Vigas Para Puentes 2006

of 20 /20
VIGAS CALCULO DE LAS SOLICITACIONES MAXIMAS EN VIGAS Resultados del predimensionado de las vigas: - Vigas Internas: As req = 114.03 cm 2 - Vigas Externas: As req = 108.38cm 2 1. CALCULO DE SOLICITACIONES MAXIMAS PARA CARGA PERMANENTE Envolvente de corte de la viga con mayor solicitud de carga Viga Interna L a envolvente de Fuerza cortante se calcula estudiando las diferentes posiciones del tren de carga. Para obtener el corte máximo en la sección el tren de carga a estudiar debe estar dentro de la sección de la viga. Tren de Carga HS-20 *

Transcript of Vigas Para Puentes 2006

Page 1: Vigas Para Puentes 2006

VIGAS

CALCULO DE LAS SOLICITACIONES MAXIMAS EN VIGAS

Resultados del predimensionado de las vigas:

- Vigas Internas: Asreq = 114.03 cm2

- Vigas Externas: Asreq = 108.38cm2

1. CALCULO DE SOLICITACIONES MAXIMAS PARA CARGA PERMANENTE

Envolvente de corte de la viga con mayor solicitud de carga

Viga Interna

L a envolvente de Fuerza cortante se calcula estudiando las diferentes posiciones del tren de carga. Para obtener el corte máximo en la sección el tren de carga a estudiar debe estar dentro de la sección de la viga.Tren de Carga HS-20

*

*

Page 2: Vigas Para Puentes 2006

Envolvente de momento Carga permanente

*

*

2. CALCULO DE SOLICITACIONES MAXIMAS PARA CARGA VIVA

Envolvente de corte

I.

II.

Envolvente de momento

Caso (I):

Caso (II):

2

Page 3: Vigas Para Puentes 2006

Caso (III):

Caso (IV):

3

Page 4: Vigas Para Puentes 2006

3. CALCULO DEL CORTE ULTIMO

4

Page 5: Vigas Para Puentes 2006

Se calcula el corte último para cada punto determinado, para la envolvente de corte último.

4. CALCULO DEL MOMENTO ÚLTIMO

El momento último se calcula con los mismos coeficientes del corte último.

Igualmente se calcula para cada punto de la envolvente.

5

Page 6: Vigas Para Puentes 2006

6

X 0 0.90 2 3 4 5 6 7 8 9 9.79 10.50 11.21VC P(x) 34435 31578 28087 24913 21738 18564 15390 12216 9042 5868 3360 1106 -3359MC P(x) 0 29706 62522 89022 112347 132499 149476 163279 173908 181363 185007 186593 185009VC V(x) 14114 13414 12559 11781 11004 10226 9448 8671 7893 7115 6501 5949 -6501MC V(x)I 0 12075 25123 35352 44025 51143 56706 60713 63165 64062 63671 62491 60528MC V(x)II 36754 45637 52965 58738 62955 65187 66365 66759MC V(x)III 57421 60528 62491 63671MC V(x)IV 48924 55596 60713 64275 66281 66766 66374 65198

Envol Mmax 0 12075 25123 35352 44025 51143 56706 60713 64275 66281 66766 66374 66759Vu 107706 100871 92518 84923 77329 69735 62141 54547 46952 39358 33359 27967 -33357Mu 0 92466 193311 273374 342374 400313 447189 483004 512704 531342 538245 538558 538214

X 12 13 14 15 16 17 18 19 20.10 21VC P(x) -5867 -9041 -12215 -15389 -18563 -21738 -24912 -28086 -31577 -34752MC P(x) 181364 173911 163283 149481 132505 112354 89030 62531 29716 -3448VC V(x) -7115 -7893 -8671 -9448 -10226 -11004 -11781 -12559 -13414 -14114MC V(x)I 57421MC V(x)II 66276 64272 60713 55599 48929MC V(x)III 64062 63165 60713 56706 51143 44025 35352 25123 12075 0MC V(x)IV 62968 58754 52983 45658 36777

Envol Mmax 66276 64272 60713 56706 51143 44025 35352 25123 12075 0Vu -39357 -46951 -54545 -62139 -69734 -77328 -84922 -92516 -100870 -108117Mu 531321 512696 483009 447196 400320 342383 273384 193323 92479 0

CALCULO DE LAS ENVOLVENTES

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9.79 10.5 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2111.21

Page 7: Vigas Para Puentes 2006

CALCULO DEL ACERO TRANSVERSAL DE LA VIGA

El momento máximo de la envolvente, fue de 538245Kg—m

donde

AsREQ =104.60cm2

Opciones de distribución determinación de las cabillas a utilizar en la sección.

por tal se escogerá la que se aproxime más al área requerida, para evitar el sobre diseñado.

De manera inicial se dispondrán de la siguiente manera:

La distancia mínima entra barras:

7

Page 8: Vigas Para Puentes 2006

Para barras solapadas Smin = 3.8+2.54=6.34cm

Se dispondrán 5 barras en la parte inferior de la sección transversal de la viga:

Db= 50-6-2.13-(5*2.54)=29.17/4=7.29>6.34 OK

Ahora se calcula la distancia centroidal del arreglo hasta la fibra inferior, la cual se va a nombrar con la letra d’.

d’=10.87cm

se calcula de nuevo el acero requerido para verificar el arreglo diseñado para la viga.

donde

AsREQ = 105.30cm2 < 107.1cm2

Como el acero requerido es menor que el que se le está colocando, el arreglo es aceptable.

Para calcular el momento que resisten las barras dispuestas, se obtiene de la siguiente manera:

8

Page 9: Vigas Para Puentes 2006

9

20 1” + 2 ¾”

Page 10: Vigas Para Puentes 2006

CALCULO DEL ACERO LONGITUDINAL DE LA VIGA

La viga en estudio presenta su solicitación máxima en

el punto medio de su longitud, esto quiere decir, que

es allí donde necesita todo el acero calculado por el

mismo. Por lo tanto en la demás secciones de la viga

no es necesario la colocación del acero total a todo lo

largo de la viga.

10

Page 11: Vigas Para Puentes 2006

En la sección media se tienen 22 barras, se irán eliminando por capas.

Eliminación de la primera capa, 2 ¾”

20 1”

d’=10.35cm

d= 150cm-10.35cm=139.65cm

11

Page 12: Vigas Para Puentes 2006

Eliminación de la segunda capa

10 1”

d’=6.54cm

12

Page 13: Vigas Para Puentes 2006

d= 150cm-6.54cm=143.46cm

Eliminación de la tercera capa

7 1”

d’=6.00cm

d= 150cm-6.00cm= 144cm

13

Page 14: Vigas Para Puentes 2006

LONGITUDESL 1 2 ¾ = 4.93m L 2 10 1” = 15.88m L3 3 1” = 17.53m L4 7 1”= 21m

7. LONGITUD DE ANCLAJE

La = 140cm

Longitudes afectadas por la longitud de anclaje:

L 1 2 ¾ = 4.93m +2La=7.73 m

14

Page 15: Vigas Para Puentes 2006

L 2 10 1” = 15.88m +2La=18.68 mL3 5 1” = 17.53m +2La=20.33 mL4 7 1”= 21.4 m (se agregaron 20 cm. a cada lado para colocación de los aparatos de apoyo)

La = longitud de anclaje

8. LONGITUD DE SOLAPE

C=1,00 AC=1,30 BC=1,70 C

En nuestro caso AsREQ = 105.30cm2

AsPROP = 107.1cm2

Se esta solapando aproximadamente 1/3 del acero total, por lo tanto es menor del 50% del acero

Entonces Ls =1.3*Ld

Ls= 82.5*1.3= 107≈ 110cm

LONGITUDES TOTALES POR CAPA

LONGITUD DE LA PRIMERA CAPA

15

Asprop/Asreq50% 75% 100%

> 2 A A B< 2 B C C

TIPO SOLAPE %ACERO

SOLAPADO

Page 16: Vigas Para Puentes 2006

con 1.10m de solape

LONGITUD DE LA SEGUNDA CAPA

con 1.10m de solape

LONGITUD DE LA TERCERA CAPA

con 1.10m de solape

16

Page 17: Vigas Para Puentes 2006

LONGITUD DE LA CUARTA CAPA

L = 7.73 m Distribución:1 cabilla de 7.73 m

9. CALCULO DEL ACERO DE PARAMENTO

Toda Viga que tenga un alma superior a 2 pies debe tener acero de paramento.

Se colocan en la zona libre del alma, entre el acero positivo y el acero negativo.

Se coloca a lo largo de toda la viga.

- Longitud de solape para el acero de paramento

Ls = 1.3 Ld

Ls= 1.3*30= 39cm 40cm

La longitud del acero de paramento es de:Lp = (21.4 -( 2*0.05)+0.30)Lp = 21.6 m 1 cabilla de 12m 1 cabilla de 10 m (con 40 cm. de solape)

10. CALCULO DEL ACERO NEGATIVO

17

Page 18: Vigas Para Puentes 2006

Va a lo largo de toda la viga

11. CALCULO DEL ACERO POR CORTE (Usando estribos de tres ramas)

18

Separación Máxima por NormaLa menor de:Zona no sísmica: d/2

60 cm.

Zona sísmica : confinar 2hSeparación máxima:

d/4 30 cm.

El resto a d/2

Page 19: Vigas Para Puentes 2006

Se recomienda hacer estribos de 3 ramasPor tal el Av se multiplica por tres.

19