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Diseño de cubreplacas en vigas reforzadas de puentes

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krakull
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#1

Dom Oct 14, 2007 12:19 pm

Ha sido un dolor inmenso de güevo el realizar mi trabajo monográfico en base al diseño alternativo de diseño de un puente ya construido, sólo que en una propuesta por el método ASD de las especificaciones estándar, no sé porqueé todavía en la UNI de Nicaragua no enseñan el LRFD para puentes, pero en fin no le he visto mucha complicación a utilizar el método ASD, más cuando en realidad hay bastante cálculo cuando se diseñan vigas compuestas, o sea un tablero de concreto soportado por vigas de acero, integrando la acción de las vigas de acero con el concreto (de ahí que son compuestas), entonces la pregunta es esta, la misma en que el tutor me tiene ya de un bate porque me ha retrasado más de un año la defensa (ahora pienso que realmente he llegado a conocer del tema más que él):

<b>¿Qué método se puede aplicar al diseño de una cubreplaca soldada en la parte inferior de una viga de patín ancho para reforzar la sección a tensión de la viga?</b>

AASHTO dice en un arto. que ésta debe ser a lo más 1.5 veces que el espesor del patín inferior, pero no dice nada sobre el ancho, por lo que propuse usar una sección "X" a la que se debía revisar luego en los cálculos, que AASHTO propone se hagan para vigas compuestas por el método de momentos de inercia.

Buscando bastante, pude encontrar que hay unos requisitos de sección compacta aplicables para cubreplacas y espero que esto sea suficiente para el hombre y dejé de joder tanto, aunque él me ha referido que busque en un libro de Bowles (?), no sé si Bowles tiene un libro de acero, pero si alguien puede darme alguna luz, les agradecería mucho, el patín que estoy utilizando es un W24X146 y la cubreplaca es de 10"x1.25"


roxedhm
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#2

Mié Oct 17, 2007 3:38 pm

Estimado Krakull:

Lo primero que tienes que establecer son los esfuerzos ante las cargas existentes (cargas muertas). Con eso, determinas tu margen:

S s/c=S adm-S cm (uso "S" para los esfuerzos, por motivos obvios).

Despues, calculas tu momento por sobrecarga y tu momento por fatiga.

El camion de fatiga que debes utilizar es el camion AASHTO de 32 Ton con los dos ejes posteriores separados a una distancia fija de 9.00 mt.

Determinado tus momentos por sobrecarga (M S/C), puedes tantear la seccion de la platabanda de tal manera que
(M S/C)/Z cp <= S s/c. (Z cp es el modulo de tu seccion con platabanda).

Hecho esto, tienes dos criterios para determinar el final de la platabanda:

a) Ubicar el punto donde la seccion original si cumple con los esfuerzos admisibles. En ese punto tienes un corte teorico.
b) El segundo punto de corte teorico se localiza donde tus esfuerzos de fatiga no superan los esfuerzos admisibles de fatiga. Normalmente este manda.

Luego de esto, tienes que añadir una longitud de platabanda, tal que
tw*Aw=Apl*S max.

Siendo:
tw: esfuerzo admisible por corte en la soldadura.
Apl: Area de platabanda= 2*Longitud adicional*garganta de soldadura.
S max: Esfuerzo maximo que actua en la platabanda

Si tienes mas consultas, sigue escribiendo

Saludos


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krakull
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#3

Mié Oct 17, 2007 6:25 pm

Muy interesante la nota, voy a subir una parte del trabajo para que lo miren y tengan una mejor idea de lo que les digo

Saludos
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krakull
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#4

Mié Oct 17, 2007 6:40 pm

En cuanto al método, me refiero a de qué manera se puede proponer (o que requisitos utilizar) para escoger una sección tentativa y probarla despúes


roxedhm
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#5

Dom Oct 21, 2007 2:36 pm

Estimado Krakull:

Una manera de calcular el area de platabanda requerida esto es usando una hoja de calculo que determine las propiedades requeridas, y encuentres la seccion requerida por tanteo.

Si quieres un proceso aproximado (como para un calculo inicial), puedo sugeriir lo que sigue.

Sea los siguientes datos de tu seccion compuesta sin platabanda:
Ic momento de inercia
Yb Distancia desde el centro de gravedad hasta el borde inferior.
Zc modulo de la seccion (Ic/Yb)

Como te menciono en el mensaje anterior, tienes que determinar las dimensiones de tu platabanda, de tal manera que S s/c<M> Zcp= (M S/C)/(S s/c).
==> Icp=Zcp*Yb (formula aproximada)

Sea:
Ap es el area de la platabanda:
==> Icp=Ic+Ap*Yb^2 (tambien formula aproximada)

Observando tu archivo al vuelo, te hago notar que el ASD no define compacidad de secciones. Lo que si tiene es requisitos sobre dimensiones minimas.

Me alegro que hayas consultado la NSBA. Sigue investigando y consultando.

Saludos


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krakull
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#6

Mar Nov 13, 2007 6:32 pm

Hola hermano muchas gracias por los aportes, bueno realmente sobre lo de ASD con la secciones compactas o no, no me ha venido por invento, pero creo que debo leer mejor entonces esa parte, en el Manual de Ingenieria de CHEN, se lee de unos factores de compacidad validos tanto para el metodo LRFD como para el ASD, si no fuera correcto entonces podria corregir a mencionar un criterio sobre minimo de la seccion con la misma formula, esto porque en las siguientes paginas del CHEN donde se menciona esto (puede verse la referencia de pagina en el texto) se ilustra un ejemplo resuelto sobre una cubreplaca (platabanda, platina, tuco de hierro, =) ) empernada al patin de una viga I por el metodo de ASD y utilizando la misma formula que muestro en mi trabajo.

Pues tampoco es que este estancado en la cosa, el puente ya lo tengo resuelto de pies a cabeza, desde el estudio hidrometeorologico de la cuenca de aportacion, el analisis a la seccion hidraulica bajo el puente, la superestructura y la subestructura, bueno en si es un puente pequeño, 12 metros o 50 pies, pero me ha sido bastante util el resolverlo porque he aprendido mas de lo que pudieron enseñarme en la universidad, talvez porque el tiempo del curso de puentes fue muy corto, no se, tampoco quiero decir que haya malos maestros, pero a veces se siente como que no quieren enseñar, el resto del trabajo voy a buscarme un tiempo para pasarlo a PDF, solo que lo publicare hasta despues de mi defensa, por cuestiones que no quiero fusilamientos antes de presentarlo.

Saludos

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