Canal parshall

2DO EXAMEN PARCIAL PUENTES Y OBRAS DE ARTE
Problema Único:
Diseñar el puente losa (sólida) simplemente apoyado, tiene una luz de 12 m. entre ejes de apoyos. Carga viva HL – 93.
Se considera: 2 carriles de 3.60 m c/u y
2 veredas de 0.60 m c/u
Materiales: Concreto : f’c = 350 kg/cm2
Acero:fy = 4200 kg/m2
Carpeta Asfáltica: (4II)

A) CHEQUEO DE ESPESOR MÍNIMO DE LOSA:

hmin= 1.20(S+10)30= 1.20(39.37'+10)30=1.975 ft
hmin=1.975 x 12 x 0.0254=0.602 m
Tomar h=65 cm

B) CÁLCULO DEL ANCHO DE FRANJA PARA CARGA VIVA:
Luz=12m // al tráfico
Luz > 15’ = 4.60 m.
1. Un carril cargado:
E=10+5xL1xW1
Donde:
* L1 = Luz modificada = min. {39.37‘ ; 60’} → Tomar39.37‘
* W1 = Ancho total modificado = min {27.55‘ ; 30’} → Tomar 27.55‘

E=10+5x39.37x27.55=174.67''=4.44 m.

2. Dos carriles cargados:

E=84+1.44xL1xW1 ≤ 12xW1NL………..(1)
Donde:
* W1 = min {27.55‘ ; 30’} →Tomar 27.55‘
* L1 = min. {39.37‘ ; 60’} → Tomar 39.37‘

NL=EnteroW112=Entero27.5512=2

Donde:
* NL = # de carriles de diseño → Tomar 27.55‘

Reemplazando en (1)W1,L1

E=84.0+1.44x39.37x27.55=131.42''=3.34 m.

C) APLICACIÓN DE CARGA VIVA EN PUENTE LOSA:
* Se aplicarán las cargas especificadas

Cortante máximo

LINEAS DE INFLUENCIA DE REACCION A

VACamion=14512x1.0+14512x0.6417+3628x0.2833=24852.16 kg
VAC.Carril=12x952x12.0=5712 kg

VATandem=11338x1.0+11328x0.9=21542.2 kg
Factor de Impacto
F.I=1+IM100 donde IM=33%

F.I=1.33,no seaplica a la carga de carril repartida.

1. Momento de flexión máximo en CL
Camión (Truck)
Línea de Influencia:

Camión :
MACamion=14512x0.85+14512x3+3628x0.85=58955 kg
MACarril=18952x122=17136 kg-m

MATandem=11338x3.00+11.38x2.4=61225.2 kg-m
MLL+IM=1.33x61225.2+17136=98565.52 kg-m




D. SELECCIÓN DE FACTORES DE RESISTENCIA
ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA | ∅ |Flexión y tracción | 0.90 |
Corte y torsión | 0.90 |



E.SELECCION DE MODIFICADORES DE CARGA
| | Resistencia | Servicio | Fatiga |
Ductilidad | nD | 0.95 | 1.0 | 1.0 |
Redundancia | nR | 1.05 | 1.0 | 1.0 |
Importancia | nL | 0.95 | ------- | ------ |
| n=nDnRnL | 0.95 | 1.0 | 1.0 |

F) COMBINACIONES DE CARGA APLICABLES:

RESISTENCIA I: EstadoLimite
U=n1.25DC+1.50DW+1.75LL+IM+1.0FR+γTGTG

SERVICIO I: Estado Limite
U=1.0DC+DW+1.0LL+IM+0.3WS+WL+1.0FR


FATIGA: Estado Limite
U=0.75LL+IM
G) CALCULO DE LOS EFECTOS DE LA CARGA VIVA:

1. Franja interior:
Corte y momento por carril, parte C.1 Y C.2. Corte y momento por metro de ancho de franja; es crítico para: E= 3.34 (3.34<4.44)
VLL+IM=24852.16×1.33+57123.34=38765.4Kg3.34=11606.4Kgm
MLL+IM=98565.52 3.34=29510.6Kg-mm

2. Franja de borde:
Ancho de franja de borde longitudinal para una Loma de llantas=distancia del borde de vereda + 0.30 + ½ ancho de granja ≤ 1.80 m.

Debido a que el ancho es 1.80 m, consideremos ½ de camión de camión con un factor de presencia múltiple de 1.20 será critico.
VLL+IM=0.538765.41.21.80=12921.8KgmMLL+IM=0.598565.521.21.80=32855.2Kg-mm
H) EFECTO DE LAS OTRAS CARGAS:
1. Franja interior de 1.00 m. de ancho:

Peso de losa: WDC=0.65×1.00×2400=1560 kg/m
VDC=1/2×1560×12=9360 kg
MDC=18×1560×122=28080 kg-m
Asfalto futuro e= 0.1016 m.
VDW=12×228.6×12=1371.6 kg
MDw=18×228.6×102=2857.5 kg-m
2. Franja de borde:

1 m. de ancho, peso de vereda = 0.25x0.60x2400 =360 kg/m

DC:carga muerta

WDC=1560+3601.80=1760kgm

VDC=12×1760×12=10560kg
MDC=18×1760×122=31680kg-m
DW: carpeta asfáltica

WDW=228.6×1.80-0.601.80=152.4kgm

VDW=12×152.4×12=914.4 kg

MDC=18×113×122=10972.8 kg-m

I) INVESTIGUEMOS EL ESTADO LIMITE DE SERVICIO:

1. Durabilidad

Recubrimiento de fierro superior : 6 cm (desgaste)
Recubrimiento de fierro inferior : 2.5 cm.

D = 60 –...