 685 mm inferirores de la baranda, mientras que la separacion en la parte superior debera sera tal que no permita el paso de una esfera de 200 mm de diametro.Usar Torones de 0.5" = 12.7 mm (Protende - pag.4 - CABOS), de aqui se obtiene el diametro de la vaina y area del toron:

Espesor de losa de HA:Se asume un espesor igual a: h2 = 15 cmEl espesor mnimo para una losa doblemente armada y sobre vigas, segn la Norma ACI 2005, Cap 9, dice que es h min = 5 in. ; es decir h min =12 cm.9.5.3.2 El espesor mnimo de las losas sin vigasacuerdo con lo requerido en la Tabla 9.5(c) y no debe ser inferior que los siguientes valores:(a) Losas sin bacos como sedefinen en 13.2.5...........................................120 mm(b) Losas con bacos como sedefinen en 13.2.5...........................................100 mmAncho de va:Basado en el libro: El Arte de Proyectar (Neufert Pg. 190). Las superficies se disearan para que ofrezcan confort y seguridad, por lo que los carriles para peatones tienen un anchura mnima 2.0 m.El puente peatonal a disear en este proyecto tendr que satisfacer el paso libre de 4 personas como mximo, teniendo de manera ideal dos carriles uno de ida (dos personas) y otro de vuelta (dos personas), se dispondr a una persona apoyada en cada baranda de proteccin y dos personas en el centro circulando.

Propiedades de la vigaCALCULO DE PROPIEDADES GEOMETRICAS VIGA POSTENSADA1.- DE LA SECCION NETA

h1 =0.152mC1=0.512mh2 =0.076mC2=0.402mh3 =0.3810mIxcg =0.0212m4h4 =0.152mWi =0.041m3h5 =0.152mWs =0.053m3ht=0.914mArea =0.238m2Perimetro=2.780mb1 =0.076mb2 =0.152mb3 =0.152mNA (m2)Yi (m)A*Yi (m3)I (m4)d (m)A*d2 (m4)I+ A*d2 (m4)10.046451520.07620.00353960580.0000899060.07620.0002697180.00035962420.092900.457200.04247526990.002880.45720.01941969340.02229668530.069680.838200.05840349610.0001350.83820.04895381040.049088669440.005810.177800.0010323850.0000018730.17780.00018355810.000185431150.023230.711200.01651816050.00002996870.71120.01174771580.01177768440.238060.121970.0837082.- DE LA SECCION HUECADATOSDATOS PROCESADOS

Hueco D =0.070mYi =0.524mYs=0.391mI =xcg0.020m4Wi =0.039m3A1=rea se la seccin macizaWs =0.052m3A2,A3=rea de las vainas a usar Area =0.230m2

NA YiA * YiIdA * d^2I + A*d^2[m2][m][m4][m][m4]10.238060.512340.121970.02122-0.011440.00003110.021252-0.003850.13500-0.00052-0.000002360.38877-0.0005817-0.000583-0.003850.20500-0.00079-0.000001180.31877-0.0003911-0.00039

0.230370.120660.020273.- DE LA SECCION HOMOGENIZADA Num vainas=2 Hueco=0.070mDATOS PROCESADOS vaina=0.0600mH normal =2400Kg / m3Yi =0.446mfc28 dias =350kg / cm2Ys=0.469mI xcg=0.0260m4E H =284366Kg / cm2Wi =0.058m3E A =2100000Kg / cm2Ws =0.055m3n=EA/EH =7.38Area =0.280m2Area12 T=0.0028274m2 1/2 "Ks=0.209mAequiv =0.02088Ki=0.198m Equiv=0.16305

NA YiA * YiIdA * d^2I + A*d^2[m2][m][m4][m][m4]10.238060.523770.124690.02121896-0.078170.0014550.0226720.000000.130000.000000.000000640.315610.000000.0000030.000000.190000.000000.000000640.255610.000000.0000040.020880.135000.002820.000104080.310610.002010.0021250.020880.205000.004280.000010.240610.001210.00122

0.279820.124690.026014.- DE LA SECCION HOMOGENIZADA Y COMPUESTAB= 2m15

DATOS PROCESADOSfc viga =350kg / cm2Yi =0.658mC1 sup=0.406fc losa =210kg / cm2Ys=0.406mC2 inf=0.658LUZ DEL T=20.6mIxcg =0.059m4C3=0.406n=H21/H35=0.60Wi =0.089m3C4=0.406Bt =1.20mWs =0.145m3W1.c=0.145H =0.15mArea =0.460m2W2.c=0.089B =2.00mKs=0.194mW3=0.145Ki=0.315mW4=0.145

NA YiA * YiIdA * d^2I + A*d^2[m2][m][m4][m][m4]10.279820.445610.124690.026010.212870.012680.0386920.180000.989400.178090.00034-0.330920.019710.020050.459820.302780.05874CALCULO DE PROPIEDADES GEOMETRICAS VIGA POSTENSADARESUMEN

1.- DE LA SECCION NETA2.- DE LA SECCION HUECA

C1=0.512mYi =0.524mC2=0.402mYs=0.391mIxcg =0.021m4I =xcg0.020m4Wi =0.041m3Wi =0.039m3Ws =0.053m3Ws =0.052m3Area =0.238m2Area =0.230m23.-SECCION HOMOGENIZADA4.- SECCION HOM. Y COMP.

Yi =0.446mYi =0.658mYs=0.469mYs=0.406mI xcg=0.026m4Ixcg =0.059m4Wi =0.058m3Wi =0.089m3Ws =0.055m3Ws =0.145m3Area =0.280m2Area =0.460m2

H =

cargasDatos:2400Kg/m =0.0024Kg/cmA= 4572cmL=2000cmbw=200cm200cm2m

10.97Kg/cm100Kg/m2.0Kg/cmTransformando las unidades, queda:0.73N/mm =0.744Kg/cm890N =90.724KgLinealizando la Sobrecarga Puntual =0.454Kg/cm

La sobrecarga de barandado es =1.198Kg/cmCarga debido a la losa:200015

72Kg/cm

S.C.U. =0.0041N/mm0.0417940877Kg/cmLinealzando la sobrecarga:S.C.U. =8.359Kg/cmFinalmente la sobrecarga total es:9.557Kg/cmDatos:2400Kg/m =0.0024Kg/cmA= 4572.00cmL=2000cmbw=200cm2mERROR:#REF!mqo120 m41486400Kg-cmNo se tomo en cuenta la cargar adicional para el momentodebido a sus pequeas dimenciones y ademas esta cerca del apoyo1000000Kg-cm4778287.4617737Kg-cm47264687Kg-cm 245Kg/cm 350Kg/cm

Tension en la transferencia:12.521980674Kg/cm

Compresion en la Transferencia:-147Kg/cm

Tension bajo cargas de servicio29.9332590942Kg/cm

Compresion bajo cargas de servicio:-157.5Kg/cm

ANLISIS DE CARGASAl definir la Normativa se puede conocer las sobrecargas de diseo, pues estas ya estan en la Norma AASHTO:

Separacion entre poste =1.Carga por peso propio "qo" de la viga:Carga Muerta Carga Permanente2.Carga por Accesorios (Barandado/Acabados) =Linealizando la carga = 100 Kg/m *(2/100)cm =Sobrecargas de Diseo 3. Sobrecarga de barandado: (Normativa AASHTO capitulo 13 -13.8.2)

La sobrecarga de diseo para las barandas para peatones se deberan tomar como w=0,73 N/mm, tanto transversal como verticalmente, actuando en forma simultanea. Ademas, cada elemento longitudinal debera estar diseado para una carga concentrada de 890 N, la cual debera actuar simultneamente con las cargas previamente indicadas en cualquier punto y en cualquier direccion en la parte superior del elemento longitudinal.4. Sobrecarga de uso

Cargas Peatonales - (Normativa AASHTO seccion 3-3.6.1.6)Los puentes exclusivamente para trafico peatonal y/o ciclista se debera desear para una sobrecarga de 4,1xE-03 Mpa.

CALCULO DE LOS MOMENTOS MAXIMOSL =1. Calculo del Momento Maximo por Peso Propio:

2. Calculo del Momento Maximo por Carga de Accesorios:

3. Calculo del Momento Maximo por Sobrecarga de Diseo:

4. Calculo del Momento Maximo Total:

2. Asumiendo que la transferencia de esfuerzo se realiza a los 7 dias:

Los Esfuerzos permitidos en el concreto son:

FUERZA DE PRETENSADOTabla de Resultado de las Cargas en la viga:ResultadosC.M.1097.28Kg/m200Kg/mC.V.955.657Kg/m

DatosResistencia caracteristica:350Kg/cmResis.del H en la transferencia:245Kg/cmLongitud de la viga:20mPerdida de pretensado asumida:% =20%Coef de ef.del pretensado: =0.8-Distancia a la fibra superior inicialC=51.23cmDistancia a la fibra inferior inicialC=40.2063414634cmEsfuerzo ultimo del acero:18980Kg/cm270 KsiInercia de la pieza inicial:2121895.52cmArea de la pieza inicial:2380.64cmInercia de la pieza final:5873821.03cmArea de la pieza final:4598.24cmDistancia a la fibra superior finalC1 =40.59cmDistancia a la fibra inferior finalC2 =65.848cmArea de un toron:0.987cmCalculo de la maxima excentricidad:30.2063414634cm55.8477102407cmTabla de Resultado de los momentos para la formula:

Por peso propio.41486400Kg-cm

Por cargas permanentes adicionales.1000000Kg-cm

Por cargas vivas.4778287.4617737Kg-cm

Momento total.47264687Kg-cm

Fuerza de pretensado inicial:t = 010.3279253.04Kg

20.940229.64Kgt =

1.1254893.06Kg2.740801.82Kg1254.89Tn740.80940.233279.25Po=800000KgDATOS:

fpu=18980kg/cm^2

0,74*fpu=14045kg/cm^2

A=0.987cm^2Pt=13862.6124Numero de Torones N de Tmin:N de Tmax:

53.438832178267.8248525456

NN5368N de vainas=2N de torones a utiliziar:N=57.70958.0N de torones por vaina:N29SE ADOPTA 16T 0,5"

FUERZA DE PRETENSADOPlanilla de datos para carcular la Fuerza de Pretensado- Las propiedades de la seccion transversal en tiempo cero y en tiempo infinito, no cambian son las mismas:

CONJUNTO SOLUCION TnTnTnFuerza de Pretensado adoptada:Obtencion del N de Torones

TRAYECTORIATIEMPO INICIALT= 0

FIBRA SUPERIOR

A=2381m2Io=2121895.52m4C1o=51.234mC2o=40.206meo=30.206mMo =41486400Kg-cmf`ci=245Kg/cmqo=10.97Kg/cmL=20mPo=800000kg

Ecuacion de variacion del momento en funcion de la luz de la viga:Excentrecidades cada 2 metros

LongitudExcentricidadDistancia de la fibra inferior de la pieza

my1x=c2-e1xy2x=c2-e2x0ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!2ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!4ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!6ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!8ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!10ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!12ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!14ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!16ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!18ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!20ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!

TRAYECTORIA POSIBLE DE LOS CABLES