Presentación proyecto puente segmental 300m

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  • 1.  Estructuras que proporcionan una vía de paso. Tienen que contar por lo menos, con un carril paracirculación del tráfico. Debe tener un claro, medido a lo largo del centro de la vía,que exceda de 6.00 metros entre los apoyos.PUENTE
  • 2. ELEMENTOS DE UN PUENTEVigaDiafragmaBarandasCalzadaAceras
  • 3.  Se usan por su rigidez economia, apariencia,resitencia torsional. Las vigas cajón tambien puedenapoyarse en pilas y columnas esbeltas.PUENTE VIGA CAJÓN
  • 4.  La armadura es pasiva Adelantarse a las acciones que van a actuar sobre laestructura con unas contra-acciones.HORMIGÓN PRE-ESFORZADOSZona detensado
  • 5.  La sección transversal es un cajón, mono omulticelular, donde en la parte superiorexisten voladizos.VIGAS CAJÓN
  • 6. PILAS CAJÓN• Son los apoyos intermedios de los puentes yestán constituidos por el sistema defundación, el cuerpo de la pila y el cabezal deapoyo.
  • 7.  Carga muerta de elementos estructurales yelementos no estructurales unidos. Carga muerta de superficie de revestimiento yaccesorios. La carga viva se refiere a toda la carga vehicular opeatonal que circule por el puenteCARGAS
  • 8.  Cargas de vehículos Cargas debidas al peso de los vehículos Cargas de PeatonesCARGA MÓVIL
  • 9. LANES• Número de lineas o rutas que se planea usarpara cruzar el puente.• El ancho típico de una línea de tráfico es 3.05m.
  • 10. IMPLANTACIÓNELEVACIÓN
  • 11. DATOS GEOMÉTRICOS1.DATOS GENERALES.1.1 GEOMETRÍA DEL PUENTE.Longitud total LT 300,0 mLongitud entre tramosTramo 1-2 Lt1 75,0 mTramo 2-3 Lt2 150,0 mTramo 3-4 Lt3 75,0 mAncho de la calzada Ae 12,2 mAncho de vereda Av 1,4 mAncho total At 15,0 mPendiente longitudinal Pl 0,5 %Pendiente transversal Pt 2,0 %Capa de rodadura Ecr 0,05 mAltura de losa de hormigón Alh 0,35 m1.2 MATERIALES.Hormigón tablero F’c 300 kg/cm2Tendones Fy 17232,23 kg/cm2Módulo de elasticidad acero Ee 2,00E6 kg/cm2Módulo elasticidad de hormigón Es 2,08E5 kg/cm21.3 NORMAS DE DISEÑO.AASHTO LRFD 2007
  • 12. DISEÑO DE PUENTES 20131 Décimo “B”MODELACIÓN DE UN PUENTE SEGMENTAL UTILIZANDO EL SOFTWARECSiBRIDGE v15DATOS: f’c=300Kg/cm2(Para superestructura, pilas, pasamanos y adicionales).PROCESO DE MODELACIÓN:Nota: Las secciones encerradas en los recuadros rojos son las partes a modificar en lamodelación del presente puente.1. Abrir el programa con el ícono.2. Definir las unidades con las que se va a trabajar (Kgf, m, C).3. Crear un nuevo modelo en la opción NEW.
  • 13. DISEÑO DE PUENTES 20132 Décimo “B”4. Crear la nueva línea de diseño en la pestaña LAYOUT  AÑADIR NUEVA LINEA DEDISEÑO y los datos a ingresar es la longitud total del puente (L=300 m y G=0,50%).5. Definir los materiales con los que se pretende trabajar, en la pestaña COMPONENTS TYPE  MATERIAL PROPERTIES  CREAR UN NUEVO MATERIAL, como se detallaen las imágenes siguientes.Nota: El cálculo del módulo de elasticidad se realiza con la siguiente formula:√Para que éste sea más eficiente.√Recordar que el módulo de Poison es 0,15 y el Peso Volumétrico del Hormigón es 2410Kg/m3.
  • 14. DISEÑO DE PUENTES 20133 Décimo “B”6. Definir las secciones a emplear en la modelación, en la pestaña COMPONENTS  TYPE FRAME SECTION  CREAR UNA NUEVA SECCIÓN, como se detalla a continuación.VIGAS CABEZALES
  • 15. DISEÑO DE PUENTES 20134 Décimo “B”
  • 16. DISEÑO DE PUENTES 20135 Décimo “B”COLUMNAS CAJÓN
  • 17. DISEÑO DE PUENTES 20136 Décimo “B”BASES
  • 18. DISEÑO DE PUENTES 20137 Décimo “B”PILA CON SECCIÓN VARIABLE
  • 19. DISEÑO DE PUENTES 20138 Décimo “B”
  • 20. DISEÑO DE PUENTES 20139 Décimo “B”7. Diseñar el tablero, en la pestaña COMPONENTS  ITEM de la Superestructura  DECKSECTIONS  CREAR UNA NUEVA SECCIÓN DEL TABLERO, como se detalla acontinuación:Item ValueGeneral DataBridge Section Name TABLERO CAJONMaterial Property HORMIGON 300Number of Interior Girders 0
  • 21. DISEÑO DE PUENTES 201310 Décimo “B”Total Width 15Total Depth 3Left Exterior Girder Bottom Offset (L3) 0,2Right Exterior Girder Bottom Offset (L4) 0,2Keep Girders Vertical When Superelevate? (Area & Solid Models) NoSlab and Girder ThicknessTop Slab Thickness (t1) 0,35Bottom Slab Thickness (t2) 0,4Exterior Girder Thickness (t3) 0,4Fillet Horizontal Dimension Dataf1 Horizontal Dimension 0,46f2 Horizontal Dimension 0,46f3 Horizontal Dimension 0,15f4 Horizontal Dimension 0,46f5 Horizontal Dimension 0,46f6 Horizontal Dimension 0,15f7 Horizontal Dimension 0,46f8 Horizontal Dimension 0,46Fillet Vertical Dimension Dataf1 Vertical Dimension 0,15f2 Vertical Dimension 0,15f3 Vertical Dimension 0,15f4 Vertical Dimension 0,15f5 Vertical Dimension 0,15f6 Vertical Dimension 0,15f7 Vertical Dimension 0,15f8 Vertical Dimension 0,15Left Overhang DataLeft Overhang Length (L1) 4Left Overhang Outer Thickness (t5) 0,35Right Overhang DataRight Overhang Length (L2) 4Right Overhang Outer Thickness (t6) 0,35Live Load Curb LocationsDistance To Inside Edge of Left Live Load Curb 0,Distance To Inside Edge of Right Live Load Curb 0,Distance To Centerline of Median Live Load Curb 0,Width of Median Live Load Curb 0,Insertion Point LocationOffset X From Reference Point To Insertion Point 0,Offset Y From Reference Point To Insertion Point 0,Design DataTop Slab Cut Line Distance (From Top of Section) 0,605Bottom Slab Cut Line Distance (From Bottom of Section) 0,355
  • 22. DISEÑO DE PUENTES 201311 Décimo “B”Quedando la sección definida de la siguiente manera:8. Diseñar los diafragmas, en la pestaña COMPONENTS  opción ITEM de la Superestructura DIAPHRAGMS  CREAR UN NUEVO DIAFRAGMA, como se detalla acontinuación:Nota: El 0,3 es el espesor del diafragma en metros impuesto para dicho puente.
  • 23. DISEÑO DE PUENTES 201312 Décimo “B”9. Definir la variación paramétrica del tablero en COMPONENTS  ITEM de laSuperestructura  PARAMETRIC VARIATIONS  AÑADIR UNA NUEVAVARIACIÓN PARAMÉTRICA AL PUENTE, como se detalla a continuación:
  • 24. DISEÑO DE PUENTES 201313 Décimo “B”
  • 25. DISEÑO DE PUENTES 201314 Décimo “B”10. Diseñar los apoyos del puente, en la pestaña COMPONENTS  ITEM de la infraestructura BEARINGS  CREAR UN NUEVO APOYO, como se detalla a continuación:Nota: En el apoyo móvil se libera el U3 que se refiere a la traslación a lo largo de la línea dediseño permitiendo de esta manera el movimiento del puente en esta dirección ya que este es elapoyo móvil, mientras que en el apoyo 1 que es el fijo donde todo se encuentra restringido.11. Diseñar la pila del puente, en la pestaña COMPONENTS  ITEM de la infraestructura BENTS  CREAR LA NUEVA PILA, como se detalla a continuación:PILA CENTRAL
  • 26. DISEÑO DE PUENTES 201315 Décimo “B”PILA LATERAL
  • 27. DISEÑO DE PUENTES 201316 Décimo “B”Nota: Se escoge la opción MODIFY/SHOW COLUM DATA… para crear la pila de secciónvariable como columna (elemento FRAME).12. Crear el objeto puente en la pestaña BRIDGE  CREAR EL NUEVO OBJETO PUENTE ydividir a la línea de diseño en vanos en vista de que el puente tiene tres tableros condimensiones distintas.
  • 28. DISEÑO DE PUENTES 201317 Décimo “B”Nota: Para crear los nuevos vanos se debe poner un nombre nuevo al vano (SPAN1) y la longitudde éste.13. Realizar un UPDATE para ensamblar el objeto puente, en la pestaña BRIDGE.VISTA DEL OBJETO PUENTE ENSAMBLADO
  • 29. DISEÑO DE PUENTES 201318 Décimo “B”14. Seleccionar los tipos de vehículos que se estima que sean parte de la carga móvil del puente,en la pestaña LOAD  TYPE  VEHICLES  AÑADIR NUEVO VEHÍCULO como sedetalla a continuación.
  • 30. DISEÑO DE PUENTES 201319 Décimo “B”15. Crear el CONVOY de carga con los tipos de vehículos añadidos en la opción anterior, en lapestaña LOAD  TYPE  VEHICLE CLASSES  AÑADIR NUEVO CONVOY como sedetalla a continuación.16. Definir los patrones de carga a emplearse, en la pestaña LOAD  LOAD PATTERNS como se detalla a continuación.
  • 31. DISEÑO DE PUENTES 201320 Décimo “B”17. Asignar los datos y posición de las cargas sobrepuestas según sea el caso como puntual, linealo área, en la pestaña LOAD  TYPE  como se detalla a continuación:Carga PuntualCarga Lineal
  • 32. DISEÑO DE PUENTES 201321 Décimo “B”Carga como Área
  • 33. DISEÑO DE PUENTES 201322 Décimo “B”18. Asignar las cargas, en la pestaña BRIDGE  LOAD de acuerdo al tipo de carga (comopuntual, lineal o área) como se detalla a continuación:Carga puntual
  • 34. DISEÑO DE PUENTES 201323 Décimo “B”Carga linealCarga como área
  • 35. DISEÑO DE PUENTES 201324 Décimo “B”19. Modificar para que se muestren los vanos de sección variable en el objeto puente en lapestaña BRIDGE  SPANS como se muestra a continuación:
  • 36. DISEÑO DE PUENTES 201325 Décimo “B”
  • 37. DISEÑO DE PUENTES 201326 Décimo “B”20. Insertar los diafragmas y las pilas laterales en los apoyos del puente en la pestaña BRIDGE SUPPORTS  ABUTMENS como se detalla a continuación:
  • 38. DISEÑO DE PUENTES 201327 Décimo “B”21. Ajustar la altura a los que se encuentran los links en las pilas centrales teniendo en cuanta lavariación más grande de los vanos en la pestaña BRIDGE  SUPPORTS  BENTS comose detalla a continuación:
  • 39. DISEÑO DE PUENTES 201328 Décimo “B”PUENTE ASIGNADO LAS PILAS LATERALES
  • 40. DISEÑO DE PUENTES 201329 Décimo “B”22. Añadir la carga de pretensado del puente en la pestaña BRIDGE  PRESTRESS TENDONSasí:
  • 41. DISEÑO DE PUENTES 201330 Décimo “B”F = 500 KIPS = 6,452*10-3m2A = 10 IN = 226796,2 Kgf
  • 42. DISEÑO DE PUENTES 201331 Décimo “B”
  • 43. DISEÑO DE PUENTES 201332 Décimo “B”23. Diseñar los carriles en la pestaña LAYOUT  AÑADIR NUEVO CARRIL, para lo cual serealizó un cálculo previo así:A = Ancho libre de la vía (15m).
  • 44. DISEÑO DE PUENTES 201333 Décimo “B”
  • 45. DISEÑO DE PUENTES 201334 Décimo “B”Nota: Para el tercer carril el desplazamiento desde el centro será negativo.24. Insertar la carga móvil, en la pestaña ANALYSIS  TYPE  MOVING LOAD  CREARNUEVA como se detalla a continuación:
  • 46. DISEÑO DE PUENTES 201335 Décimo “B”25. Realizar el análisis del objeto puente en la pestaña ANALYSIS  RUN ANALYSIS así:Nota: No considerar el caso modal ya que no es un análisis dinámico.26. Obtener los valores de cortante y momento en la pestaña HOME  MOSTRAR LASFUERZAS Y ESFUERZOS DE LA SUPERESTRUCUTRA DEL PUENTE
  • 47. DISEÑO DE PUENTES 201336 Décimo “B”CÁLCULOS TÍPICOSCARGA DE POSTESDatos:Postes de hormigón armado.Peso específico (W) = 2410Kg/m3e = 0,25ma = 0,25mh = 0,90m
  • 48. DISEÑO DE PUENTES 201337 Décimo “B”CARGA DE TUBOSDatos:Postes de acero.9,63Kg/mΦ = 4”e=4mmCARGA DE ACERASDatos:Aceras de hormigón armado.Peso específico (W) = 2410Kg/m3e = 0,12ma = 1,40mL = 300mCARGA DE ASFALTO
  • 49. DISEÑO DE PUENTES 201338 Décimo “B”Datos:Peso específico del asfalto (W) = 1300Kg/m3e = 0,05mCARGA PEATONAL12,20m6,10m 6,10m