CONGRESO INTERNACIONAL DE PUENTES

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CONGRESO LATINOAMERICANO EN INGENIERIA CIVIL 
TEMA: DISEÑO DE PUENTES USANDO CSiBridge – JULIACA 2012 
 
Modelo a Desarrollar; sección cajón reforzada 
1.- Análisis y Diseño de super estructura 
2.- Análisis Sísmico AUTOMATIZADO 
I.- Materiales 
 a.- Concreto: para vigas y columnas 
 b.- Concreto: para losa del deck; zapatas y pilotes 
 c.- Modulo de Elasticidad: 
 
 Donde: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 d.- Acero de Refuerzo: fluencia del acero corrugado 
 e.- Acero de Pre esfuerzo: (270 Ksi) 
 c.- Acero Estructural: fluencia 
 esfuerzo ultimo 
 
Definición de materiales 
II.- Patrones de carga y definición de cargas 
 
Patrones de Carga permanentes y transitorias 
II.1 Cargas Permanentes 
a.- Carga Muerta: conformada por todos los elementos estructurales; son cargas 
permanentes, las densidades son tomadas de la norma AASTHO 
 
b.- Asfalto: espesor de 7cm y densidad 2,250 
 
 
 
 
c.- Barandas: formado por un muro New Jersey y baranda metalica 
 
 
 
d.- Veredas: espesor de 0.15m 
 
 
 
 
II.2 Cargas Transitorias 
 a.- Peatonal: 
 
 
 
 
b.- Viento: 
Presión Horizontal estática; La velocidad de diseño que generará las presiones 
correspondientes es de , especificadas en el AASHTO‐LRFD, 2007. 
Asumiendo que la carga esta uniformemente distribuida sobre el área expuesta, se sumará 
el área de todos los componentes vistos en elevación y perpendiculares a la dirección del 
viento. 
Como nuestro puente está a menos de 10 metros de altura con respecto al nivel del agua, 
la velocidad de diseño no deberá de ajustarse. 
Para el cálculo de las presiones producidas por el viento está dada por la siguiente 
relación: 
 
 
 
 
 
Donde: 
 Presión básica del viento especificada en la siguiente tabla: 
 
 
 
 
 
 
 
Presión Vertical: Se considerará una fuerza vertical hacia arriba uniformemente distribuida 
por unidad de longitud del puente, con una magnitud de 96 kg/m2, multiplicada por el 
ancho del tablero. Esta carga lineal longitudinal se aplicará en el punto correspondiente a 
un cuarto del ancho del tablero a barlovento, juntamente con la carga horizontal calculada 
anteriormente. 
Como el tablero tiene un ancho total de 13 metros, entonces el valor de la fuerza será: 
 
 
 
 
c.- Movil: 
Número de carriles de carga : 
 
 
 ; definimos 2 carriles de 3.50m 
ancho. 
 
 
Camión de Diseño HL93; compuesto por tres subsistemas: 
- Camión + carril de carga; solo el camión de diseño será multiplicado por el porcentaje 
de carga dinámica (33%) 
 
 
Camión + carril cargado; con 33% impacto para el camión 
 
- Tándem + carril de carga: 
 
 
- Especial; dos camiones para conseguir el momento máximo negativo en el apoyo 
interior; solo aplica a puentes de mas de un tramo. 
 
 
d.- Frenado: 
Para la fuerza de frenado, consideraremos toda la longitud del puente, L=49 metros. Se 
tomará como el mayor de los siguientes valores: 
a. 25% del camión de diseño: 
 
b. 25% del tándem de diseño: 
 
c. 5% del camión de diseño: 
 
d. 5% del tándem de diseño: 
 
Tomaremos el mayor: 
 aplicado en cada 
carril;(FPM) factor de multiple presencia; en nuestro caso sera =1(dos carriles de 
carga) 
 
 
Geometría de la Sección transversal: (Referencia) 
 
III.- Sección Cajón; usaremos esta sección para realizar el diseño 
 
 
 
 
IV.- Viga Cabezal, Viga de Apoyo y Diafragma 
 
V.- Columna 
 
VI.- Bent; apoyo intermedio 
 
 
 
 
 
VII.- Modelo Final 
 
 
VIII.- Combinaciones para el diseño: seleccionamos los estados límites por Resistencia y Servicio 
 
 
Seleccionamos los estados límites de Resistencia V y por Servicio I 
 
 
 
 
IX Resultados: 
A) Criterio de Deflexión 
 
 
Usaremos 
 
 
 ; estamos dentro del permitido; de no cumplir podrá usar contra 
flecha en el proceso constructivo para absorber la deformación por el peso propio. 
B) Acero Superior losa 
b.1) Revisión de acero superior de la losa paralelo al eje X-X (acero longitudinal superior), estado 
limite de resistencia V; usando la envolvente. 
 
 
Resumen acero distribuido de ½”@0.12m long. con acero de 6m en los apoyos de ¾”@0.12m; el 
máximo momento en la losa superior (mto negativo) =31.9Tn-m 
b.2) Acero superior paralelo al eje Y-Y (top face) 
 
 
Resumen acero distribuido de 3/8”@0.10m trasversal con acero de 6m en los apoyos de 
1/2”@0.20m. 
C) Acero losa inferior 
c.1) Revisión de acero de la losa inferior paralelo al eje X-X (acero longitudinal superior), estado 
limite de resistencia V usando la envolvente; se esta revisando el acero en el eje del apoyo. 
 
Diagrama de Momentos M11 a lo largo del eje del apoyo - paralela al eje X-X; para integrar el max. 
momento debemos hacer una sección de corte en el centro de luz; en un ancho de 13m que es el 
ancho del deck. 
 
Mto. max. en la losa inferior 14.47Tn-m 
Acero de refuerzo en la losa inferior: 
 
Acero de refuerzo; Ø1/2”@0.10m long y Ø3/8”@0.15m transversal 
D) Acero en las vigas; revisamos el momento en las vigas de la sección cerrada 
 
 Viga interior 1 Viga exterior Viga central 
Acero + en la viga interior 1 : 70cm2 es decir 14Ø de 1” en dos capas 
 
Copiamos el acero de la viga interior 1 a la viga interior 3 
Acero + en la viga exterior: 50cm2 es decir 10Ø de 1” en dos capas 
 
 
 
 
 
 
Acero + en la viga central: 70cm2 es decir 14Ø de 1” en dos capas 
 
Observe que la capacidad a flexión de todas las vigas (sección cajón) envuelve a la demanda 
requerida solicitada. 
 
Capacidad por Corte: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Análisis Sísmico: 
Espectro de Respuesta: 
 
 
Espectro de Respuesta convertido Espectro de Diseño 
 
 
 
 
 
 
Longitud de plastificación