Trabajo practico Cálculo puente

Memoria descriptiva

El presente trabajo consta del desarrollo del diseño preliminar de un puente de hormigón armado o pretensado, de acuerdo a los datos que fueron otorgados por la cátedra para el estudio del mismo.

El puente se ubicará sobre un río, será recto, tendrá una longitud total de 67 m y estará compuesto por dos tramos de 33.5 m cada uno. En la mitad del vano del puente, se dispondrá de una pila. A su vez, optamos por diseñar un tablero para cada sentido de circulación, es decir, cada tablero estará compuesto por: una vereda, dos banquinas y dos carriles con el mismo sentido de circulación. Ambos tableros presentan sus defensas y barandas correspondientes, y los mismos se encuentran ubicados a una distancia de 1 m entre sí. La sección transversal de cada tablero queda definida de la siguiente forma y tendrá una longitud total de 12.3 m:

[pic 1]

Para llevar a cabo el cálculo y diseño del presente trabajo, utilizamos el reglamento CIRSOC 800 para el cálculo de la estructura del puente, el CIRSOC 801 para el análisis de las cargas, y además, predimensionar el mismo inicialmente con el método simplificado brindado por la Dirección Nacional de Vialidad (DNV), y luego utilizamos el programa de cálculo RAM Elements para verificar y concluir los valores adoptados para los distintos elementos estructurales.

Para el tablero se propuso la utilización una losa “in situ” de 20 cm de espesor. A su vez, a partir de la longitud total de la sección transversal, se realizó un cálculo aproximado, para obtener la cantidad de vigas necesarias a disponer transversalmente. Se determinó una cantidad de 5 vigas iguales, en cuanto geometría y armadura, lo que facilita la construcción del puente y logra un ahorro de tiempo en su elaboración.

Resultó en un puente cuyos tableros tienen un ancho de 12.3 m cada uno y constan de 5 vigas, que se encuentran distanciadas a 2,6 m con voladizos de 0,95 m. El voladizo cumple una función estética y a su vez, evita que la viga en el extremo este innecesariamente sobredimensionada.

Materiales:

• Viga postesada premoldeada:

Hormigón: H - 45

Armadura pasiva: ADN tipo III, 420 Mpa

Armadura activa: C - 19000

• Losa: Hormigón H - 30

A su vez, en el diseño geométrico se indica una pendiente del 2% para el tablero. Dicho desnivel se materializó ubicando las vigas sobre dados de hormigón con altura variable, como se muestra a continuación:

[pic 2]

Sección transversal de tablero

MEMORIA DE CÁLCULO

Propiedades geométricas de las secciones

Para la sección del tablero hay tipologías y relación entre dimensiones, a partir de las cuales se determinó la altura del paquete estructural.

Se optó por realizar un tablero con una sección entre los tipos C y D,  por lo que la altura del paquete se calculó como L/18, siendo L la luz de la misma y la altura del paquete, la correspondiente la mínima.

[pic 3]

[pic 4]

La altura obtenida fue de 1,86 m. Ya que se había adoptado un espesor de losa de 20 cm; la altura mínima restante para la viga era de 1,66 m. Finalmente, se optó por darle a la viga una altura de 1.70 m.

Para la determinación de las características geométricas de la viga se respetó el ancho mínimo de alma que es 0,1h o 18 cm, brindado por la DNV.

Análisis de cargas

Calculamos inicialmente las cargas permanentes DC (peso propio de los componentes estructurales y agregados no estructurales) y DW (peso propio de las superficies de rodamiento e instalaciones para servicios).

Cargas permanentes DC:

Cargas permanentes DW:

Sobrecarga vehicular (LL)

Luego, para la sobrecarga vehicular sobre las calzadas se utiliza una combinación de carga de carril de diseño y camión de diseño o tandem de diseño, seleccionando aquella que de la situación más desfavorable.

En primer lugar, la carga de carril de diseño consiste en una carga de 15kN/m, uniformemente distribuida en dirección longitudinal.

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