MIPAROBRA " MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE KIMBIRI" "CONSTRUCCION PUENTE CHIRUMPIARI" L=35m Propietario Obra Distrito Provincia Region Fecha Diseño : : : : : : MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE KIMBIRI "CONSTRUCCION PUENTE CHIRUMPIARI" L=35m KIMBIRI LA CONVENCION CUSCO Diciembre-2008 : SUBESTRUCTURA ( Estribos Derecho de Cº Aº tipo voladizo h=5.50m) I . DISEÑO DE LA SECCION CENTRAL A-A (Cuerpo del Estribo) I.1.- DATOS DE DISEÑO : Luz del puente entre ejes de apoyo (L) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ancho de via del puente (a). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipo de sobrecarga de diseño (s/c) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Capacidad portante del terreno ( cimiento ) . . . . . . . . . . . . . . . Altura total del cuerpo de estribo ( h ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Peso especifico del Concreto (Wc) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Peso especifico del Relleno (Wr) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Angulo de fricción interna de terreno ( Relleno ) . . . . . . . . . . . . . . . . . Angulo de fricción interna de terreno ( Base ) . . . . . . . . . . . . . . . . . Peso propio de la Superestructura del Puente (Wpp) . . . . . . .. Reacción del Puente por peso propio (R1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reacción del Puente por sobrecarga, H25-S20 (R2) . . . . . . . . . Reacción del Puente por fuerza de frenado (R3).. . . . . . . . . . . . . Ancho de diseño del elemento (b). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Peralte efectivo de diseño (d) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Resistencia a la compresión del concreto a los 28 dias (f'c). . . . Resistencia a la tracción del acero de refuerzo (fy) . . . . . . . . . . . . . 35.00 8.90 0.960 55.86 5.50 2.40 1.80 30° 32° 7.455 130 96 4.81 100 45 210 4200 mts. mts. ton/m2 Kg/cm2 mts. Tn/m3 Tn/m3 Tn/m Tn Tn Tn cms cms Kg/cm2 Kg/cm2 1.625 0.30 1.20 0.625 S/C= 0.05 2.00 0.30 0.40 1 2 7 0.625 8 3 h" 0.625 0.25 0.600 0.450 0.350 0.863 1.875 5.50 = H total 4 Ac=(m2) 0.50 4.14 Sección h = 5.00 6 d" 2.30 1 2 3 4 5 6 7 8 Fv br 1.440 1.975 1.080 1.375 0.840 1.375 2.070 1.286 4.500 1.875 1.242 1.650 0.108 2.025 14.625 2.613 25.905 ton Mo 2.844 1.485 1.155 2.661 8.438 2.049 0.219 38.208 57.059 tn-m 0.325 0.375 0.50 =hc 5 PUNTA Empuje activo del terreno (Relleno - S/C) : Ea = Para : O 2.25 0.5 B= 3.75 1.00 Empuje pasivo del terreno (Cimentación) : Ca = Tg 2 ( 45° - 0 / 2) = h' = sobrecarga / Wr = 10.84 0.333 0.533 Tn Ep = Para : Cp = Tg 2 ( 45° + 0 / 2) = hc = Altura cimiento = 3.00 0.50 0.68 Tn I.2.- PRIMER CASO ; ESTRIBO SIN PUENTE Y CON RELLENO SOBRECARGADO : Sumatoria de momentos estables : Sumatoria de momentos de volteo : Me = Mv = Mo + ( Ep x hc / 3 ) = = 57.17 Tn-m 21.49 Tn-m M M Ea x d Verificación al volteo : F.S.V. M = = 2.7 > 2.0 ¡ CONFORME ! Verificación al deslizamiento : (Estribo apoyado sobre roca) Verificación de presiones sobre el suelo : F.S.D. = = 1.50 < 1.5 ¡ RECALCULAR ! 25 Kg/cm2 1Ton/m2<> 0.5xWrxhx(h+2xh')xKa= Eh = Ea x Cos (o/2) = b) Punto de aplicación con respecto al Eh : d = (h/3)x(h+3xh')/(h+2xh') = c) Fuerza de fricción : Ff = 0.S.SEGUNDO CASO .20 m R1 14. M 88.50 1.0 ¡ CONFORME ! h.25 ton-m ton ton mts mts b) Reacción por Sobrecarga : Rs/c = R2 = c) Reacción por fuerza de frenado: R3 = d) Reacción por Sismo: R4 Peso propio del puente: Wpp = h" = d" = e) Fuerzas Verticales estabilizadoras : Sum Fv 25.803 ton 0.3. RELLENO SOBRECARGADO Y SISMO : a) Reacción por peso propio : Rpp = R1 = 14. = M volteo Fv.99 0.Verificación de presiones sobre el suelo : Punto de aplicación de la resultante : Cálculo de la excentridad Presión máxima sobre el suelo : Xv = Sum Mi / Sum Fo Xv = e = B/6= = 0.25 ton-m 22..220 mts Sumatoria de momentos estables : Sumatoria de momentos de volteo : M estables = M volteo = M estab.37 ton f) Fuerzas horizontales Eh R3 R4 M Xh = 1.6 e ) B B M Presión mínima sobre el suelo : q min = = 0.63 2.75 18.540 0. ESTRIBO CON PUENTE.298 7.455 0.39 0.6 e ) B B M 1.250 3.783 mts M .63 e = q max = B/2 .9 > 2.44 m 0.Verificación al volteo : F.777 ton ton 0.540 ton d' = h + h' = 2..0 ¡ CONFORME ! C=0.660 ton 10.C + Ep M M M = 3.30 2.68 Kg/cm2 1.971 1..X1) Fv x (1 + 6 e ) B B Fv x (1 .37 0.V. = F horiz.4.540 ton 0.MIPAR Punto de aplicacion con respecto al empuje horizontal : Distancia de la resultante vertical : Distancia de la resultante al borde : Cálculo de la excentridad Presión máxima sobre el suelo : d = (h/3)x(h+3xh')/(h+2xh') Xv = Sum Mo / Sum Fv X = Ea x d / Sum Fv " MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE KIMBIRI" d = Xv = X = e = = 1.840 1.D.Verificación al deslizamiento : F.7 concreto sobre roca i-.66 1.S.059 17.70 ton-m g.750 57.609 2.28 0.718 mts 9.20 m 0.DISEÑO Y VERIFICACION DEL PARAPETO DE LA CAJUELA : H= h' 2.80 1.6 e = q max = B/2 .00 a) Empuje de tierras : Ka = Ea = .X) Fv x (1 + 6 e ) B B Fv x (1 .23 ton 1.91 2.( Xh .533 h 0.98 m 5.533 Frenado 0.50 3.53 mts = 0.10kg/cm2 Presión mínima sobre el suelo : q min = = 0.70 ton-m Yh = 2.333 1. M M = 3.98 m 2.298 10.1 > 2.06 Kg/cm2 I..23 51.( Xv .958 13.23 R2 10.118 22.83 m 0..234 88.14 Kg/cm2 I. 70 x (f'c^1/2) x b x d / fy As min = 6.05 Fs/c 2.002 x (d+5) x b/2 As temp = 6.025 mts f) Momentos por rotura (Mu) y verficación del espesor (d) : Mu = d =(( Mu x 10^5)/( 0.87 cm2 1" @ 0.9 x 0.5xWrxHx(H+2xh')xKa= Eh = Ea x Cos (o/2) = d) Punto de aplicación con respecto al Eh : d = (H/3)x(H+3xh')/(H+2xh') = e) Fuerza por sobrecarga : t ( cms) = 50 R1 = 1.5.67xMff) = 1.en pantalla posterior = 1/3 x As temp = 6.297 0.002 x b x t = 10 cm2 ..04 cm2 1" @ 0.368 4.264 (arriba) As min = 6.50 = H total estribo 3.050 3.3175 0.30 x Rs/c Fs/c = 5% x R1 e = 5% x t = = = = 0.790 ton 1.70xMux10^5)/(0.90xf'cxd^2xb)))^1/2))x((f'c/fy)xbxd) d = 45.8 R s/c = Pu / O = 0.373 tn/ml 3.48 tn/ml 6.en pantalla frontal = 2/3 x As temp = . d' = H + d2 = c) Empuje de tierras: Ka = Ea = .04 cm2<> 1/2" @ 0.466 h) Verificación por carga axial : Pu a = 1.20 mts 0. 973.09 ton Pu a / O = 600. según norma.333 9.50 x Rpp + 1.67 cm2 3.00 =h " 0.10 ton 8. super = d b = h + E neopreno = La altura se considera a nivel del neopreno 0.19 cm2 <> 3/4" @ 1" 0.50 =hc a) Fuerza de fricción : Ffric = 5% W p.00 = H Db= 5.85 x f'c Ag + As x fy = 420.212 I.09@ mts 0.00 cm2<> 1/2" @ 0.20 mts .DISEÑO Y VERIFICACION DE LA PANTALLA : Rpp Ffren h' = 0.90xf'cxd^2xb)))^1/2))x((f'c/fy)xbxd) As = 5.18) x b))^ 1/2 = 31.930 cm < 50 Conforme! g) Calculo del acero de refuerzo : As = (0.00 =h 0.7225-((1.00 cms As = 19.044 ton 0.70 ton.050 mts b) Fuerza de frenado : Ffren = 5% S/C = d2 = 1.33 cm2 5/8" 1/2" @ @ 0.702 ton 0.85 x f'c Ag + As x fy Conforme ! La fuerza del concreto es mayor que la carga actuante i) Refuerzo por temperatura y por montaje : As temp = 0.813 mts 14.210 As temp = 0.3 x ( Mpp +1.381 .99 Pu / O < 0.533 Rs/c Ffric 0.85-((0.840 (abajo) As min = 10.635 5.7225-((1.59 x 0.MIPAR d) Momentos : Momento por peso propio : Mpp = Eh x d = Momento por Fricción : Mff = Ff x d' = Momento Ultimo : Mu =1.779 " MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE KIMBIRI" e) Calculo del acero de refuerzo : As = (0.18 x f'c x( 1-0.70xMux10^5)/(0.000 ton 31.85-((0.391 1.18 cm2 As min = 0. . . . . usar el programa personal Las aletas estarán ubicadas a ambos lados del cuerpo del estribo formando un angulo de 45° de inclinaciób horizontal y seran muros de contención de C° A°.4 x L2^2 /6 = Usar As min = 0. . . . .40 1. . .60 x 0. Resistencia a la compresión del concreto a los 28 dias (f'c). . .85 x (f'c)^ 0. . . . . . . . .8 x (F fren + F s/c) = Vc min = 0.5 x b x d Como : Vact < Vc min ====> No requiere estribos Vact < Vc max ====> Colocar refuerzo minimo I. .5 x ( Eh + Ffric) + 1.330 100 cm 45 cm 3/4" @ 0. . . Angulo de fricción interna de terreno ( 0 ) .10 ton/m ton-m cm2 cm2 Vu = 3/4" 3/4" 44. .4 x(s/c+ (Ws+Wz) -(q1+qmin)/2) = Mu = (Wu-1 . . . . . . . . . . .378 ton 144. . . . . . Peso especifico del Concreto (Wc) . . . .610 ton-m As 5. .DISEÑO Y VERIFICACION DE LA ZAPATA : = = " MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE KIMBIRI" 15. . Altura total del cuerpo de estribo ( h ) . . . . . . . . . . .82 3.00 cm2 cm2 5/8" 5/8" @ @ 0. . .57 8. . . .53 x 0. . .80 30° 100 45 210 4200 ton/m2 Kg/cm2 mts. . . . . . . . . . .21 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tn/m3 Tn/m3 cms cms Kg/cm2 Kg/cm2 . . . .117 ton a) DISEÑO DE LA PUNTA : W u =1. 0. . . .330 j) Verificación por corte : V act = 1. . . . . . .0012 x b x t = 6. . . .50 44. . . . . .31 tn d= 9. . . . . Capacidad portante del terreno ( cimiento ) . . .220 0. .35 9.9 x Wz = Mu = Wu x D^2 /2 = Area de acero : As = As min = 0. . . .38 tn 100 cm 45 cm II . . . . . .MIPAR As mont = 0. . . .50 2.86 5. .0018x b x d= Refuerzo transversal : Refuerzo por montaje : As temp = 0.0018x b x d = b) DISEÑO DEL TALON : q2 =(q max ..52 22. . la carga actuante es el empuje de tierras solamente. .87 ton 29.35 Vcr= b= d= 29. Peso especifico del Relleno (Wr) . . DISEÑO DE MURO DE CONTENCION Para el dimensionamiento.q2 x 1.85 x (f'c)^ 0. . . . . .0018 x b x t As mont = 0. .00 6. .74 cm2 cm2 3/4" @ 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . DATOS DE DISEÑO : Tipo de sobrecarga de diseño (s/c) . . . . . Ancho de diseño del elemento (b). . . . 6. .7 x q max . . . . .5 x b x d Vc max = 2.0.qmin) x L1/B + qmin = W u = 1. . . . . Resistencia a la tracción del acero de refuerzo (fy) .960 55. . .0012 x b x t 19. . en cuya sección no actuan las cargas verticales anteriores. Peralte efectivo de diseño (d) .52 tn @ @ 0. .1 = = g) Calculo del acero de refuerzo : As = ton/m2 b= ton/m 7.4 x qmin)x(L2)^2 /2 . . . . . .26 13. . . . . . .0 cm2 5/8" @ 0. .80 8. . 050 d) Refuerzo por temperatura y por montaje : As temp = 0.35 0.D.333 10.83 cm2 1" @ 1. = 3.300 1.S.0 ¡ CONFORME ! Verificación al deslizamiento : F.18 x f'c x( 1-0. = M volteo Fv.500 21.50 0..28 m 0.100 1.88 Ac= 3.5xWrxHx(H+2xh')xKa= Eh = Ea x Cos (o/2) = = 0.50 B= 3.10kg/cm2 0.39 Kg/cm2 M 1.461 67.63 Fv x (1 + 6 e ) B B Fv x (1 .5 ¡ CONFORME ! Tal q' C= 0. A.32 q max = Presión mínima sobre el suelo : q min = = DISEÑO Y VERIFICACION EN PANTALLA DE LA ALETA : a) Empuje de tierras: Ka = Ea = .50 =hc 3 0.7225-((1.960 0.63 1 2 3 4 Fv 2.120 1.84 0.333 0.98 m 2.DISEÑO DE LA SECCION B-B (Inicio de alas del estribo): 0.800 4.35 0.68 Tn Sumatoria de momentos estables : Sumatoria de momentos de volteo : Me = Mv = Mo + ( Ep x hc / 3 ) M M M M Ea x d M estab.X1) = 0.71 0.00 0. = F horiz.S.466 (abajo) As min = 4.87 cm2 1" @ 0.35 0.85-((0.( Xv .MIPAR II.50 0.59 x 0.00 cms As = 17.20 Kg/cm2 1Ton/m2<> 0.70xMux10^5)/(0.00 0.20 1.75 1.V.850 ton br 1.47 ton Punto de aplicación con respecto al Eh : d = (H/3)x(H+3xh')/(H+2xh') = b) Momentos por rotura (Mu) y verficación del espesor (d) : Mu =1.0 / 2) = h' = sobrecarga / Wr = 10.51 > 1.533 Tn 2.45 x Tag 0 Sum F h= Ea Verificación de presiones sobre el suelo : Punto de aplicacion con respecto al empuje horizontal : Distancia de la resultante vertical : Distancia de la resultante al borde : Cálculo de la excentridad : Presión máxima sobre el suelo : d = (h/3)x(h+3xh')/(h+2xh') Xv = Sum Mo / Sum Fv X = Ea x d / Sum Fv b/6= = = = 0.18 2.400 1.999 tn-m 2 0.5 Tn-m 3.C + Ep M Verificación al volteo : F.5 x ( Eh x d ) = d =(( Mu x 10^5)/( 0.980 8.50 = H Sección 1. M M = 1.18) x b))^ 1/2 = 1.438 54.900 4 1 5.90xf'cxd^2xb)))^1/2))x((f'c/fy)xbxd) d = 45.875 2.2 > 2.84 ton 10.46 ton 30.75 Ep = Para : ( Wr x ( hc )^2 x Cp ) / 2 = Cp = Tg 2 ( 45° + 0 / 2) = hc = Altura cimiento = = = 68 Tn-m 21.S/C) : Ea = Para : ( Wr x h ( h + 2h' ) x Ca )/ 2= Ca = Tg 2 ( 45° .20 " MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE KIMBIRI" S/C= 0.6 e ) B B = 1.900 O Empuje pasivo del terreno (Cimentación) : Empuje activo del terreno (Relleno .72 m e = B/2 .60 cm < 50.002 x b x t = 10 cm2 M .90 cm2 1" @ 0.150 29.30 PUNTA 0.575 Mo 3.00 Conforme! c) Calculo del acero de refuerzo : As = (0.81 mts 28.283 (arriba) As min = 10.00 5.9 x 0. 0018x b x d b) DISEÑO DEL TALON : q2 =(q max .5 x ( Eh ) Vc min = 0.10 ton/m ton-m cm2 cm2 Vu = 3/4" 3/4" 17.220 0.00 6.330 3/4" @ 0.0 cm2 cm2 19.70 ton 29.381 " MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE KIMBIRI" e) Verificación por corte : V act = 1.MIPAR .en pantalla posterior = 1/3 x As temp = As mont = 0.85 x (f'c)^ 0.0012 x b x t 10.60 x 0.5 x b x d 15.38 @ @ 0.330 = = = 5/8" 1/2" @ @ 0.352 b= d= Vcr= 100 cm 45 cm 29.06 6.571 0.10 = = ton/m2 ton/m ton-m cm2 9.378 ton 144.00 cm 11.297 0.352 @ @ 0.59 18.en pantalla frontal = 2/3 x As temp = .82 4.85 x (f'c)^ 0.5 x b x d Vc max = 2.0018x b x d= Refuerzo transversal : Refuerzo por montaje : As temp = 0.38 tn d= = b= d= As 3/4" @ 5/8" 5/8" 100 cm 45.67 cm2 3.53 x 0.qmin) x L1/B + qmin = Wu= Mu = Usar As min = 0.0 cm2 5/8" 6.251 .117 ton Como : Vact < Vc min ====> No requiere estribos Vact < Vc max ====> Colocar refuerzo minimo DISEÑO Y VERIFICACION DE LA ZAPATA : a) DISEÑO DE LA PUNTA : Wu= Mu = Area de acero : As = As min = 0.0018 x b x t As mont = 0.0012 x b x t = 6.19 8.31 7.33 cm2 @ 0.99 8.36 cm2 0.