Manual Modulo Puentes de Concreto

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

Versión BASICA 1.0

MANUAL DEL USUARIO

DISEÑO SISMO RESISTENTE DE

PUENTES RECTOS EN CONCRETO

1ª Edición . Septiembre 2006Bogotá, Colombia

MODULO

PROGRAMAS DE INGENIERÍA CIVIL

ÁREA DE ESTRUCTURAS

MÓDULO PUENTESDISEÑO SISMO RESISTENTE DE

PUENTES EN CONCRETO

MANUAL DEL USUARIO

Versión Básica

1ª Edición . Septiembre 2006Bogotá, Colombia

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MÓDULO PUENTESDISEÑO SÍSMICO DE PUENTES EN

CONCRETO

Versión Básica 1.0

Autor: Ing. Fernando Alberto Medina RomeroCalle 101 # 21-24 Int 9

Bogotá, Colombia Tel 6010030 Telfax 6010196

Cel 310 3101880

[email protected]

[email protected]

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mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

INSTRUCCIONES DE INSTALACION DEL SOFTWARE

Todo el paquete viene incluido en un solo CD. Su instalación es muy sencilla y autoejecutable

Pasos de Instalación:

Inserte el CD

Mediante el Explorador de Windows, entre al CD y ubíquese en el archivo SETUP.

Haga doble clic en SETUP (botón derecho del Mouse)

Dé respuesta afirmativa (ACEPTAR) a todos los pasos siguientes

El programa MP vB ya está instalado en su computador.

Ubicación del Archivo Ejecutable:

El archivo principal de MP vB quedará localizado en el disco C en el subdirectorio MODULO PUENTES VB

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REQUERIMIENTOS MINIMOS DE HARDWARE Y SOFTWARE

La siguiente es la configuración mínima requerida para que MP vB funcione correctamente en su computador:

Windows XP

El software es de alto requerimiento de máquina. La velocidad del procesador incidirá en la rapidez de ejecución de algunos de los programas

Memoria RAM igual o superior a 256 MB. Se recomienda 512 MB

Disco Duro con al menos 50 MB libres

Unidad de CD (requerida sólo para la instalación)

Pantalla recomendada: 17 pulgadas o superior (aunque funciona con una de 15 pulgadas o inferior)

Impresora de inyección o similar

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!La pantalla del computador debe estar configurada en resolución 1024 x 768 ó superior para que el programa se vea correctamente.Si está configurada a una resolución inferior los gráficos y comandos se saldrán de la pantalla y serán obviamente inoperables

CONFIGURACION INDISPENSABLE Y VITAL ANTES DE EJECUTAR EL PROGRAMA

Verificar que la configuración del símbolo decimal sea PUNTO (.) y NO Coma

Para este proceso haga click en INICIO, Seleccione Configuración, Panel de Control, haga Click en configuración regional y seleccione la Pestaña Número y verifique que el símbolo decimal esté en punto (.)

Verifique que el separador de miles esté en coma (,) En el mismo panel de configuración regional, pero en el panel MONEDA

(Currency), verifique que el símbolo decimal esté en punto (.) y el separador de miles en coma

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! NO EJECUTE EL PROGRAMA ANTES DE CONFIGURAR EL PUNTO DECIMAL Y EL SEPARADOR DE MILES

SOLUCION A POSIBLES DIFICULTADES EN LA INSTALACION

Si al ejecutar alguno de los programas el computador presenta el error “NO SE PUEDE CARGAR EL CONTROL n” , siendo “n” por ejemplo TAB CTL.OCX o similar, proceda de la siguiente manera:

a) Vaya a C:\ ARCHIVOS DE PROGRAMAb) Dentro de este directorio ubíquese en el directorio del programa

MODULO PUENTES VBc) Busque el control que no puede cargar y cópielo (con el botón derecho

del Mouse)d) Peguélo en C:\WINDOWS\SYSTEM32 (conteste ACEPTAR a grabar

encima del existente)

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INSTRUCCIONES PARA EJECUTAR MODULO PUENTES vB

Haga Click en INICIO, seleccione Programas y pulse la pestaña del programa MODULO PUENTES VbSe tendrá el mismo efecto si usa el ícono que aparece en la pantalla

principal o escritorio (creado automáticamente por el SETUP o instalador).

Elija el programa o área elegido en el Menú Inicial e ingrese la información requerida antes de obtener el análisis y diseño correspondientes (Vea en este Manual toda la explicación detallada y ejemplos para cada uno de los programas)

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Módulo Puentes vB viene protegido con un sistema interno que genera un Código de Seguridad (SITE CODE) DISTINTO para cada computador en que se instale el programa

La compra de una Licencia sólo da derecho al uso del programa en un (1) computador

Una vez instalado un programa, el usuario podrá ejecutar el programa un máximo de siete(7) días o diez (10) corridas sin que se le bloquee y exija un Código o clave de inicio (INIT CODE).Este INIT CODE será suministrado por el Vendedor del Programa (o directamente por el autor, vía telefónica o por e-mail)Para obtener el Init Code el usuario deberá suministrar el Site Code generado por su computador

Cómo obtener el Site CodeTranscurrido el período de siete días o vencidas la 10 corridas, aparecerá un cuadro en el centro de su pantalla donde en la parte superior derecha estará el SITE CODE que es una cifra de ocho dígitos o letras (que es diferente para cada computador). El usuario deberá comunicarse con su proveedor del software y dictarle el SITE CODERecibirá entonces la clave o INIT CODE (de 16 caracteres con formato nnnn-nnnnnnnn-nnnn donde n puede ser un número o letra (A hasta la F))ESTE PROCESO SÓLO SE DEBERÁ EJECUTAR UNA VEZ

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! NOTA IMPORTANTE SOBRE LA SEGURIDAD Y CLAVES DE ACCESO

MÓDULO PUENTESVersión Básica

INTRODUCCIÓN

Actualmente en nuestro medio la mayoría de puentes de carretera, en especial aquellos pertenecientes a la red secundaria, son construidos en concreto.

El rango de luz eficiente que se puede abordar con puentes en concreto alcanza los 45 m (sin utilización de voladizos) aproximadamente.

Para luces menores a 45 m, la mejor alternativa suele ser un tramo simplemente apoyado, que elimina la necesidad de una pila (o apoyo interior) que en el caso de puentes de carretera generalmente implica un sobrecosto considerable por las dificultades constructivas que conlleva.

La versión Básica de Módulo Puentes incluye los programas para el análisis y diseño integral de los elementos indispensables de un puente recto típico de nuestras carreteras con luces de hasta 24 metros.

Utilice la Versión Intermedia para el diseño de puentes de luces mayores a 24 m, ya que incluye puentes en losa y vigas postensadas y además diseño de pilas de alma llena lo cual permite abordar puentes de gran longitud (constituidos por varios tramos simplemente apoyados).

Módulo Puentes Versión Básica (MP vB) pretende ser una útil herramienta para los ingenieros civiles calculistas. Con MP vB, el usuario podrá analizar y diseñar en forma expedita y exacta Puentes RECTOS en Concreto.Se ha hecho especial énfasis en el cumplimiento (al máximo posible) de lo exigido por el Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes (Tercera Edición de Septiembre de 2005) en cada capítulo involucrado. Para una mayor comprensión del usuario, todos los programas exponen los artículos implicados del Código y las fórmulas o ecuaciones respectivas.

Este Manual incluye para cada programa además de la teoría explicativa, y las instrucciones claras de utilización, ejemplos prácticos de aplicación, algunos de ellos tomados de publicaciones nacionales o extranjeras con reconocimiento técnico en el área del Diseño de Puentes en Concreto.

El diseño de un puente típico en especial el de la superestructura, está gobernado normalmente por la Carga Viva (que en supera a la carga muerta en una relación de 3 a 1, 4 a 1 ó mayor).

En Colombia, las Cargas Vivas de diseño que exige el Código actual están representadas básicamente por los Camiones C-40-95 y C-32-95 (con sus líneas de carga respectivas)

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Sin embargo, en muchas ocasiones el usuario se verá abocado a contemplar Camiones diferentes con cargas mayores o de más ejes, o con ejes a separaciones distintas, a los correspondientes en los camiones estándar del Código.Ejemplos de estos casos incluyen los camiones de la industria de la palma, de la caña de azúcar, la carbonera, etc.Se manejan camiones con corta distancia entre ejes pero muy pesados y a veces arrastrando “zorros” o cadenas de plataformas móviles.El pretender analizar estos casos con los camiones estándar del Código llevaría a diseños claramente insuficientes con grave riesgo para la seguridad de la red vial nacional y sus usuarios.

Por estas razones, MP vB incluye un programa para determinar con gran facilidad los esfuerzos máximos (Momento, Cortante y Reacción) en tramos simples sujetos a cargas puntuales móviles, es decir bajo Camiones de cualquier número de ejes (hasta 20). Los ejes podrán estar a la separación que defina el usuario. El análisis se hace para el paso del camión en los dos sentidos.

De esta forma MP vB está en capacidad de diseñar puentes rectos en concreto, sujetos al paso de prácticamente cualquier camión que utilice nuestras carreteras.

IMPORTANTELas dimensiones y armaduras definitivas finalmente colocadas en los planos constructivos dependerán siempre del buen criterio y experiencia del ingeniero calculista o diseñador.Módulo Puentes sólo pretende ser una herramienta que ayude al usuario a visualizar el comportamiento teórico de la estructura y permita recalcularla fácilmente después de efectuar modificaciones a su geometría o sus solicitaciones, liberando tiempo para obtener un diseño más eficiente y seguro.

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INFORMACION MÍNIMA PARA EL DISEÑO DE PUENTE

Antes de usar MP vB, el usuario debe recoger y racionalizar toda la información del puente en referenciaDe la exactitud y veracidad de dicha información, dependerá en buena parte un diseño estructural eficiente que garantice el correcto funcionamiento del puente durante su vida útil.

El Código Colombiano de Puentes establece que la información mínima requerida para el diseño de puentes sobre vías y canales debe incluir entre otros:

Información Topográfica:

Estudio topográfico detallado del ponteadero que incluya:

Vías de acceso y enlace

Plano de Localización del Ponteadero (planta y perfil)

Secciones transversales del terreno natural paralelas al eje del puente, al menos cada 50 metros que cubran toda el área (de inundación) en un tramo de 500 metros aguas arriba y 500 metros aguas abajo.

Información Hidráulica e Hidrológica:

Niveles de aguas máximas y mínimas, incluyendo factores que los puedan afectar (afluentes secundarios, zonas de riego, etc)

Información que permita obtener el caudal o gasto del sitio (incluyendo curva histórica) y la velocidad de la corriente

Profundidad estimada de la socavación en las pilas y estribos del puente. (dato esencial para determinar la altura y tipo de cimentación de los mismos)

Información Geotécnica y de Suelos:

Profundidad Mínima recomendada para las perforaciones: 20 metros

Obtener plano completo del perfil estrátigráfico

Se tendrá especial cuidado si se encuentran suelos orgánicos, expansivos licuefables o similares

Los estudios deben contener claramente la capacidad del estrato portante y el tipo de cimentación más recomendado para el ponteadero

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Programas incluidos en MÓDULO PUENTES Versión Básica:

La versión Básica de Módulo Puentes reúne los programas indispensables para diseñar un puente típico de nuestras carreteras:

- Superestructura en Concreto Reforzado- Luz de hasta 24 metros- Sin apoyo interior (pila)- Ambos extremos apoyados en estribos- Muros Laterales o Aletas- Cimentación Superficial o Profunda

Dada su relativa facilidad constructiva, bajo mantenimiento y costo razonable, este tipo de puente es generalmente la opción preferida por las entidades gubernamentales para salvar obstáculos de longitud moderada y baja.

El usuario deberá adoptar la superestructura más conveniente para cada proyecto en particular, buscando la máxima eficiencia costo – beneficio.

Para luces menores a 8 a 9 metros (pontones) la solución suele estar en la losa maciza con armadura paralela al tráfico

Después de los 9 metros, la mejor alternativa es la losa con vigas Te en concreto reforzado.El programa le permitirá al usuario encontrar muy fácilmente las mejores dimensiones del tablero y las vigas y el número y separación de las mismas.Para ello será de fundamental importancia la experiencia del diseñador. No obstante, dada la gran facilidad y rapidez con que se puede recalcular un puente dado, (modificando apropiadamente las variables esenciales del tablero y vigas), se puede optimizar al máximo el diseño.

Con Mp vB el usuario podrá analizar y diseñar

SUPERESTRUCTURA

Losas Macizas. Armadura Principal Paralela al Tráfico

Losas Macizas Apoyadas sobre Vigas Metálicas. Armadura Perpendicular al Tráfico

Losa y Vigas Te en Concreto Reforzado . Diseño Integral de la Viga Interior y de la Viga Exterior

Cálculo de Esfuerzos Máximos (Momento, Cortante, Reacción) de Tramos Simples sujetos a Cargas Puntuales Móviles (Camiones de cualquier número de Ejes)

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INFRAESTRUCTURA

Estribos. Cimentación Superficial

Estribos. Cimentación sobre Pilotes

Muros Laterales o Aletas. Cimentación Superficial

Muros Laterales o Aletas. Cimentación sobre Pilotes

En todos los casos, el programa entregará el despiece sugerido de la estructura, esto es la ubicación de las diferentes armaduras y sus respectivos esquemas con todas sus dimensiones.Igualmente se obtendrá el cuadro resumen de todas las armaduras para llegar a un total TEÓRICO de peso de hierroPor último el usuario recibirá el volumen de concreto TEORICO de la estructura diseñada y la relación Peso Acero / Volumen de Concreto.

Toda esta información puede ser se gran utilidad para efectos de cotizar adecuadamente un puente en poco tiempo.

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CARACTERÍSTICAS DE LOS CAMIONES ESTÁNDAR DEL CODIGO COLOMBIANO DE DISEÑO SÍSMICO DE PUENTES (Septiembre de 2005)

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C – 40 - 95

15 t 15 t 10 t4 a 9 m 4 m 1.80 m

0.60 0.60

C – 32 - 95

12 t 12 t 8 t4 a 9 m 4 m 1.80 m

0.60 0.60

MOMENTOL < 28 CamiónL>= 28 W = 1.5 - ( L-28 ) / 200 P = 12 tCORTANTEL < 24 CamiónL>= 24 W = 1.5 - ( L-24 ) / 300 P = 16 t

MOMENTOL < 28 CamiónL>= 28 W = 1.2 - ( L-28 ) / 200 P = 9.6 tCORTANTEL < 24 CamiónL>= 24 W = 1.2 - ( L-24 ) / 300 P = 12.8 t

LÍNEAS DE CARGAWP

LÍNEAS DE CARGAWP

SUPERESTRUCTURA

PROGRAMA 1

CÁLCULO DE ESFUERZOS MÁXIMOS EN TRAMOS SIMPLES BAJO CARGAS MÓVILES (CAMIONES)

Concepto:

En todo puente es esencial calcular en forma exacta el efecto de la carga viva dado que es (junto con la luz libre), la solicitación crítica y decisiva para determinar espesores de vigas y losas y las respectivas armaduras.Igualmente, su efecto se transmite a estribos y pilas e influirá significativamente en su dimensionamiento y diseño.

El presente programa permitirá calcular los esfuerzos máximos en tramos (vigas) simplemente apoyados sujetos al paso de cargas concentradas móviles, es decir al paso de camiones de dos o más ejesLos esfuerzos obtenidos son Momento, Cortante y Reacción (Cortante en el apoyo, x =0 ó x = L)

Ejecutando el Programa

Corra el programa MP vB (con ícono o pestaña) desde la Pantalla Principal de su computador.Pulse INICIAR para entrar al Menú General

Estando en el Menú General, despliegue la pestaña de SUPERESTRUCTURA

Haga Clic en ESFUERZOS EN VIGAS BAJO CARGAS MÓVILES para entrar al programa

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Ejecutando el Programa . Ingreso de la Información requerida

1) CORRIENDO UNA VIGA NUEVA

1a) Referencias del Proyecto, Puente, Ingeniero Diseñador…

Defina la Referencia 1. Por ejemplo, Nombre del Puente y Ubicación exacta del Ponteadero

Defina la Referencia 2. Por ejemplo, Nombre y Matrícula del Ingeniero

NOTA: La fecha la imprime automáticamente el programa (Dato NO modificable)

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1b) Geometría de la Viga. Número de Ejes del Camión. Intervalos.

Defina.

Luz L de la Viga entre ejes de apoyos (metros) Número de Cargas Puntuales Móviles (es decir: número de ejes del

camión). Cada Carga Puntual representará la Carga por Eje del camión Intervalo del Desplazamiento del Tren de Cargas. Este dato indica qué

distancia se desplaza el camión cuando entra a la viga para recorrerlaSi se elije 0.01 m (1 cm) el análisis se hará moviendo el camión a un intervalo de 1 cm y se aplica hasta que la última carga del camión salga por completo de la viga. Conviene siempre ingresar el camión con las cargas normales calcular la viga y luego invertir el orden de las cargas y calcular de nuevo.Si no desea invertirla INGRESE SIEMPRE EL TREN EN EL SENTIDO DE LA MENOR CARGA

Intervalo de Resultados. Se refiere al intervalo para el cálculo de los resultados de la viga

1c) Datos específicos del Camión

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Numere las cargas de derecha a izquierdaDefina para cada Carga:

El valor de la Carga P por Eje SIN impacto (toneladas) Brazo Local. Se refiere a la distancia de la carga a definir hasta la carga

ANTERIOR. La primera carga siempre tendrá un valor de cero (0).

Para llenar los valores en la tabla, ingrese el valor DIRECTAMENTE en la celda respectiva y pulse ENTER, o use las teclas o flechas de control del teclado o si lo desea ubíquese en la celda mediante el Mouse.

1d) Definida toda la Información necesaria. Pulse CALCULAR

Ejecutando el Programa . Obtención de los Resultados por Pantalla

Para el intervalo de resultados elegido obtenga:Momento (t-m)Cortante (t)Reacción (Cortante para x = 0 ó x = L)

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Interpretación de los Resultados

Ejemplo:Para X = 0.75 Momento = 13.5 t –m Cortante = 17.96 t

Aplicada la carga viva del camión elegido, desplazándolo en avances de 1 cm c/u (para este caso) en sentido derecha – izquierda y viceversa, a una distancia de 0.75 m del apoyo izquierdo se tendrá, por efecto exclusivamente del camión, un Momento Máximo de 13.5 t–m y un Cortante Máximo de 17.96 t

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Ejemplos de Aplicación

EJEMPLO 1

Calcular los Esfuerzos Máximos (Momento y Cortante) generados en un Puente de 7.8 metros de luz, por el paso de un Tracto Camión con Remolque de las características indicadas a continuación. Las Cargas señaladas son Cargas por Eje, de Servicio y NO incluyen Impacto. Las distancias son Separaciones a Ejes

Preparación de la Información:Luz de la Viga a Ejes : 7.8 mNúmero de Cargas : 5Carga Valor ( t ) Brazo ( m ) P1 8.0 0 P2 9.5 3.30 P3 9.5 1.35 P4 11.2 11.3 P5 11.2 1.35

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1.35 11.3 m 1.35 3.30 m8.0 t9.5 t9.5 t11.2 t11.2 t


EJEMPLO 2

Cuál es el máximo momento flector y la máxima fuerza cortante que produce el tren de cargas móviles indicado en una viga simplemente apoyada de 20 metrosEjemplo tomado del libro “CURSO DE PUENTES EN CONCRETO” Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes – 1995.Autor: Ing Carlos Ramiro Vallecilla Bahena MSc. Ed Sep 2004Ejemplo # 1 3.10.1 Págs 70-73

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20 kN 40 kN

20 m

60 kN3 m 10 m

SUPERESTRUCTURA

PROGRAMA 2

LOSAS DE PUENTES EN LOSA MACIZA ARMADURA PARALELA AL TRÁFICO

Rango de Luz Libre Eficiente:

Hasta 8 ó 9 metros Ideal para luces de hasta 6.0 m

Rango de Carga Eficiente:

Sin revisar diseño a Cortante, hasta el Camión C-32-95 (aunque el Código incluye también el Camión C-40-95)

Para cargas mayores (en general, diferentes a las cargas de código) el programa revisará el diseño a cortante y en muchos casos será la solicitación dominante, es decir la que determine el espesor mínimo de losa.Si el espesor sube demasiado, este autor se permite recomendar analizar también la alternativa con vigas Te y verificar si es más eficiente o no.Para ello, modifique el número y la sección y separación de las vigas,

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Haga Clic en PUENTES EN LOSA MACIZA SIN VIGAS para entrar al programa

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1) CORRIENDO UN PUENTE NUEVO


Defina la Referencia 1. Por ejemplo, Nombre del Puente y Ubicación exacta del Ponteadero (KM 35 + 245 Vía La Ceiba)

Defina la Referencia 2. Por ejemplo, Nombre y Matrícula del Ingeniero

NOTA: La fecha la imprime automáticamente el programa (Dato NO modificable)

1b) Geometría específica del Puente: Longitudinal y Transversal

Defina.

Luz L entre ejes de apoyos (metros) Ancho Libre de Calzada: Distancia entre las caras interiores de los

bordillos a aceras (metros) Ancho del Bordillo Lateral o Acera (metros) Altura o espesor del Bordillo Lateral o Acera (metros) Dato de la Baranda: A efectos de permitir que el usuario emplee

diferentes tipos de baranda, se define su carga lineal y no su geometría (carga total de servicio, en toneladas / metro longitudinal de puente de CADA baranda)

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1c) Propiedades y Resistencia de los Materiales

Resistencia del Concreto a la Compresión (kg/cm2) Límite de Fluencia del Acero Principal y secundario (kg/cm2) Recubrimiento en Concreto del Acero . Se recomienda ser generoso en

el recubrimiento del concreto de todo Puente, ya que va a a estar sujeto a la continua agresión corrosiva del medio ambiente, en especial en zonas costeras.

Diámetro Mínimo para el Refuerzo Principal (Longitudinal), en octavos de pulgada. Ejemplo: # 4 = 4/8 = ½ “ # 6 = 6/8 = ¾ “

1d) Información sobre la Carga Viva (Camión) aplicada al Puente

Caso de Carga: Camión Estándar del Código (C-40-95 ó C-32-95)

Elija el Tipo de Camión de Diseño Estándar: C-40-95 ó C-32-95 Elija el Porcentaje de Amplificación de las Cargas del Camión del Código

(rango entre 1 y 1.2,. Para 1.01, factor de amplif = 1%. Para 1.2 , factor de amplif = 20%. Si se elige 1 al factor de amplificación será también 1 (No amplificación)

Elija entre Cálculo Aproximado del Momento máximo por Carga Viva y el Cálculo Exacto, que entrega resultados en décimos de luz (mediante Líneas de Influencia, desplazando el tren de cargas ). El método aproximado está avalado por el Código y es válido (incluso conservador) para el Camión C-40-95 únicamente.

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Caso de Carga: Camión No Típico (Camión cualquiera definido por el Usuario)

Ingrese el Número de Cargas Puntuales Móviles (Número de Ejes del CamiónDefina el valor de cada carga de eje (cargas de servicio) en toneladasDefina la separación entre los ejes del camión.Para entrar los valores de las cargas y ejes del camión:

PROCEDIMIENTOPara cada Eje de Camión:

Ingrese el valor de la carga (por eje) de servicio (toneladas) Ingrese la separación hasta el eje anteriormente ingresado (si es la

primera carga, este valor será cero (0))

Sombree con el Mouse (haga clic) en el número de orden de la carga que está ingresando (a la cual se asignarán los valores de carga y separación adoptados)

Pulse la tecla GRABAR

Repita el Procedimiento para cada Eje de Camión

1e) Definida toda la Información necesaria. Pulse CALCULAR

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Espesor de la Losa Espesor Mínimo por Código Espesor Requerido de LOsa

Cargas de Diseño Evaluación de las Cargas Carga Muerta: Peso Propio, Rodadura Carga Viva + Impacto: Carga Eje Trasero

Carga por Rueda Trasera Factor de Impacto Carga por Rueda Trasera + Imp

Ancho de Distribución Carga de Rueda

Análisis Momentos Flectores Momento por Carga Muerta Momento por CV + Impacto Momento Último de Diseño ( por metro de losa) Análisis a Cortante

Se omite si se tiene la Carga Viva de CódigoSe obtiene el Cortante y el Espesor Mínimo requerido, si se tiene un camión diferente al estándar

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Diseño de la Losa Armadura Principal Acero Longitudinal Armadura Principal Sugerida

Armadura de Distribución Porcentaje de Distribución Acero de Distribución Armadura Sugerida de Distribución

Armadura de Retracción y Fraguado Acero de Retracción Armadura Retracción Sugerida

Diseño de la Viga de Borde Diseño de la Viga de Borde (Bordillo o Acera) Sección de la Viga Evaluación de las Cargas

Carga MuertaPeso PropioBarandaCarga Viva + ImpactoCarga por Rueda Trasera + Impacto

Momento por Carga Muerta Momento por Carga Viva + Impacto

Momento Último de Diseño

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Armadura de la Viga de Borde Acero Longitudinal

Armadura Sugerida Carga Lateral sobre el Bordillo Cortante de Código

Cortante de Diseño Momento Último de Diseño

Sección Cortante Resistente Chequeo Cortante Diseño a Flexión: Acero Mínimo

Verificaciones de Código Acero Mínimo de la Losa

Módulo de Rotura ConcretoMomento de Inercia de la Sección Total

Centroide Superior de la Sección Total Momento de Agrietamiento Rho Mínimo requerido Rho Calculado

Acero Mínimo de la Losa

Esfuerzos de Fatiga del Acero de la LosaMódulo Elástico Acero EsMódulo Elástico Concreto Ec

n , j

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Esfuerzo Mínimo Acero por C. Muerta Esfuerzo Mínimo por C. Muerta+ C. Viva + Impacto

Variación del Esfuerzo fmáx – fmín Límite de esfuerzo ff Chequeo de Esfuerzo Máximo

Revisión Distribución Acero a FlexiónValor de zEspesor Recubrimiento de Concreto

Area efectiva de Concreto en Tensión Armadura colocada Número Total de Varillas Límite del Esfuerzo del Acero Esfuerzo Actuante en el Acero

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Ejecutando el Programa . Obtención de los Resultados por Impresora

El usuario tiene la alternativa de decidir qué imprimir y qué no.Puede imprimir los datos de entrada solamente, o sólo los datos de salida (Resultados). Esta opción es especialmente útil cuando se está optimizando un diseño y se desea ver (imprimir) sólo un resultado específico.

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EJEMPLO 1

Diseñar un Puente (pontón) para cubrir una luz de 4.90 m.Utilizar el sistema de placa maciza sin vigas (armadura paralela al tráfico)Carga Viva:El puente se diseñará para soportar adecuadamente el paso de un camión de las características que se ilustran a continuación:

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9 t12 t12 t11 t11 t3.50 m1.354.00 m2.00 m

L (ejes de apoyo) = 4,90 m

Vista Longitudinal

Corte Transversal

Ancho Libre de Calzada = 4.65 m

0.40

Información General del PuenteUbicación. Piedecuesta (Bucaramanga) Santander

MaterialesF’c concreto = 210 kg/cm2Fy Acero = 4200 kg/cm2Recubrimiento Mínimo d’ = 6 cmDiámetro Mínimo Varilla Acero Principal = ¾ “

Carga por Baranda = 110 kg/m

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EJEMPLO 2

Diseñar un Puente (pontón) para cubrir una luz de 5.40 m.Utilizar el sistema de placa maciza sin vigas (armadura paralela al tráfico)Carga Viva:El puente se diseñará para soportar adecuadamente el paso del Camión C 40-95Ejemplo tomado del libro “CURSO DE PUENTES EN CONCRETO” Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes – 1995.Autor: Ing Carlos Ramiro Vallecilla Bahena MSc.. Ed Sep 2004Ejemplo Págs 39-49

Información General del PuenteUbicación. San José del Guaviare (A = 0.10)Perfil del Suelo S1MaterialesF’c concreto = 210 kg/cm2Fy Acero = 4200 kg/cm2Recubrimiento Mínimo d’ = 6 cmDiámetro Mínimo Varilla Acero Principal = ¾ “

Carga por Baranda = 150 kg/m

Vista Longitudinal


0.35

L (ejes de apoyo) = 5.40 m

Corte Transversal

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SUPERESTRUCTURA

PROGRAMA 3

LOSAS DE PUENTES APOYADAS SOBRE VIGAS METÁLICAS

Existen frecuentes casos en los que se cuenta con vigas metálicas (preexistentes o no),de suficiente longitud como para cubrir luces considerablesEstas vigas se pueden utilizar eficientemente como apoyos para losas macizas con armadura principal perpendicular al tráfico

El presente programa permitirá el diseño integral de losas macizas con apoyo en vigas metálicas.NO se incluye ninguna revisión o diseño de las vigas propiamente dichas (Utilice para ello, si lo desea, el programa CERCHA GRÁFICO de esta misma empresa)

r




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Haga Clic en LOSAS DE PUENTES APOYADAS EN VIGAS METÁLICAS para entrar al programa


1) CORRIENDO UN LOSA DE PUENTE NUEVA


Defina la Referencia 1.


1b) Información de la Geometría, Número de Vigas, Separación, Espesor de Losa

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Defina:

Ancho Libre de la Calzada: Ancho Total del Tablero menos ancho de los bordillos o aceras (m)

Espesor adoptado para la capa de rodadura o pavimento (m) Número de Vigas Metálicas que soportarán la losa del tablero (Mínimo 2) Separación entre las Vigas metálicas medida a ejes (m)

1c) Información de los Materiales: Resistencia de Concreto y Acero, Recubrimiento Mínimo

Defina:

Resistencia a la compresión del concreto de la losa, F’c (kg/cm2) Límite de Fluencia del Acero de la Losa, Fy (kg/cm2) Recubrimiento al Centroide de la Armadura Principal, d’ (cm) Diámetro Mínimo de la Varilla a utilizar para la armadura principal de la

losa (octavos de pulgada)

1d) Información del Camión de Diseño (Carga Viva)

Defina:

Elija el Tipo de Camión de Diseño C-40-95 ó C-32-95 Factor de Amplificación de Camión: Se refiere a un factor que se puede

utilizar para aumentar el valor de las cargas por eje del Camión de Diseño del Código

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1e) Información Dimensiones de la Viga Metálica y del Bordillo o Parapeto

Para la sección de la Viga Metálica Tipo Defina:

Ancho del Patín (mm) Altura Total de la Sección (mm) Espesor del Patín (mm) Espesor del Alma (mm)

NOTA: Se suponen secciones totalmente simétricas tanto respecto al eje X como al eje Y

Para los Bordillos , Parapetos o Aceras Defina: (Utilice el Gráfico en pantalla para las referencias de las dimensiones respectivas)

Anchos b1, b2, b3 (m) Alturas h1, h2, h3 (m)

NOTA: a) Solo se contemplan bordillos o parapetos igualesb) Ingresando los valores adecuados, se podrá definir bordillos de diversa forma regular o no

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Obtenga el Espesor Mínimo de Losa por el CódigoObtenga el Espesor Mínimo de Losa requerido por las solicitaciones del camión y la carga muerta.En algunos puede dominar el espesor exigido por el Voladizo.Recomendación:NO maneje voladizos muy grandes. Una dimensión razonable ronda por el rango de 0.80 a 1.10 metros

Obtenga las Cargas de DiseñoSe hace la evaluación detallada de las cargas incidentes:Carga MuertaCarga Viva más Impacto

40

40

Resultados de AnálisisObtenga los Momentos por Carga Muerta y por Carga Viva más ImpactoMomento Ultimo de DiseñoFactor de ContinuidadMomentos por metro de Losa

Revisión a CortanteNO OLVIDE que la omisión de la revisión a cortante que contempla el código sólo es válida para el Camión C-40-95 o inferior

Resultados de DiseñoObtenga la Armadura Principal de la Losa:Perpendicular al Tráfico. Superior e Inferior

Armadura de Distribución

Armadura de Retracción y Fraguado

41

41

Resultados de DiseñoDiseño del Voladizo. Tenga especial cuidado con este diseñoObtenga la Armadura Principal del Voladizo:Perpendicular al Tráfico. Superior e Inferior

Listado de las Ecuaciones más importantes del Código referentes al tema en diseño

42

42


EJEMPLO 1

Diseñar la losa de un puente vehicular que se apoyará sobre 4 vigas metálicas tipo I, según se indica en la gráfica.

0.30

0.50

0.25

0.100.50

0.35

2.60 2.60 2.60

8.50

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43

SUPERESTRUCTURA

PROGRAMA 4

PUENTES EN LOSA Y VIGAS TE DE CONCRETO REFORZADO

El sistema más comúnmente utilizado en nuestro medio para puentes de luces medias y cortas es sin duda alguna el de losa y vigas Te en concreto reforzado.Es la solución más eficiente para luces comprendidas entre 8 y 24 metros aproximadamente.

En las carreteras colombianas y en general de Suramérica, se verán puentes de este tipo en todas las carreteras de primero y segundo orden, pues son de fácil construcción, no exigen apoyo interior o pila (en el caso de puentes de una sola luz) y con una buena fundación ya sea superficial o profunda, ofrecen una vida útil superior a 30 ó 40 años.

VISTA LONGITUDINAL

VISTA TRANSVERSAL

Ancho Libre de Calzada

Sep Libre de Vigas

Sep Libre de Vigas

Ancho de Viga bw

Altura de Viga h

Ancho Bordillo

Altura Bordillo

Viga Interior

Viga Exterior

Longitud Total del Tablero

Luz L a ejes

HintHext

44

44

El presente programa permite el diseño integral de puentes en losa y vigas Te.Dada la facilidad con la que es posible editar los datos de geometría, características del puente y tipo de camión, el usuario podrá optimizar su diseño, buscando los valores ideales para la sección y separación de vigas, longitud de voladizos, espesores de losa, etc.

Con base en la relación Peso de Acero Total / Volumen de Concreto, será sencillo hallar el puente más eficiente para la luz y tipo de camión requeridos.El tiempo necesario para dicha optimización será mucho más breve, usando este programa.

45

45




Haga Clic en PUENTES EN LOSA Y VIGAS TE EN CONCRETO REFORZADO para entrar al programa

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46


1) CORRIENDO UN PUENTE NUEVO




1b) Geometría del Tablero y Vigas

Defina:

Longitud Total del Tablero (m) Luz L entre ejes de apoyos (m). Siempre debe ser (obviamente) menor o

igual a la longitud del Tablero Ancho Libre de Calzada (m). Es igual al ancho del tablero (borde a

borde), menos el ancho de los dos bordillos o aceras. Número Total de Vigas (Mínimo 2) Separación de las Vigas (entre bordes internos). Equivale a la

Separación Libre entre Vigas. NOTA: Siempre se considerarán vigas y separaciones geométricamente iguales.

Ancho del Bordillo (m). Se refiere al ancho inferior del bordillo o acera. El ancho superior se tomará siempre como el ancho inferior menos 5 cm. Los dos bordillos serán siempre iguales.

Altura del Bordillo (m) Espesor de la Capa de Rodadura o Pavimento (m)

47

47

Altura Interior del Voladizo Hint (m) Altura Exterior del Voladizo Hext (m) . NOTA: Por facilidad constructiva

se busca casi siempre dejar el voladizo del mismo espesor de la losa en sus tramos interiores. Sin embargo para voladizos de mayor longitud a la típica, es una alternativa válida aumentar el espesor en su extremo interior y disminuirla en el exterior, ganando así un pequeño alivio en la carga del voladizo por peso propio.

1c) Dimensiones de la Viga. Espesor Losa. Recubrimientos

Opciones de Cálculo a) Dimensiones Mínimas del Código b) Dimensiones Propuestas por el Usuario

Alternativa (a)El usuario trabajará con las dimensiones mínimas del Código, (que incluyen Espesor de Losa y Altura de las Vigas), establecidas esencialmente en función de la luz de cálculo del puente.Para condiciones normales de Carga Viva (Camión) , número y separación de vigas lógicos, es muy probable que con las dimensiones de código, las vigas cumplan satisfactoriamente todas las solicitaciones exigidas por el Código.

Alternativa (b)Se trabaja con las dimensiones propuestas por el usuario. El programa revisará y reportará si dichas dimensiones cumplen o no con las mínimas requeridas por el Código.

Recubrimiento al centroide de la Losa d’ (cm). Tenga en cuenta las condiciones ambientales del ponteadero para la elección de este valor. Especial cuidado en zonas costeras

Recubrimiento al Centroide de las Vigas. Para establecer adecuadamente este valor, tome en cuenta la luz del puente, la altura de la sección y también su ancho (bw). La armadura principal se distribuirá en varios niveles y el d’ final (calculado por el programa) dependerá de dichos niveles subáreas de acero.

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48

1d) Datos de las Cargas. Tipo de Camión, Cargas por Baranda, Espesor Diafragma

Camión de Diseño : Elija entre: Camión C-32- 95 Camión C-40- 95 ó

Otro camión diferenteSi elige un camión diferente deberá ingresar las características del mismo: Número de Ejes, Carga para cada eje y separación entre ejes

Factor de Amplificación (sólo para los camiones del Código). Carga por la Baranda o equivalente (t/m) Espesor adoptado para el diafragma tipo

1e) Datos de las Materiales. Resistencia concreto y aceros. Diámetros Varillas

Defina: Resistencia a compresión del concreto de vigas y losa, F’c (kg/cm2) Límite de fluencia del acero longitudinal de vigas y losa, Fy (kg/cm2) Límite de fluencia del acero transversal de las vigas, Fyf (kg/cm2) Diámetro de los flejes o acero transversal de las vigas (en octavos de

pulgada) Número de ramas del fleje típico para las vigas

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49

Diámetro mínimo de las varillas principales (armadura a flexión) para las vigas (octavos de pulgada)

Diámetro mínimo de las varillas para la losa (armadura principal y secundaria (octavos de pulgada)

Recubrimiento lateral libre para la armadura principal de las vigas (cm)

1e) Datos Sísmicos Ponteadero

Defina: Ubicación del ponteadero (ciudades capitales o ciudad diferente) Tipo de puente según importancia Si la ubicación corresponde a ciudad diferente, deberá ingresar el

coeficiente de disipación de energía, Aa.

1f) Definida toda la Información necesaria. Pulse CALCULAR


DISEÑO DE LA LOSA DEL TABLERO

Espesor Mínimo de Losa por Código Espesor de Losa considerado Altura de Viga Mínima por Código Altura de Viga Considerada

50

50

Evaluación de las Cargas Cargas Muertas Carga Viva más Impacto

Momentos Flectores en Tramos Interiores Momentos Ultimos de Diseño en Tramos Interiores Momentos Flectores Voladizo Momentos Ultimos de Diseño Voladizo

51

51

Resultados de DiseñoObtenga la Armadura Principal de la Losa:Perpendicular al Tráfico. Superior e Inferior

Armadura de Distribución

Armadura de Retracción y Fraguado

Diseño del Voladizo. Tenga especial cuidado con este diseñoObtenga la Armadura Principal del Voladizo:Perpendicular al Tráfico. Superior e Inferior

52

52


EJEMPLO 1

Diseñar la losa, la viga interior y la viga exterior de un puente vehicular simplemente apoyado con una longitud total de tablero de 18.40 m y un ancho de calzada de 7.50 m, según se indica en la gráfica.Ejemplo tomado del libro “CURSO DE PUENTES EN CONCRETO” Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes – 1995.Autor: Ing Carlos Ramiro Vallecilla Bahena MSc.. Ed Sep 2004Ejemplo Págs 85 -113

VISTA LONGITUDINAL

VISTA TRANSVERSAL

Sep Libre de Vigas = 2.65 mLongitud de

Voladizo

Ancho de Viga bw = 0.35 m

Altura de Viga h

Ancho Bordillo = 0.35 m

Altura Bordillo = 0.25

m

Longitud Total del Tablero = 18.40 m

Luz de Cálculo (a ejes) = 18.00 m


53

53

DISEÑO DE LA VIGA INTERIOR

54

54

55

55

56

56

DISEÑO DE LA VIGA EXTERIOR

57

57

58

58

59

59

INFRAESTRUCTURA

PROGRAMA 5

DISEÑO DE ESTRIBOS SIN PILOTES

La función principal de los estribos es transmitir la carga de la superestructura al suelo y actuar como muro de contención para retener el suelo de relleno detrás de ellos.

Cuando la capacidad portante del estrato definido para apoyar el estribo es relativamente buena, el estribo puede tener cimentación superficial, es decir no requerir pilotes.La altura promedio eficiente de un estribo sin pilotes está en el rango de 5 a 8 metros. Si la profundidad del estrato es mucho mayor será necesario recurrir a cimentación profunda

En el estribo superficial se satisfacen las solicitaciones de volteo, deslizamiento y esfuerzos en el suelo, mediante peso y dimensiones del cuerpo del estribo. Por ello, se tendrá un cuerpo relativamente masivo. Pero un diseño eficiente buscará dimensiones cuidadosamente elegidas para lograr cumplir las solicitaciones (para todos las combinaciones de estados de carga exigidas por el Código de Puentes) con el menor tamaño posible de dicho cuerpo

El presente programa efectúa el diseño integral de estribos con cimentación superficial

Losa de Aproximac

Relleno

Vástago

Zarpa Delantera

Zarpa Trasera

Llave o Diente

Superestructura

Silla

60

60

Formas Disponibles

Estribo Clásico

Estribo Recto

XE

XE > 0

XE = 0

61

61



Estando en el Menú General, despliegue la pestaña de INFRAESTRUCTURA

Haga Clic en ESTRIBOS SIN PILOTES para entrar al programa

62

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1) CORRIENDO UN ESTRIBO NUEVO


1b) Dimensiones Propuestas del Estribo

63

63

DIMENSIONES DEL ESTRIBO . SIMBOLOGÍA

64

64

1c) Cargas por la Superestructura

Defina: Tipo de Camión de Diseño Reacción por Carga Muerta (carga por metro de estribo) Reacción por Carga Viva + Impacto (carga por metro de estribo) Brazo Vertical del Centro de Gravedad de la Superestructura , tomado

respecto de la base de la Silla (línea inferior de los apoyos las vigas)

Nota: Se sugiere utilizar el programa de esfuerzos bajos cargas móviles para determinar las reacciones de las vigas por el Camión

1d) Información del Suelo

Defina: Angulo de Fricción interna del suelo del Relleno (grados) Peso Volumétrico del Suelo Gs (Gamma seco) (t/m3) Coeficiente Sísmico Horizontal Kh Coeficiente Sísmico Vertical Kv

65

65

Altura del Nivel Freático Hf, tomado respecto del fondo de la cimentación (m)

Capacidad Admisible Qa del suelo en la cota de cimentación (fondo de la zapata)

Coeficiente de Fricción entre el Suelo y la Cimentación Angulo de la Losa de Aproximación con la Horizontal (grados)

Nota: El Coeficiente Sísmico Horizontal Kh se puede asimilar a A / 2 siendo A el Coeficiente de disipación de energía en el sitio del ponteadero.

El Coeficiente Sísmico Vertical Kv se puede asimilar como un valor que cae en el rango:

0.3 Kh <= Kv <= 0.5 Kh

1e) Información Sísmica Básica

Defina: Ubicación del ponteadero (ciudades capitales o ciudad diferente) Si la ubicación corresponde a ciudad diferente, deberá ingresar el

coeficiente de disipación de energía, Aa. Tipo de puente según importancia Perfil del Suelo (S1 a S4) Clase de Comportamiento Sísmico (limitado según tipo de puente)

66

66



RESULTADOS DE ANÁLISIS

67

67

RESULTADOS DE DISEÑO

68

68

69

69

70

70


EJEMPLO 1

Diseñar el estribo izquierdo del puente una luz , según se indica en la gráfica.Ejemplo tomado del libro “CURSO DE PUENTES EN CONCRETO” Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes – 1995.Autor: Ing Carlos R Vallecilla Bahena MSc.. Ed 2004 Ejemplo Pág 201-228

0.90

VISTA LONGITUDINAL


VISTA TRANSVERSAL

Sep Libre de Vigas = 2.65 m

Longitud de Voladizo= 1.375


Altura de Viga h =1.25


Esp Losa = 0.19 m

1.50

0.50

0.35

0.60 0.60

6.85

0.35

0.60

5.00

3.00

4.50

71

71

72

72

73

73

74

74

75

75

INFRAESTRUCTURA

PROGRAMA 6

DISEÑO DE ESTRIBOS SOBRE PILOTES

La función principal de los estribos es transmitir la carga de la superestructura al suelo y actuar como muro de contención para retener el suelo de relleno detrás de ellos.

Si la capacidad portante aceptable se encuentra en un estrato profundo, la alternativa de hacer un estribo superficial sería impracticable y muy costosa por lo que el diseñador buscará llegar a dicho estrato mediante pilotes, adecuadamente ubicados e iniciando en la cota que permita el menor tamaño práctico del cuerpo del estribo para llegar a la cota de la rasante (losa de aproximación). El número de pilotes requerido dependerá de muchas variables, entre otras, el empuje lateral estático y dinámico, la capacidad de pilote en función de su longitud y las características de la superestructura.

El diseñador tratará siempre de alcanzar el tamaño más eficiente del cuerpo del estribo que en algún grado compense el alto costo de la cimentación profunda.Llegar pronto a la solución óptima suele exigir buena experiencia.

El presente programa efectúa el diseño integral de estribos con cimentación sobre pilotes.La facilidad para modificar las diferentes dimensiones y variables que participan en el diseño del estribo, ayudarán a encontrar más rápidamente la solución óptima mencionada.

76

76

Estribo Clásico

Estribo Recto

XEXE > 0

XE = 0

77

77




Haga Clic en ESTRIBOS CON PILOTES para entrar al programa

78

78


1) CORRIENDO UN ESTRIBO NUEVO


1b) Dimensiones Propuestas del Estribo

79

79

DIMENSIONES DEL ESTRIBO . SIMBOLOGÍA

80

80

1c) Cargas por la Superestructura

1d) Información del Suelo

Defina: Angulo de Fricción interna del suelo del Relleno (grados) Peso Volumétrico del Suelo Gs (Gamma seco) (t/m3) Coeficiente Sísmico Horizontal Kh Coeficiente Sísmico Vertical Kv Altura del Nivel Freático Hf, tomado respecto del fondo de la cimentación

(m) Capacidad Admisible Qa del suelo en la cota de cimentación (fondo de

la zapata) Coeficiente de Fricción entre el Suelo y la Cimentación Angulo de la Losa de Aproximación con la Horizontal (grados)



0.3 Kh <= Kv <= 0.5 Kh

81

81

1e) Información Sísmica Básica

Defina: Ubicación del ponteadero (ciudades capitales o ciudad diferente) Si la ubicación corresponde a ciudad diferente, deberá ingresar el

coeficiente de disipación de energía, Aa. Tipo de puente según importancia Perfil del Suelo (S1 a S4) Clase de Comportamiento Sísmico (limitado según tipo de puente)




82

82

CARGAS SOBRE LOS PILOTES

83

83

Defina: Diámetro del Pilote Tipo. Todos los pilotes tendrán el mismo diámetro

(m) Capacidad del Pilote (t) Adopte un número de pilotes para la Zarpa Delantera.(mínimo 2) Adopte un número de pilotes para la Zarpa Trasera (mínimo 2) Separación a ejes entre los pilotes de la Zarpa Delantera (igual para

todos los pilotes) (m) Separación a ejes entre los pilotes de la Zarpa Trasera (igual para todos

los pilotes) (m) Distancia entre el borde de la zapata y el eje de pilotes de la Zarpa

Delantera (m) Distancia entre el borde de la zapata y el eje de pilotes de la Zarpa

Trasera (m)

2) Para la definición adoptada de pilotes, obtenga los Resultados. (Si efectúa cambios en dicha definición pulse RECALCULAR)

84

84


85

85

86

86


EJEMPLO 1

Diseñar el estribo sobre pilotes del puente una luz .Ejemplo tomado del libro “CURSO DE PUENTES EN CONCRETO” Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes – 1995.Autor: Ing Carlos R Vallecilla Bahena MSc.. Ed 2004 Ejemplo Pág 229-241

1.20

VISTA LONGITUDINAL


VISTA TRANSVERSAL

Sep Libre de Vigas = 3.20 m

Longitud de Voladizo= 1.00


Altura de Viga h =1.68


Esp Losa = 0.22 m

2.40

0.25

0.35

1.10 0.80

5.50

0.35

0.80

2.50

1.30

3.30

1.90

87

87

88

88

89

89

90

90

91

91

92

92

INFRAESTRUCTURA

PROGRAMA 7

DISEÑO DE ALETAS O MUROS DE ACOMPAÑAMIENTO

Las aletas trabajan como muros en voladizo sujetos a la acción del empuje horizontal (estático y dinámico) generado por el relleno contiguo al estribo.En las aletas de cimentación superficial dicho empuje es soportado por el cuerpo de la aleta y si es necesario se empleará una llave o diente.Las principales solicitaciones básicas a cumplir en una aleta, tipo muro en voladizo, son:

Volcamiento Deslizamiento Esfuerzos en el suelo

El factor de seguridad de volcamiento deberá ser mayor o igual a 2El factor de seguridad a deslizamiento deberá ser superior a 1.5

El máximo esfuerzo en el extremo exterior de la aleta será menor o igual a la capacidad admisible del suelo de fundación

El mínimo esfuerzo en el extremo interior de la aleta será mayor o igual a cero.

Para el empuje dinámico se utilizará la teoría de Mononobe Okabe, que es la exigida por el Código de Puentes de 2005

El presente programa diseñará integralmente aletas, tipo muro en voladizo, con cimentación superficial.

El usuario podrá optimizar su diseño ajustando paulatinamente las dimensiones buscando la sección más eficiente.

93

93

Aleta Típica

Zarpa Trasera o Talón

Zarpa Delantera o Puntera

Vástago

Llave o Diente

Relleno

CORTE TRANSVERSAL

CORTE LONGITUDINAL

94

94




Haga Clic en ALETAS SIN PILOTES para entrar al programa

95

95


1) CORRIENDO UNA ALETA NUEVA


1b) Dimensiones Propuestas de la Aleta

96

96

DIMENSIONES DE LA ALETA . SIMBOLOGÍA

97

97

1c) Información del Suelo



la zapata) Coeficiente de Fricción entre el Suelo y la Cimentación



0.3 Kh <= Kv <= 0.5 Kh

1d) Información Sísmica Básica

Defina: Ubicación del ponteadero (ciudades capitales o ciudad diferente)

98

98

Si la ubicación corresponde a ciudad diferente, deberá ingresar el coeficiente de disipación de energía, Aa.

Tipo de puente según importancia Perfil del Suelo (S1 a S4) Clase de Comportamiento Sísmico (limitado según tipo de puente)




99

99


100

100

101

101


EJEMPLO 1

Diseñar la aleta para el Estribo derecho. H media = 4.0 mPuente Barranco (Nariño)Aa = 0.30Qa =2.67 kg/cm2 . Cimentación Superficial

3.0 m5.0 m

3.0 m

102

102

103

103

104

104

105

105

INFRAESTRUCTURA

PROGRAMA 8

DISEÑO DE ALETAS SOBRE PILOTES

Las aletas trabajan como muros en voladizo sujetos a la acción del empuje horizontal (estático y dinámico) generado por el relleno contiguo al estribo.

Cuando la cota del estrato portante queda muy profunda, no tiene sentido práctico ni económico llegar a ella mediante el cuerpo del muro o aleta.En este caso la solución más eficiente será utilizando aletas con pilotes adecuadamente dispuestos y de una longitud suficiente , según indicaciones del ingeniero de suelos y/o geotecnista.

La altura del cuerpo de la aleta dependerá eso sí, de la propia altura del relleno a contener.

En función de la altura del relleno, el usuario podrá establecer un espesor suficiente para la zona crítica del vástago (plano de unión con la zapata)

El espesor de la zapata será función, generalmente, de la carga por pilote de la zarpa delantera (a diferencia de las aletas sin pilotes), pero en la práctica siempre será recomendable considerar un espesor y un recubrimiento muy generosos en todas las zapatas sobre pilotes, así por requerimiento de flexión y cortante se pudiese tener un espesor menor.

107

107

Aleta con Pilotes Típica

CORTE LONGITUDINAL

Zarpa Trasera o Talón

Zarpa Delantera o Puntera

Vástago

Relleno

CORTE TRANSVERSAL

108

108




Haga Clic en ALETAS CON PILOTES para entrar al programa

109

109


1) CORRIENDO UNA ALETA NUEVA


1b) Dimensiones Propuestas de la Aleta

110

110

DIMENSIONES DE LA ALETA . SIMBOLOGÍA

111

111

1c) Información del Suelo



la zapata) Coeficiente de Fricción entre el Suelo y la Cimentación



0.3 Kh <= Kv <= 0.5 Kh

1d) Información Sísmica Básica

Defina: Ubicación del ponteadero (ciudades capitales o ciudad diferente)

112

112

Si la ubicación corresponde a ciudad diferente, deberá ingresar el coeficiente de disipación de energía, Aa.

Tipo de puente según importancia Perfil del Suelo (S1 a S4) Clase de Comportamiento Sísmico (limitado según tipo de puente)




113

113

CARGAS DE PILOTES

Defina: Diámetro del Pilote Tipo. Todos los pilotes tendrán el mismo diámetro

(m) Capacidad del Pilote (t) Adopte un número de pilotes para la Zarpa Delantera.(mínimo 2) Adopte un número de pilotes para la Zarpa Trasera (mínimo 2) Separación a ejes entre los pilotes de la Zarpa Delantera (igual para

todos los pilotes) (m) Separación a ejes entre los pilotes de la Zarpa Trasera (igual para todos

los pilotes) (m) Distancia entre el borde de la zapata y el eje de pilotes de la Zarpa

Delantera (m) Distancia entre el borde de la zapata y el eje de pilotes de la Zarpa

Trasera (m)

114

114

2) Para la definición adoptada de pilotes, obtenga los Resultados. (Si efectúa cambios en dicha definición pulse RECALCULAR)


115

115

116

116


EJEMPLO 1

Diseñar la aleta para el Estribo derecho. H media = 4.0 mPuente Barranco (Nariño)Aa = 0.30Qa =0.97 kg/cm2 . Cimentación sobre PilotesCapacidad del Pilote Tipo (diámetro 60 cm) = 27 t

3.0 m5.0 m

3.0 m

117

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Manual Modulo Puentes de Concreto

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