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DUDA vigas hormigón armado (puentes)

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DOCUMENTOS DE INTERES SOBRE PUENTES:
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chechorate
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#1

Mié Dic 19, 2007 3:19 pm

Hola a todos, por favor quisiera que me ayuden en un pequeño problema:

estoy calculando un puente de 15m, inicialmente lo hice utilizando hormigón postensado, sin embargo debido a la pequeña luz, me dijeron que no es económico, bueno ahora estoy haciendo una alternativa de vigas de hormigón armado simplemente como para tener dos altternativas y se utilizará la mas económica entre ambas (solo esas dos opciones) bueno mi duda está en el diseño de la viga de hormigon armado, específicamente en la carga viva con la que debe afectarse a la viga, les explico, lo que hice fue:

1.- calcular primero todas las cargas permanentes es decir peso de losa, vigas, aceras, barandas, etc, y bueno en mi caso tengo 4 vigas (2 vias de circulación), y la carga se divide entre el número de vigas para la carga muerta.

2.- Pero para la carga viva (usando la norma AASHTO standar no la LRFD), lo que hago es tomar el caso más crítico ya sea utilizando la carga equivalente, o el efecto de un camión HS25 que es el que se usa en mi pais y que generalmente es el que mayor momento produce, pero esta carga viva no la divido entre ningún número de vigas es eso correcto?? pienso que de alguna forma el número de vigas tiene que colaborar es decir antes se utilizaban 3 vigas, pero ahora generalmente se usan 4 para dos vias de circulación, lo que quiero saber es si la carga viva es decir las cargas del camión de diseño también las tengo que dividir entre el número de vigas, alguna vez alguien me dijo que lo que tengo que hacer es multiplicar esas cargas por el factor de carga es probable pero asi en vez de mejorar mis cargas las estoy aumentando y no kisiera tener dimensiones bestiales en mi puente, hasta ahora realizando el cálculo como les digo, tengo una viga de 1.45m de peralte y 0.45m de base, con 4 capas de acero de refuerzo es decir 20 barras de 25mm, espero que alguien pueda ayudarme, muchas gracias

chechorate


Quantumm
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#2

Mié Dic 19, 2007 3:38 pm

Hola chechorate :

Si no hay riesgo de que en alguna ocasión alguna carga importante "se concentre" en una sola viga lo correcto es dividir la carga entre el # de vigas que van a soportar la carga, y en consecuencia, las dimensiones de tus vigas pueden mejorar, si es que interesa cuidar la esbeltez.

Ahora, el diseño actual que se sigue en concreto, es que las cargas se factorizan para hacer un diseño al límite (Lo que vendria siendo el LRFD).

Espero haber aclarado tu duda.

Un saludo

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jfjdm
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#3

Mié Dic 19, 2007 9:36 pm

chechorate escribió:Hola a todos, por favor quisiera que me ayuden en un pequeño problema:

estoy calculando un puente de 15m, inicialmente lo hice utilizando hormigón postensado, sin embargo debido a la pequeña luz, me dijeron que no es económico, bueno ahora estoy haciendo una alternativa de vigas de hormigón armado simplemente como para tener dos altternativas y se utilizará la mas económica entre ambas (solo esas dos opciones) bueno mi duda está en el diseño de la viga de hormigon armado, específicamente en la carga viva con la que debe afectarse a la viga, les explico, lo que hice fue:

1.- calcular primero todas las cargas permanentes es decir peso de losa, vigas, aceras, barandas, etc, y bueno en mi caso tengo 4 vigas (2 vias de circulación), y la carga se divide entre el número de vigas para la carga muerta.

2.- Pero para la carga viva (usando la norma AASHTO standar no la LRFD), lo que hago es tomar el caso más crítico ya sea utilizando la carga equivalente, o el efecto de un camión HS25 que es el que se usa en mi pais y que generalmente es el que mayor momento produce, pero esta carga viva no la divido entre ningún número de vigas es eso correcto?? pienso que de alguna forma el número de vigas tiene que colaborar es decir antes se utilizaban 3 vigas, pero ahora generalmente se usan 4 para dos vias de circulación, lo que quiero saber es si la carga viva es decir las cargas del camión de diseño también las tengo que dividir entre el número de vigas, alguna vez alguien me dijo que lo que tengo que hacer es multiplicar esas cargas por el factor de carga es probable pero asi en vez de mejorar mis cargas las estoy aumentando y no kisiera tener dimensiones bestiales en mi puente, hasta ahora realizando el cálculo como les digo, tengo una viga de 1.45m de peralte y 0.45m de base, con 4 capas de acero de refuerzo es decir 20 barras de 25mm, espero que alguien pueda ayudarme, muchas gracias

chechorate
Algunos autores recomiendan en este caso que se diseñe una sola viga sin distribución de carga, sin embargo, una viga de 15m de largo de concreto reforzado ya de por si es antieconómica, dado que ha excedido la longitud crítica, entonces, los peraltes se vuelven muy grandes, así como el armado muy grande, de allí que el uso de una viga AASHTO tipo I ó II, o una pequeña doble T, presforzadas (pre o post tensadas) podría ser más adecuado.
En Francia se han usado configuraciones quizás un poco más pensadas y menos industriales para puentes de concreto reforzado, como son el uso de vigas exteriores de gran peralte y vigas interiores con peralte de casi la mitad de las anteriores, así hay gran economía de materiales.
También se ha experimentado con losas de viguetas pretensadas, aquí en nuestro país se han diseñado algunos puentes muy económicos para caminos de muy bajo tráfico.
Pongo unos dibujos de opciones de concreto reforzado más económicas.

Saludos
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roxedhm
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#4

Jue Dic 20, 2007 2:19 am

Estimado Chechorate:

Puedes usar la tabla 3.23.1 del AASHTO estandar, con lo que seguirias el reglamento. Esta tablka te da el numero de Lineas de Ruedas por viga
(2 Lineas de Rueda=1 Carril [Equivalente o Camion]).

Una formula mejor aproximada te la da el Cap. 04 del AASHTO LRFD, que encuentras en las publicaciones complementarias del CIRSOC, pero podrian objetar el diseño.

Cuando usas vigas de concreto armado, tienes que tener cuidado con la deflexion diferida por creep. Revisala con cuidado, para adoptar tu contraflecha.

Saludos


CARLOS
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#5

Jue Dic 20, 2007 6:35 pm

Hola amigo Chechorate: me gustaria seguir y compartir el procedimiento que estas realizando con la segunda opcion (concreto armado), yo me hubiese propuesto partir de un peralte de 1.20m, un ancho de 40cm, a ver como resultan los calculos, lo que yo manejaba segun el metodo standar es que por cada metro de luz deberia resultar una varilla de 1", es decir el diseño final me estaria dando en forma aprox. mas o menos 15 varillas de 1" (15 metros de luz), pero me gustaria ver la geometria y detalles, para poder acompañarte en tu diseño y afinar los conceptos.
saludos
Carlos.


CARLOS
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#6

Jue Dic 20, 2007 6:48 pm

me olvidaba una consulta al amigo Jfjdm segun sus comentarios: ¿Cúal es la luz critica que mencionas?, aqui en mi pais, se diseño puentes de concreto armado hasta de 25m de luz.
saludos
Carlos

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joseluisyr
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#7

Jue Dic 20, 2007 8:27 pm

chechorate escribió:Hola a todos, por favor quisiera que me ayuden en un pequeño problema:

estoy calculando un puente de 15m, inicialmente lo hice utilizando hormigón postensado, sin embargo debido a la pequeña luz, me dijeron que no es económico, bueno ahora estoy haciendo una alternativa de vigas de hormigón armado simplemente como para tener dos altternativas y se utilizará la mas económica entre ambas (solo esas dos opciones) bueno mi duda está en el diseño de la viga de hormigon armado, específicamente en la carga viva con la que debe afectarse a la viga, les explico, lo que hice fue:

1.- calcular primero todas las cargas permanentes es decir peso de losa, vigas, aceras, barandas, etc, y bueno en mi caso tengo 4 vigas (2 vias de circulación), y la carga se divide entre el número de vigas para la carga muerta.

2.- Pero para la carga viva (usando la norma AASHTO standar no la LRFD), lo que hago es tomar el caso más crítico ya sea utilizando la carga equivalente, o el efecto de un camión HS25 que es el que se usa en mi pais y que generalmente es el que mayor momento produce, pero esta carga viva no la divido entre ningún número de vigas es eso correcto?? pienso que de alguna forma el número de vigas tiene que colaborar es decir antes se utilizaban 3 vigas, pero ahora generalmente se usan 4 para dos vias de circulación, lo que quiero saber es si la carga viva es decir las cargas del camión de diseño también las tengo que dividir entre el número de vigas, alguna vez alguien me dijo que lo que tengo que hacer es multiplicar esas cargas por el factor de carga es probable pero asi en vez de mejorar mis cargas las estoy aumentando y no kisiera tener dimensiones bestiales en mi puente, hasta ahora realizando el cálculo como les digo, tengo una viga de 1.45m de peralte y 0.45m de base, con 4 capas de acero de refuerzo es decir 20 barras de 25mm, espero que alguien pueda ayudarme, muchas gracias

chechorate


Saludos estimado, bueno para despejar en algo las dudas, aca algunas apreciaciones de mi parte:

1.- Los puentes de concreto armado son economicos en los siguientes rangos de luces:
menos de 12m: Tipo Losa Maciza.
de 12m a 18m: Tipo Vigas T.
de 18m a 36m: Tipo Seccion Cajon.

Ahora por facilidad de instalacion y calidad de materiales de cantera, aca en Peru se opta por los puentes mixtos (vigas metalicas y losa de concreto armado) para luces de 15m a 60m.

2.- Las cargas permanentes de veredas y barandas que tomaran las vigas depende del proceso constructivo; si el vaciado de veredas y barandas es posterior al de las vigas y losa, entonces la carga si se puede dividir entre el total de vigas. (por LRFD ya no se permite)

3.- Ahora respecto a la carga vehicular, si no deseas hacer un analisis en 3D, es sufuciente para las condiciones de tu caso un analisis simplificado teniendo en cuenta el factor de distribucion de carga viva que le correspondera a cada viga analizandolo primero con un solo carril cargado y luego con los dos carriles cargados. Los FD de carga los obtienes sea utilizando las formulas aproximadas del manual o por lineas de influencia o metodo de la palanca.

4.- te recomiendo usar inicialmente 0.07L = 1.05m y ancho de 0.40m de ancho de viga, es suficente solo 3 vigas longitudinales.

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jfjdm
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#8

Jue Dic 20, 2007 11:29 pm

CARLOS escribió:me olvidaba una consulta al amigo Jfjdm segun sus comentarios: ¿Cúal es la luz critica que mencionas?, aqui en mi pais, se diseño puentes de concreto armado hasta de 25m de luz.
saludos
Carlos
Diferentes autores dan criterios diferentes acerca de la longitud crítica de una viga, así tenemos que usualmente esta longitud es definida por el peso por longitud de una sección que pueda ser soportada por la sección misma en condiciones normales: agrietamiento dentro de los límites teóricos instantáneos, corto y largo plazo; tensiones admisibles; deflexiones; ductibilidad; resistencia a la compresión; etc.; o sea que no falla (en alguno de esos criterios) por su propio peso.
Sin embargo otros aspectos son considerados como: el costo, constructibilidad, límites normados, cargas de uso, etc., así, han sido elaboradas tablas con criterios límites de uso, y entre ellos la longitud. Por ejemplo, el libro de Méndez Chamorro (Criterios de Diseño Estructural, México 1991) pone de rangos de uso en cuanto a luces, para secciones de concreto reforzado:
Trabes 4.5 a 12.5m
Nervaduras 6 a 18m
Sección T 7.5 a 14m
Arcos 24 a 60m
Vigas aisladas 4.5 a 12.5m, limitando las vigas a una longitud máxima de 13.5m
Ya R. Saliger en 1939 describía pandeos laterales vigas de puentes de concreto armado de gran longitud, y daba una fórmula límite para longitudes de vigas.
Todo esto no dice que no podemos usar longitudes mayores o análisis más exhaustivos, como me decía un profesor en la universidad: Todo se puede hacer, el problema es cuanto cuesta.
Y este es el verdadero problema, hacer un puente de vigas de concreto reforzado de 25m de luz costará en materiales, el doble que uno de concreto presforzado, con lo grandes problemas de constructibilidad y agrietamiento que tendrá.

(texto corregido)
Solo imaginémonos lo que debería pesar y la resistencia del concreto a diseñar: una sección de viga con peralte l/16 = 1.6m y 0.5m de ancho, pesará 1920kg/m, o sea en 25m (27 con los apoyos) pesa casi 52,000kg cada viga y genera un momento máximo de 175T-m ( w x l^2/8 ), y si suponemos que el eje neutro está en el centro del peralte (cosa que no es cierta por el agritamiento que sucede arriba de 0.1f'c), tendremos en las fibras superiores e inferiores de la sección un esfuerzo de alrededor de 100kg/cm2, solo por peso propio. En conclusión, si el concreto tiene una f'c menor de 100kg/cm2 la viga colapsa (no falla) por su propio peso, otros concretos de diferentes resistencias también fallarían por aplastamiento.

He omitido la parte del acero para ilustrar.

Saludos
Última edición por jfjdm el Mié Dic 26, 2007 6:02 am, editado 1 vez en total.

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jfjdm
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#9

Jue Dic 20, 2007 11:37 pm

chechorate escribió:Hola a todos, por favor quisiera que me ayuden en un pequeño problema:

estoy calculando un puente de 15m, inicialmente lo hice utilizando hormigón postensado, sin embargo debido a la pequeña luz, me dijeron que no es económico, bueno ahora estoy haciendo una alternativa de vigas de hormigón armado simplemente como para tener dos altternativas y se utilizará la mas económica entre ambas (solo esas dos opciones) bueno mi duda está en el diseño de la viga de hormigon armado, específicamente en la carga viva con la que debe afectarse a la viga, les explico, lo que hice fue:

1.- calcular primero todas las cargas permanentes es decir peso de losa, vigas, aceras, barandas, etc, y bueno en mi caso tengo 4 vigas (2 vias de circulación), y la carga se divide entre el número de vigas para la carga muerta.

2.- Pero para la carga viva (usando la norma AASHTO standar no la LRFD), lo que hago es tomar el caso más crítico ya sea utilizando la carga equivalente, o el efecto de un camión HS25 que es el que se usa en mi pais y que generalmente es el que mayor momento produce, pero esta carga viva no la divido entre ningún número de vigas es eso correcto?? pienso que de alguna forma el número de vigas tiene que colaborar es decir antes se utilizaban 3 vigas, pero ahora generalmente se usan 4 para dos vias de circulación, lo que quiero saber es si la carga viva es decir las cargas del camión de diseño también las tengo que dividir entre el número de vigas, alguna vez alguien me dijo que lo que tengo que hacer es multiplicar esas cargas por el factor de carga es probable pero asi en vez de mejorar mis cargas las estoy aumentando y no kisiera tener dimensiones bestiales en mi puente, hasta ahora realizando el cálculo como les digo, tengo una viga de 1.45m de peralte y 0.45m de base, con 4 capas de acero de refuerzo es decir 20 barras de 25mm, espero que alguien pueda ayudarme, muchas gracias

chechorate
Te recomiendo para esa longitud el uso de vigas T, diseñadas para toda la carga de camión, factorada de acuerdo al código de diseño que usés, y de forma independiente unas de otras. Estas tienen mejor comportamiento a la flexión que las vigas de sección rectagular.

Saludos


mgf2004
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#10

Lun Dic 24, 2007 11:02 pm

xxx
Última edición por mgf2004 el Jue Dic 27, 2007 8:04 am, editado 1 vez en total.

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#11

Mié Dic 26, 2007 6:07 am

No se por donde se fue la discusión, he visto que se han borrado algunos mensajes, pero he corregido el texto (ahora que estoy de vacaciones puedo pensar mejor y revisar) y el razonamiento.

Espero que hallan comprendido el concepto a pesar del error inicial.

Saludos


CUAU_HTEMOC
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#12

Mar Feb 05, 2008 6:48 pm

MIRA NO LA HAGAS DE PEDO:

EL CLARO REQUIERE PRESFUERZO. TE ASEGURO QUE IMPLEMENTES RABES AASHTO TIPO III. QUE TIENEN UN PERALTE DE 1.15 METROS.

PERO NO SON POSTENSADAS. ESTAS TRABES SON MAS COMPLICADAS Y COSTOSAS.

SI DESEAS PRESFUERZO. REVISA TRABES DE CAJON, AASHTO O SECCION I, Y REVISAS EL ACERO DE REFUERZO.

AHORA BIEN... HHHAAY DIOS. LA CARGA VIVA LA QUE CABE EN EL CLARO, Y PARA LAS DIMENSIONES QUE DICES (15 METROS) EL HS-20 ESTA BIEN.

EL FACTOR DE CONCENTRACION POR TRABE LO DEBERAS DE REVISAR CON EL METODO DE "COURBON" PERO DE CUALQUIER MANERA SIEMPRE DEBERA SER MENOR QUE "1" ASI EL CAMION NO ESTARA SOSTENIDO SOBRE UNA SOLA TRABE.

DUDAS... ESCRIBEME.
PERO SIN NO HAS AVERIGUADO QUE EL " METODO DE COURBON" NI TE MOLESTES.

UN SALUDO.


rogerluis68
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#13

Lun Oct 19, 2009 9:09 am

ESTUVE LEYENDO ATENTAMENTE LO ESCRITO POR EL FORO. ESTOY TERMINANDO DE PREPARA UNA HOJA DE CÁLCULO, PARA DISEÑAR PUENTES CON EL METODO LRFD.... SOLO TENGO UN PROBLEMA, CÓMO LO CARGO A ESTA PAGINA PARA QUE EL FORO LO REVISE...


pacheco
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Agradecimiento recibido: 1 vez

#14

Lun Dic 28, 2009 4:27 pm

necesito lo que estas terminando amigo y quisiera encontrarte aqui en el foro para indicarte paso a paso para colocar tu archivo, te dejo mi correo simongonzalez98@hotmail.com escribeme o dejame tu correo gracias.
mira da clic en una de las opciones que tienes a la derecha editar o entrar, te aparecera una ventana donde te pide el titulo de tu mensaje y en la parte inferior derecha te aparece una opcion de sugir adgunto o cargar adjunto, da clic ahi y busca el archivo que deseas subir, deahi solo hacepta para que se carge el archivo, despues de cargado en el cuadro de dialogo colocA algun texto, nota o sugerencia, y para finalizar solo das clic en subir o enviar


OSCARELIECER
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#15

Sab Ago 07, 2010 4:53 am

rogerluis68 escribió:ESTUVE LEYENDO ATENTAMENTE LO ESCRITO POR EL FORO. ESTOY TERMINANDO DE PREPARA UNA HOJA DE CÁLCULO, PARA DISEÑAR PUENTES CON EL METODO LRFD.... SOLO TENGO UN PROBLEMA, CÓMO LO CARGO A ESTA PAGINA PARA QUE EL FORO LO REVISE...
Cordial saludo.

Apreciaria me enviaras la hoja de calculo.
De todas maneras debo revisaela y t e envio mi opimion.


jmomo11@gmail.com

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