27 CommentsCAPITULO 4. EJEMPLO DE DISEÑO
ANTECEDENTES
El puente vehicular tiene un claro libre de 29 m y un ancho de calzada libre de 9.2 m. Está conformada la superestructura por 5 trabes cajón de 1.35 m de peralte y un ancho de aletas de 2.0 m, una losa de concreto reforzado de 15 cm. de espesor y una carpeta asfáltica con un espesor de 10 cm. El acero de presfuerzo serán torones de baja relajación de ½" de diámetro. Se ha proyectado con el fin de agilizar el tránsito de la zona y en esta memoria se presenta el cálculo de la trabe cajón.
DATOS
El concreto de las trabes cajón tendrá una resistencia a la compresión de 350 kg/cm2. El concreto de la losa tendrá una resistencia a la compresión de 250 kg/cm2. El esfuerzo de ruptura del acero de presfuerzo no será menor de 19000 kg/cm2. El esfuerzo de fluencia del acero de presfuerzo será de 17100 kg/cm2. El peso volumétrico de los concretos es de 2400 kg/m3. El peso volumétrico del asfalto es de 2200 kg/m3. Las cargas vivas actuantes sobre la estructura se han estimado de 950 kg/m2. Las pérdidas de la fuerza de presfuerzo se calcularán según la Referencia 1.
Tabla 4.1. Propiedades geométricas.
| Propiedades geométricas | Sección simple | Sección compuesta |
| A (cm²) | 5,601.80 | 8,137.26 |
| I (cm4) | 14’770,243.30 | 22’095,032.00 |
| Si (cm3) | 189,532.20 | 225,344.50 |
| Ss (cm3) | 258,809.24 | 425,313.42 |
| yi ( cm ) | 77.93 | 98.05 |
| ys (cm) | 57.07 | 51.95 |
ANÁLISIS DE CARGAS
Wpp = 0.56 x 2400 = 1344.4 kg/m
Wlosa = 2.0 x 0.15 x 2400 = 720 kg/m
WCM =Wasf + Wguarn = ( 2.0 x 0.10 x 2200) + (2 x 34) = 508 kg/m
WCV= 2.0 x 950 =1900 kg/m
Al ser una viga simplemente apoyada, el momento máximo al centro del claro es:
Mpp = 1344.4 x (29)2/8 = 141,333.41 kg-m
Mlosa = 720 x (29)2/8 = 75,690 kg-m
MCM = 508 x (29)2/8 = 53,403.5 kg-m
MCV = 1900 x (29)2/8 = 199,737.5 kg-m
M1 = Mpp + Mlosa = 217,020.1 kg-m
M2 = MCM + MCV = 253,141kg-m
4.1 FUERZA INICIAL DE PRESFUERZO
e´propuesta = 7.5 cm
ess = yss - e’ = 77.93-7.5 = 70.43 cm
Sustituyendo:
Para calcular el número de torones inicial , se propone un esfuerzo inicial de tensado de 0.75fsr y unas pérdidas del 20%.
Número de torones:
Se usarán 32 torones de f ½ ", en dos camas de 15 torones cada una y 2 torones adicionales sobre ellas
e´ = ( 15 x 5 + 15 x 10 + 2 x 15 ) / 32 = 7.97 cm
ess = yss - e’ = 77.93-7.97 = 69.96 cm
