DISEÑO ALC MC°A° 1.35 X 0.50 hr=40 cm

Datos de diseoEspesor de losa superior (e1) 0.25 m

Espesor de losa de fondo (e2) 0.25 m Concreto (f'c) 4.000 kg/cm2

Espesor de muros (e3) 0.25 m Acero de refuerzo (f'y) 3.000 kg/cm2

Ancho interior de Alcantarilla (L 1 ) 1.35 m Tren de Carga HL-93

Peso Especfico del Concreto 2,400.00 kg/m3

Peso Especfico del Concreto 2400 kg/m3

Peso Especfico del Asfalto ( w) 2,250.00 kg/m3

Espesor de carpeta asfltica 0.075 m Peso Especfico del Relleno (s) 1800 kg/m3

Angulo Reposo Relleno () 32

Cargas Actuantes de diseo Presin Admisible Fundacin 1.50 kg/cm2

1.-Peso propio

2.-Sobrecarga HL-93

3.-Impacto

4.-Empuje del relleno sobre el muro

5.-Sobrecarga sobre el relleno

6.-Empuje del agua

7.-Peso del agua

Metrado de cargasAltura de alcantarilla (L 2) 0.50 m Presin vertical de relleno

Peso de losa Superior (WDC1) 810.00 kg Presin vertical del relleno = WEV = Fe x s x 1.00 x H

Peso de losa de fondo (WDC2) 810.00 kg Bc = L1 + 2e3

Peso de muros (WDC3) 1,200.00 kg Factor de interaccin suelo - estructura Fe = 1 + 0.2 x H /Bc

Peso de la Estructura 2,820.00 kg Fe = 1.04

Peso del agua (WA) 675.00 Kg Presin vertical de relleno = WEV = 751.14 kg/m

Peso del asfalto (DW) 168.75 Kg/m

Presin horizontal del suelo Presin del agua

W sup. = 0.00 Kg/m

W inf. = 400.00 Kg/m

Ka = 0.307

Presin lateral del suelo WEH = Ko x s x H

H1 = 0.40 m

H2 = 1.28 m

WEH1= 221.23 Kg/m

WEH2 = 705.16 Kg/m

Diseo Estructural Alcantarilla Seccin Rectangular

TIPO MARCO DE 1.35 x 0.50 m

L1e3

e2

e3

e1

L2

H

Cota 3

Cota 2

Cota 1

Cota 4

Presin de la sobrecarga

HT = 1.275 m

heq = 1.25 m

SC = 2,241.00 Kg/m2

688.57 Kg/m

Sobrecargas de diseo

La sobrecarga vehicular, designada como HL-93, deber consistir en una combinacin de:

1.- Camin de diseo o tandem de diseo y

2.- Carga de carril de diseo

Camin de diseo

figura 1. Caractersticas del Camin de Diseo

Tandem de diseo

11.20 t 11.20 t

1.20 m

figura 2. Caractersticas Tandem de Diseo

Carga de carril de diseo

figura 3. Caractersticas carga de carril de diseo

Impacto

Para estructuras enterradas el coeficiente de amplificacin dinmica se tomar como:

400.00 mm

27.59%

Si la altura de relleno hs < 0.60 m; considerar los efectos de la sobrecarga de la siguiente manera:

1.54 m 9.60 Ton/m

1.62 m 9.12 Ton/m

12.25 Ton/m

IM = 2.65 Ton/m

Las cargas por eje y los espaciamientos entre ejes sern los

indicados en la (Figura. 1), la distancia entre los dos ejes de 145 kN

(14,78 t) ser tomada como aquella que, estando entre los lmites

de 4,30 m y 9,00 m, resulta en los mayores efectos.

El tndem de diseo consistir en un conjunto de dos ejes, cada

uno con una carga de 110 kN (11,2 t), espaciados a 1,20 m. La

distancia entre las ruedas de cada eje, en direccin transversal,

ser de 1,80 m

Se considerar una sobrecarga de 9,3 kN/m (970 kgf/m),

uniformemente distribuida en direccin longitudinal sobre aquellas

porciones del puente en las que produzca un efecto desfavorable.

Se supondr que esta sobrecarga se distribuye uniformemente

sobre un ancho de 3,00 m en direccin transversal. Esta

sobrecarga se aplicar tambin sobre aquellas zonas donde se

ubique el camin o el tndem de diseo. No se considerarn

efectos dinmicos para esta sobrecarga.Segn AASHTO las

alcantarillas no son analizadas con la sobrecarga de carril.

SE APLICA YA QUE hs < 0.60 m

3.3.- Factores de resistencia

(f ).AASHTO LRFD (5.5.4.2.1) f* Para elementos de concreto armado 0,90

0,90

0,75

3.4.- Sobrecarga Vehicular de Diseo

HL-93...AASHTO LRFD (3.6.1.2.1)

3.2.1.- Camin de diseo

. Camin de diseo; los pesos y separaciones entre los ejes y las ruedas del camin de diseo sern como se

indican en la figura adjunta. Se deber considerar un incremento por efectos de carga dinmica.

IV.- Clculo de las cargas verticales:

4.1.- Metrado de asfalto y carga de agua:

Elemento b (m) h (m) g (kN/m) w (kN/m)

Asfalto 1,00 0,00 23,00 0,00

Agua 1,00 1,50 10,00 15,00

4.2.- Peso del relleno sobre la alcantarilla

W e = g s *F e *h r ......AASHTO LRFD (12.11.2.2.1-1)

F e = 1+0.2*h r /B C .AASHTO LRFD (12.11.2.2.1-2)

F e = 1,022 Factor de interaccin suelo-estructura

W e = 9,707 kN/m Carga de suelo sin amplificar

4.3.- Efecto de la sobrecarga vehicular

4.3.1.- El incremento por carga dinmica en estructuras enterradas se deber tomar como:

IM= 33(1.0-4.1*10-1

*h r ).AASHTO LRFD (3.6.2.2-1)

IM = 26,235%

4.4.- Distribucin de las cargas de ruedas

4.4.1.- Si h r

Si la altura de relleno 0.60 0.95

n = factor que relaciona a la ductilidad, redundancia e importancia operativa

i = factor de carga se aplica a los efectos de fuerza

i = efectos de fuerza

Rn = resistencia nominal

Rr = resistencia factorizada

nD = 1 factor que se refiere a la ductilidad como se especifica en art. 2.3.2.2 manual de diseo de puentes

nR = 1 factor que se refiere a la redundancia como se especifica en art. 2.3.2.3 manual de diseo de puentes

nI = 1 factor que se refiere a la importancia operacional como se especifica en art. 2.3.2.4 manual de diseo de puentes

n = 1

RESISTENCIA 1

FACTORES DE CARGA

TIPO DE RESISTENCIA

Para flexin

Concreto

armado

EV. EXTREMO 1

EV. EXTREMO 1

Para corte y torsin

Para corte

FACTOR DE RESISTENCIA

ESTADO

RESISTENCIA 1

RESISTENCIA 1

Para compresin controlada

RESISTENCIA 1

Para compresin axial

Para tensin controlada

AASHTO LRFD (3.6.1.2.6)

AASHTO LRFD (3.6.1.2.6)

NO SE APLICA YA QUE hs < 0.60 m

EV. EXTREMO 1

EV. EXTREMO 1

Acero

estructural

DISEO DEL TABLERO

Datos del diseo

Esfuerzo de compresin f'c = 210 Kg/cm2

Esfuerzo de fluencia del acero fy = 4200 Kg/cm2

longitudinal de la losa = 1.59 cm

Recubrimeinto inferior ri = 4.00 cm

Espesor de la losa h = 25.00 cm

Refuerzo mnimo

Esfuerzo de traccin por flexin ftr = 29 Kg/cm2

Momento de Inercia de la seccin Ig = 130208 cm4

Momento mnimo 1.2 Mcr = 3.62 Ton-m

Mmin = 3.62 Ton-m

b = 100.00 cm

d = 20.21 cm

a = 1.15 cm

As = 4.88 cm2 Requerido por agrietamiento

Eleccin 1/2" @ 25.00 cm

(-) izquierda (+) centro (-) derecha

Vu = 20.95 Ton 20.95 Ton

Mu = 3.86 Ton-m 4.52 Ton-m 3.86 Ton-m

b = 100.00 cm 100.00 cm 100.00 cm

d = 20.21 cm 20.21 cm 20.21 cm

a = 1.23 cm 1.44 cm 1.23 cm

As = 5.21 cm2 6.14 cm2 5.21 cm2

Usar As = 5.21 cm2 6.14 cm2 5.21 cm2

Eleccin 1/2" 5/8" 1/2"

@ 22.50 cm 25.00 cm 22.50 cm

Refuerzo transversal en la cara inferior

porcentaje = 47.63 %

Ast = 2.92 cm2

3/8" @ 25.00 cm

Refuerzo por temperatura en la cara superior

= 446.43 mm2 segn AASHTO 5.10.8

Ast = 4.46 cm2

Ast = 2.23 cm2 en cara superior

Donde

Ag = rea de la seccin mm2

fy = Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo MPa

Asd = 3/8 @ 25.00 cm Acero colocado

Asd = 284 mm2

Acero colocado

Verificacin por corte

Para losas de alcantarilla tipo cajn debajo de 0.60 m. a ms de relleno, la resistencia al corte se puede calcular como:

AASHTO 5.14.5.3-1

Vu = 15.00 Ton

Vc = 34.61 Ton Mu = 0.29 Ton-m

As = 521.19 mm2

Vc = 31.37 Ton

Vc = 28.23 Ton > 15.00 Ton OK CUMPLE

DISEO DE LOS MUROS LATERALES

Datos del diseo



longitudinal del muro = 1.27 cm

Recubrimiento ri = 4.00 cm

Espesor del muro h = 25.00 cm

Refuerzo mnimo




Mmin = 3.62 Ton-m

b = 100.00 cm

d = 20.37 cm

a = 1.14 cm


Eleccin 1/2" @ 25.00 cm

(-) izquierda (+) centro (-) derecha

Vu = 1.11 Ton 1.11 Ton

Mu = 3.48 Ton-m 3.55 Ton-m 3.86 Ton-m

b = 100.00 cm 100.00 cm 100.00 cm

d = 20.37 cm 20.37 cm 20.37 cm

a = 1.09 cm 1.12 cm 1.22 cm

As = 4.65 cm2 4.74 cm2 5.17 cm2

Eleccin 1/2" 1/2" @ 1/2"

@ 25.00 cm 25.00 cm 25.00 cm

Pero no debe ser mayor a

DISEO DE ELEMENTOS A FLEXIN

fy/Ag0.75As

Refuerzo horizontal del muro

Se considerar a cada lado del muro el refuerzo por contraccin y temperatura

= 446.43 mm2 segn AASHTO 5.10.8

Ast = 4.46 cm2

Ast = 2.23 cm2

Donde




Asd = 284 mm2

Acero colocado


AASHTO 5.14.5.3-1

Vu = 1.11 Ton

Vc = 17.05 Ton Mu = 3.86 Ton-m

As = 516.86 mm2

Vc = 31.62 Ton


DISEO DE LA CIMENTACION

Datos del diseo



longitudinal de la losa = 1.27 cm

Recubrimeinto inferior ri = 7.50 cm

Espesor de la losa h = 25.00 cm

Refuerzo mnimo




Mmin = 3.62 Ton-m

b = 100.00 cm

d = 16.87 cm

a = 1.39 cm


Eleccin 1/2" @ 20.00 cm

Cara inferior Cara superior Cara inferior

(+) izquierda (-) centro (+) derecha

Vu = 17.55 Ton 17.55 Ton

Mu = 3.48 Ton-m 4.27 Ton-m 3.48 Ton-m

b = 100.00 cm 100.00 cm 100.00 cm

d = 16.87 cm 16.87 cm 16.87 cm

a = 1.34 cm 1.66 cm 1.34 cm

As = 5.68 cm2 7.04 cm2 5.68 cm2

Eleccin 1/2" 5/8" 1/2"

@ 20.00 cm 25.00 cm 20.00 cm

Refuerzo horizontal de cimentacin de alcantarilla

= 446.43 mm2 segn AASHTO 5.10.8

Ast = 4.46 cm2

Ast = 2.23 cm2 en cara superior

Donde




Asd = 284 mm2

Acero colocado


Para losas de alcantarilla tipo cajn debajo de 0.60 m. a ms de relleno, la resistencia al corte se puede calcular como:

AASHTO 5.14.5.3-1

Vu = 13.63 Ton

Vc = 16.90 Ton Mu = 1.49 Ton-m

As = 568.42 mm2

Vc = 26.18 Ton




fy/Ag0.75As

fy/Ag0.75As

DISEÑO ALC MC°A° 1.35 X 0.50 hr=40 cm

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Transcript of DISEÑO ALC MC°A° 1.35 X 0.50 hr=40 cm