8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
1/22
VIADUCTO AEROPUERTO DE ORURO
DISEÑO DE LA INFRAESTRUCTURA
ESQUEMAS DEL MODELO ESTRUCTURAL EMPLEADO
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
2/22
RIGIDEZ DEL SUELO DE FUNDACIÓN: K 3kgf
cm3
CARGAS:
Carga viva: La misma considerada para el diseño de la superestructura
Empuje de suelo: Condición: empuje activo
γ 1950kgf
m3
ϕ 30 deg K a1
3
q v 7m 1900 kgf
m3
13300kgf
m2
γ K a 650
kgf
m3
q 0.332141565kgf
cm2
3321kgf
m2
presión promedio de la losa de aprox.
q K a 1107kgf
m2
Ffrenado 56245 kgf Hércules C-130, μ=0.8
Ffrenado
2 12 m2344
kgf
m
Pcv_I 7257 kgf 1.25 1.3 11793 kgf reacción en el extremo de losa deaprox.: 6989.25348 kgf/m
6989.25348kgf
m 0.9 m 6290 kgf
Carga vehicular:
q cv
2 Pcv_I Pcv_IPcv_I
4
10ft 2.5 14 ft 1632
kgf
m2
carga viva sobre la losa inferior
MATERIALES: f c 210kgf
cm2
f y 5000kgf
cm2
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
3/22
DISEÑO DE LA LOSA DE FUNDACIÓN
Envolvente de Momentos Máximos de Diseño (kgf-m/m)
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
4/22
Envolvente de Momentos Mínimos de Diseño (kgf-m/m)
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
5/22
Losa entre ábacos
b 100cm Mu 2498 kgf m
mh 30cm
r 5cm As 2.67 cm
2
m As_min 5.67
cm2
m ϕ12 c/20
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
6/22
b 100cm Mu
6000 kgf m
m
h 30cm
r 5cm As 6.55 cm
2
m ϕ12 c/35 + ϕ12 c/35
Armadura inferior longitudinal: ϕ12 c/35
Armadura para temperatura y retracción:
Ag 30cm
As_t_r 0.75MPa Ag
4200 kgf
cm2
As_t_r 5.46 cm
2
m [12c/20]
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
7/22
Ábaco de l as p ilas
b 100cm Mu 44890 kgf m
m
h 70cm
r 7cm As 19.56cm2
m ϕ20 c/15
Mu 25000 kgf m
m
As 12.2cm
2
m ϕ20 c/25
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
8/22
Armadura longitudinal inferior: ϕ20 c/25
Armadura superior (en ambos sentidos): ϕ12 c/20
Punzonamiento:
ϕ 0.85 Dc 0.6m Nu 158291 kgf
f c 210 kgf
cm2
f y 4200 kgf
cm2
β 1
vc 0.53 1.06
β
kgf
cm2
f c 23 kgf
cm2
hlosa 70cm r 7cm d hlosa r 63 cm d
20.32 m
bo π Dc d bo 3.86 m
vu
Nu
ϕ b o d 7.65
kgf
cm2
Comentario: if vu vc "OK" "!" "OK"
Check : offset 1.8375m (distancia medida desde el eje de la pila)
hlosa 30cm r 7cm d hlosa r 23 cm d
20.12 m
bo π offset 5.773 m
vu
Nu
ϕ b o d 14
kgf
cm2 Comentario: if v
u v
c "OK" "!"
"OK"
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
9/22
Ábacos de los estr ibos
b 100cm Mu 2236 kgf m
m
h 70cm
r 5cm As 0.91 cm
2
m ρ=0.01% -> ϕ12 c/20 Armadura superior longitudinal: ϕ12 c/20
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
10/22
b 100cm Mu 38500 kgf m
m
h 70cmr 7cm As 16.68
cm2
m ϕ20 c/18
Armadura superior longitudinal: ϕ20 c/25
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
11/22
DISEÑO DEL CUERPO DE LOS ESTRIBOS
Envolvente de Momentos Máximos de Diseño (kgf-m/m)
b 100cm Mu
4950 kgf m
m
h 50cm
r 5cm As 3 cm
2
m As_min 8.71
cm2
m ϕ16 c/25
Armadura longitudinal: ϕ10 c/25
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
12/22
Envolvente de Momentos Mínimos de Diseño (kgf-m/m)
b 100cm Mu
63500 kgf m
m
h 100cm
r 5cm As 18cm
2
m ϕ16 c/22 + ϕ16 c/22
Armadura superior longitudinal: ϕ12 c/20
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
13/22
b 100cm Mu 41800 kgf m
m
h 75cm
r 5cm As 16.3 cm
2
m
ϕ16 c/22 + ϕ16 c/22
Armadura superior longitudinal: ϕ12 c/20
b 100cm Mu 25971 kgf m
m
h 70cm
r 5cm As 11.81 cm
2
m ϕ16 c/22 + ϕ16 c/22 Lanclaje 38cm
Armadura superior longitudinal: ϕ12 c/20
b 100cm Mu 16100 kgf mm
h 63cm
r 5cm As 10.72 cm
2
m ϕ16 c/22
Armadura superior longitudinal: ϕ12 c/25
b 100cm Mu 10500 kgf m
m
h 57cm
r 5cm As 9.8 cm
2
m
ϕ16 c/22
Armadura superior longitudinal: ϕ12 c/25
b 100cm Mu 10980 kgf m
m
h 50cm
r 5cm As 8.71 cm
2
m ϕ16 c/22
Armadura superior longitudinal: ϕ12 c/25
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
14/22
b 100cm Mu 16952 kgf m
m Combinación: 2 Sum + 1.3 Frenado
2 Sum + 1.3 Temph 35cm
r 5cm As 15.67cm
2
m
ϕ16 c/12.5
Armadura superior longitudinal: ϕ12 c/25
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
15/22
Ménsula mayor:
Vu 93273kgf
m a 0.15m Nu 0.2 Vu f c 210
kgf
cm2
h 1m d h 5cm f y 4200kgf
cm2
μ 1.4
Af
Vu a Nu h d ( )
0.85 f y 0.85 d An
Nu
0.85 f y Avf
Vu
0.85 μ f y
Af 5.18cm
2
m An 5.23
cm2
m Avf 18.66
cm2
m
As1 Af An As1 10.4cm2
m
As22
3Avf An As2 17.67
cm2
m
As max As1 As2 Asmin 0.04f c
f y
d
As 17.67cm
2
m Asmin 19.00
cm2
m [ c/15]
Ah1
Af
2 Ah2 0.5 As An
Ah max Ah1 Ah2 6.22cm
2
m 2 ϕ10 c/15 s
2
3d
20.317 m
mejor: 20cm
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
16/22
Ménsula m enor:
Vu 64898kgf
m a 0.19m Nu 0.2 Vu f c 210
kgf
cm2
h 0.7 m d h 5cm f y 4200kgf
cm2
μ 1.4
Af
Vu a Nu h d ( )
0.85 f y 0.85 d An
Nu
0.85 f y Avf
Vu
0.85 μ f y
Af 6.58cm
2
m An 3.64
cm2
m Avf 12.98
cm2
m
As1 Af An As1 10.22cm2
m
As22
3Avf An As2 12.29
cm2
m
As max As1 As2 Asmin 0.04f c
f y
d
As 12.29cm
2
m Asmin 13.00
cm2
m [ c/15]
Ah1
Af
2 Ah2 0.5 As An
Ah max Ah1 Ah2 4.33cm
2
m 1 ϕ10 c/15
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
17/22
Diseño de la unión de la losa con la pantall a del estribo
M 10186 kgf m etapa: tiempo
b 180cm f c 280kgf
cm2
f y 5000kgf
cm2
h 15cm r 3cm d h r
Mu 2 M 20372 kgf m As56cm
2
180cm
cm2
m
Comprobación:
As 60cm2
n 7.82
k 0.475 j 1k
3 0.842 j d 0.101 m
bk d ( )
2
2 n As d k d ( ) 31.860 cm
3
f sM
As j d 1681
kgf
cm2
f s
f y
0.336
aceptable
fc
M
0.5 b d 2
k j196.592
kgf
cm2
fc
f c 0.702
As
Mu
0.9 f y j d cm
2
53.361 cm2
180cm29.64
cm2
m OK!
Armadura existente de la losa (ϕ10 c/20 y ϕ12c/20): 4.785cm
2
m
29.64cm
2
m4.785
cm2
m 24.855
cm2
m ϕ20 c/12.5
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
18/22
DISEÑO DE LAS PILAS
Diagrama de envolventes de momentos de diseño (kgf-m)
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
19/22
Diagrama de envolventes de cortantes de diseño (kgf-m)
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
20/22
Diagrama de envolventes de torsores de diseño (kgf-m)
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
21/22
b1 140cm b2 80cm
h 95cm
r 5cm
Mu 66225 kgf m As 18.93 cm2
As_min 21.97 cm2
5 ϕ 25
(incluye arm. long para torsión)
Mu 39469 kgf m As 11.83 cm2
As_min 12.55 cm2
6 ϕ 20
(incluye arm. long para torsión)
Vu 57176 kgf
Tu 17679 kgf m Estribos 4 ramas ϕ12 c/18
Armadura long. adicional: 2 ϕ 16
8/17/2019 5. Diseño Infraestructura
22/22
0 .
6
0.05
1. Design Condition
Design Code AASHTO-LFD96
Unit System kgf, m
Member Number 627 (PM), 628 (Shear)
Material Data fc' = 2.1e+006, fy = 5e+007, fys = 4.2e+007 kgf/m^2
Column Height 4.49 m
Section Property Cols (No : 5)
Rebar Pattern Total Rebar Area Ast = 0.00282743 m^2 (Rhost = 0.0100)
2. Applied Loads
Load Combination 2- AT (I) Point
Pu = 1.5e+005 kgf, Mcy = 13878.5, Mcz = 4340.01, Mc = 14541.3 kgf-m
3. Axial Forces and Moments Capacity Check
Concentric Max. Axial Load PhiPn-max = 3.5e+005 kgf
Axial Load Ratio Pu/PhiPn = 1.5e+005 / 2.8e+005 = 0.541 < 1.000 ....... O.K
Moment Ratio Mcy/PhiMny = 13878.5 / 25697.4 = 0.540 < 1.000 ....... O.K
Mcz/PhiMnz = 4340.01 / 8038.11 = 0.540 < 1.000 ....... O.K
Mc/PhiMn = 14541.3 / 26925.2 = 0.540 < 1.000 ....... O.K
4. P-M Interaction Diagram
680389
589670
5 1 8 5
498952
1 0 3 6 9
408233
1 5 5 5 4
317515
2 0 7 3 8
226796
2 5 9 2 3
136078
3 1 1 0 7
45359
3 6 2 9 2
-45359
4 1 4 7 6
-136078
4 6 6 6 1
-226796
5 1 8 4 6
(277714,26925)
(150141,14541)
346597
0
0
P(kgf)
M(kgf-m)
Theta=17.37Deg.
N.A=17.37Deg.
PhiPn(kgf) PhiMn(kgf-m)
433246.01 0.00
343370.58 18574.96
284190.59 26280.90
233647.11 30380.88
192857.59 32403.14
160172.57 33324.37
135235.79 33092.13
112944.58 32191.11
88748.76 30575.52
59138.31 27701.81
23575.09 26478.59
-42083.01 15835.11
-107345.68 0.00
5. Shear Force Capacity Check
Applied Shear Strength Vu = 4022.40 kgf (Load Combination 1+)
Shear Strength by Conc PhiVc = 21331.4 kgf
Shear Strength by Rebar PhiVs = 8865.32 kgf (2.0-d10 @300)
Shear Ratio Vu/PhiVn = 4022.40 / 30196.7 = 0.133 < 1.000 ....... O.K
Company
Author
Project Title
File NameGrupo R&N Ltda C:\...\Midas\Infra v.4.mcb
MIDAS/Civil RC Column Design Result
Top Related