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INDICE 1. ESTRUCTURA DE PUENTE: LA MOCHITA 2 ................................................................... 2 1.1. MEMORIA DESCRIPTIVA ............................................................................................. 2 1.1.1. GENERALIDADES ................................................................................................. 2 1.1.2. CARACTERSTICAS PRINCIPALES ......................................................................... 2 1.1.3. GEOMETRA ........................................................................................................ 3 1.1.4. BASES DE CLCULO ............................................................................................. 3 1.2. MEMORIA DE CLCULO .............................................................................................. 4 1.2.1. BASES DE DISEO ............................................................................................... 4 1.2.1.1. Normativa ....................................................................................................... 4 1.2.1.2. Estados de Carga ............................................................................................ 4 1.2.1.3. Combinaciones de Cargas (Segn AASHTO): .................................................. 5 1.2.1.4. Materiales ....................................................................................................... 5 1.2.2. MEMORIA DE CLCULO ESTRUCTURAL .............................................................. 6 1.3. 1.4. PRESUPUESTO ESTIMATIVO ..................................................................................... 18 PLANOS DEL PROYECTO............................................................................................ 19

Estudio de Ingeniera Mejoramiento Interconexin Vial Costanera Concepcin Chiguayante, Provincia de Concepcin, Regin del Bo-Bo Desarrollado por: Especialista Estructural: G.D. Revisado por: Coordinador de Proyecto- SA Aprobado por: Jefe de Proyectos- JC Rev. 00 03.11.12 Pg. 1

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1. 1.1.

ESTRUCTURA DE PUENTE: LA MOCHITA 2 MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1.1. GENERALIDADES En la Av. Costanera, Provincia de Concepcin, Regin del Bo-Bo, se proyecta un mejoramiento a la interconexin vial entre Concepcin y Chiguayante, lo cual condujo a realizar el siguiente proyecto de un nuevo puente, ubicado sobre entrada del ro Bo-Bo, motivando la obra que se describe a continuacin. 1.1.2. CARACTERSTICAS PRINCIPALES El puente, cuyo diseo se presenta, cumple con los actuales estndares de obras viales, en especial en su capacidad de sobrecarga mvil y glibo. Por condiciones de trazado y ancho de cauce, su longitud es de 157,40 metros, recto con pendiente longitudinal de 0,761% y pendiente transversal de 2,50%. Este puente est compuesto por 4 tramos de 48,20m. 30,00m. 30,00m 48,20m., dispuestos simtricos y respetando ubicacin de bocatoma existent, con ancho total de tablero de 12,40 m., que incluye una calzada de 7.00 m., berma en lado izquierdo de 0,50m. y con barreras del tipo forma F alta, con pasamanos, de 0.365 m. al lado izquierdo, el lado derecho sigue con una ciclovia con un ancho de 2,00 m y pasillo con un ancho nominal de 2,10 m. y barandas metlicas peatonales. Tablero en base a Losa de hormign colaborante de 22 cm de espesor sobre 4 Vigas metlicas de 2.20 m de altura ,separadas a 3.30 m. La infraestructura est constituida por dos estribos con muro espaldar, mesa de apoyo y muros laterales de hormign armado. Fundaciones con zapata sobre 14 Pilotes preexcavados de 1. 0 m de dimetro y 30 m de largo. 3 Cepas intermedias en base a Marco rgido con 3 pilares cilindricos de dimetro 1.20 m y 5.40 m de altura y viga cabezal de 12.40 m de largo y seccin 2.00 * 1.60. Fundacin con zapata sobre 6 Pilotes preexcavados de 1.20 m de dimetro y 30 m de largo.

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1.1.3. GEOMETRA Longitud Nmero de tramos Calzada Berma Ciclova Pasillo : 157,4 m : 4 tramos de 48,20m. 30,00m. 30,00m 48,20m. : 7,0 m. : 0,5 m en lado izquierdo : 2,0 m en lado derecho : con pasillo al costado derecho de la ciclova de 2,1 m nominal

1.1.4. BASES DE CLCULO Las bases por las que se rige el diseo y clculo de este Proyecto se ajusta a las disposiciones de la Norma AASHTO 2002, sus modificaciones, el Manual de Carreteras Vol. 3, Cp. 3.1000, la Normativa del Departamento de Proyectos de Estructuras, de la Direccin de Vialidad, MOP y geometra transversal indicada por el mandante. El tren de sobrecarga mvil considerado es el HS 20-44 + 20%.

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1.2.

MEMORIA DE CLCULO

1.2.1. BASES DE DISEO 1.2.1.1. Normativa

Para el proyecto de esta estructura se ha considerado la siguiente normativa: Standard Specifications for Highway Bridges, adopted by American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), 17 th edition, Washington (Estados Unidos de Amrica) 2002. Manual de Carreteras. Volumen N3. Instrucciones y Criterios de Diseo. Marzo 2012. Ministerio de Obras Pblicas. Nuevos Criterios Sismicos para el Diseo de Puente en Chile, Departamento de Proyectos de Estructuras de la Divisin de Ingeniera, de la Direccin de Vialidad del MOP. 1.2.1.2. Estados de Carga

Los estados de carga considerados para el proyecto de este puente son los siguientes:

Carga Muerta (D): Hormign armado : c = 2,5 ton/m3

Sobrecarga Mvil (L): La sobrecarga mvil se ha considerado de acuerdo con la normativa AASHTO 2002 (17 Edicin), incrementando en un 20% el peso del camin estndar HS20-44.

Empujes de tierra (E): Se evalan estimando un relleno estructural granular, con ngulo de friccin interna de = 35 y peso unitario hmedo t = 2,0 ton/m3. De los antecedentes, se estima el valor de Ka y Kae, de acuerdo al Manual de Carreteras, Vol. N3, los cuales son: Ka = 0,246 y Kae = 0,188.

Solicitaciones Ssmicas (EQ):

Se considera la Divisin I-A de la norma AASHTO 2002 y el Mtodo del Coeficiente Ssmico Modificado por la Respuesta Estructural, del Manual de Carreteras Captulo 3.1000. Para efectos de evaluacin del coeficinete ssmico se considera un suelo tipo IV (a verificar en

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prxima etapa) y zona ssmia 3. En consecuencia, de la distribucin ssmica, se obtiene un coeficiente ssmico de 0,26.

1.2.1.3.

Combinaciones de Cargas (Segn AASHTO):

Para el diseo de la infraestructura se tiene: Elasticas: Caso Esttico: Caso Ssmico: C1 : D + E + L C2 : D + E + EQ

Ultimas: Caso Esttico: Caso Ssmico: C1 : 1.3(D + 1.3E + 1.67L) C2 : 1.3(D + 1.3E + EQ)

1.2.1.4.

Materiales

Los materiales utilizados en el diseo de este puente son los siguientes:

Hormign Losa, estribos, cepas, fundaciones y pilotes H-30 (fc= 25 Mpa)

Acero Pasivo Lmite elstico

A 63-42 H con resaltes fy= 4.200 kg/cm2

Acero Estructural Viga ASTM A572 Gr50 fy=3.500 kg/cm2 ( Tipo A 52 34 ES )

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1.2.2. MEMORIA DE CLCULO ESTRUCTURAL

Puente LOSA

Puente Mochita

separ Vigas espesor Losa Apoyo Extremo dist V. Borde= Baranda Pasillo Baranda peatonal Losa Pavimento Guardarueda

3,30 0,22 Derecha 1,25 1,00 0,00 0,00 0,22 0,05 0,00

emnimo=

0,212

1,00 0,25 1,00 1,25 0,89 0,50

0,50 2,50 0,20 2,50 2,40 0,00

N(Ton) 0,50 0,00 0,00 0,69 0,11 0,00

x(mt) 1,07 0,75 1,69 0,63 0,45 1,40 M=

M(Tmt) 0,54 0,00 0,00 0,43 0,05 0,00 1,01

Caso PP+Peatones+

Camin en 0,58 1,604 7,26 0,00

calzada a 1' de la 1'

solera

x= E= Camin Peatones

1,20 1,65

1,30 0,42

7,06 0,00

0,58 0,93 MB=

4,10 0,00 5,11

Tramo entre vigas PP(T/m)= S en pies= Diseo Apoyo extremo Mbu= Tramo Mu= Rep 0,67 10,82 hormign H30 Fe 16,58 Fe 14,12 cm2 Mpp= Mcm= hutil= 0,73 3,63 18,00

10,21

cm2

f16a20

+f12a20

8,83 9,46

cm2 f16a20

f16a20

+f12a20

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VIGA La Mochita

47,7

s= Coef distrib Viga Interna Viga Externa

3,3 1,967 1,774

Solicitaciones Peso propio viga Peso propio losa peso de moldajes qds= Carga permanente Barandas Pasillos Pavimento qdc en c/ Viga=

por Viga 0,60 1,82 0,15 2,565 Ton /m

Ton /m

1,2 0,2 1 0,6

Ton /m n vigas 4 Ton /m

carga 3,165 W(Ton)= 1 tramo

Largo 48,2 610,21

Carga Mvil Impacto Ci= Cd= Carga P= 1,18 1,967 5,04 Ton

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Puente La Mochita SOLICITACIONES L(cm) 4770 qds(K/cm) qdc(Kg/cm) 25,65 6 Camin P(Kg) 5040 0,0595388 KG QLL 42659 40391 38123 35855 33587 31319 29051 26783 24515 22247 19979 5,04 C Faja P ( Kg) 11343 qll (Kg/cm) 13,22 37593056 Camin KG CM MLL 0 9633330 18184824 25654482 32042304 37348290 41572440 44714754 48772137 48772137 48772137 C Faja MLL 0 9712828 18403252 26071274 32716893 38340109 42940922 46519332 49075339 50608944 51120145

X/L

KG QDS 61175 55058 48940 42823 36705 30588 24470 18353 12235 6118 0

KG QDC 14310 12879 11448 10017 8586 7155 5724 4293 2862 1431 0 47,7 69,42 101,03011 487,72137

KG CM MDS 0 13860782 26262535 37205258 46688951 54713614 61279248 66385852 70033426 72221971 72951486

KG CM MDC 0 3242288 6143283 8702984 10921392 12798506 14334327 15528854 16382088 16894028 17064675

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50

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Seccin Central carga P= qds= qdc= Peso A.Colab Esp losa H cm 47,7 5040 25,65 6 609,6 264 22 Area cm2 m Kg Kg/cm Kg/cm Kg cm cm Y cm Carga faja q(T/m)= 1,32 P(T)= 11,34 51120145

4770 MDS= MDC= MLL= A*Y 72951486 Kg cm 17064675 Kg cm 48772137 Kg cm Inercia FAT cm4 Kg/cm2

B cm Viga sola 1 2 3 0 3 2 1 20,00 40,00 45,00 1,20 50,00 45,00 40,00 Total fds= 12,44 Viga compta Losa Viga Total fdc(cm)= 2,01 Viga compta Losa Viga Total 106205 fLL(cm)= 3,69

0,00 2,00 2,50 210,00 2,50 2,50 2,00 221,50 YTS= YBS= K=

0,00 80,00 112,50 252,00 125,00 112,50 80,00 762,00 127,56 93,94 3 193,60 762,00 955,60

0,00 1,00 3,25 109,50 215,75 218,25 220,50 127,56 STS= SBS=

0,00 0 80,00 1281415 365,63 1738488 27594,00 82203 26968,75 972162 24553,13 925255 17640,00 691012 926100 97201,50 6616636 51870 FTS= 70435 FBS= C.PERMAN -2129,60 2363443 97201,50 600476 7809 95071,90 9588363 96376 78586 C.MOVIL FTC= FBC= 177 217 1406 1036

-11,00 127,56 99,49 STC= SBC=

YTC= YBC= K=

99,49 122,01 1 580,80 762,00 1342,80

-11,00 127,56 67,63 STC= SBC=

-6388,80 3590840 97201,50 2736955 23426 90812,70 12967857 191749 84278 FTC= FBC= 267 607 Kg/cm2 1850 1859

51120145

YTC= YBC=

67,63 153,87

Totales

FT= FB=

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VIGA La Mochita

29,5

s= Coef distrib Viga Interna Viga Externa

3,3 1,967 1,774

Solicitaciones Peso propio viga Peso propio losa peso de moldajes qds= Carga permanente Barandas Pasillos Pavimento qdc en c/ Viga=

por Viga 0,40 1,82 0,15 2,365 Ton /m

Ton /m

1,2 0,2 1 0,6

Ton /m n vigas 4 Ton /m

carga 2,965 W(Ton)= 1 tramo

Largo 30 355,80

Carga Mvil Impacto Ci= Cd= Carga P= 1,23 1,967 5,25 Ton

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Puente La Mochita SOLICITACIONES L(cm) 2950 qds(K/cm) qdc(Kg/cm) 23,65 6 Camin P(Kg) 5250 0,0962712 KG QLL 42701 40339 37976 35614 33251 30889 28526 26164 23801 21439 19076 C Faja P ( Kg) 11816 qll (Kg/cm) 13,77 14977650 Camin KG CM MLL 0 5949956 11202975 15759056 19618200 22780406 25245675 27014006 29336366 29336366 29336366 C Faja MLL 0 4501487 8529133 12082938 15162902 17769026 19901310 21559752 22744354 23455115 23692035

X/L

KG QDS 34884 31395 27907 24419 20930 17442 13954 10465 6977 3488 0

KG QDC 8850 7965 7080 6195 5310 4425 3540 2655 1770 885 0

KG CM MDS 0 4888085 9261636 13120650 16465130 19295074 21610483 23411357 24697695 25469498 25726766

KG CM MDC 0 1240106 2349675 3328706 4177200 4895156 5482575 5939456 6265800 6461606 6526875

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50

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Seccin Central carga P= qds= qdc= Peso A.Colab Esp losa H cm 29,5 5250 23,65 6 316,8 264 22 Area cm2 m Kg Kg/cm Kg/cm Kg cm cm Y cm Carga faja q(T/m)= 1,38 P(T)= 11,82 23692035

2950 MDS= MDC= MLL= A*Y 25726766 Kg cm 6526875 Kg cm 29336366 Kg cm Inercia FAT cm4 Kg/cm2

B cm Viga sola 1 2 3 0 3 2 1 20,00 40,00 30,00 1,20 40,00 30,00 40,00 Total fds= 4,63 Viga compta Losa Viga Total fdc(cm)= 0,58 Viga compta Losa Viga Total 24285,18 fLL(cm)= 1,67

0,00 0,00 1,20 210,00 1,80 1,20 0,00 214,20 YTS= YBS= K=

0,00 0,00 36,00 252,00 72,00 36,00 0,00 396,00 125,62 88,58 3 193,60 396,00 589,60

0,00 0,00 0,60 106,20 212,10 213,60 214,20 125,62 STS= SBS=

0,00 0,00 21,60 26762,40 15271,20 7689,60 0,00

0 0 562664 95021 538496 278669 0 926100 49744,80 2400949 19113 FTS= 27104 FBS= C.PERMAN -2129,60 1630038 49744,80 796908 7809 47615,20 4835703 59879 36238 C.MOVIL FTC= FBC= 109 180 1346 949

-11,00 125,62 80,76 STC= SBC=

YTC= YBC= K=

80,76 133,44 1 580,80 396,00 976,80

-11,00 125,62 44,39 STC= SBC=

-6388,80 1781651 49744,80 2613088 23426 43356,00 6819114 153633 40156 FTC= FBC= 191 731 Kg/cm2 1646 1860

29336366

YTC= YBC=

44,39 169,81

Totales

FT= FB=

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EMPUJES

Datos beta b= fi f = i= Teta t= delta d= grados 0,000 35,000 0,000 14,582 17,500 radianes 0,000 0,611 0,000 0,254 0,305 Ao'= csis= 0,4 0,26

Activo 0,81933855 0,976609358 0,67429005 0,246311991 0,246311991

Sismico 0,87841175 0,8201833 0,32631372 2,46879123 0,43381329 0,43381329 0,246 Ksismico= Dks= 0,434 0,188

Kactivo=

K Reposo

0,573

0,427

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PUENTE La Mochita CALCULO ESTRIBO ESTABILIDAD ancho fundacin ancho muro fron adelante coef Sismo Kact dif K 13,50 12,40 1,50 0,26 0,246 0,188 SISMO 0,315 ancho 0,30 1,30 7,00 4,20 0,00 altura 2,60 5,00 1,60 9,20 7,60 0,00

espaldar mesa fundacion H total b relleno losa

Hemp= Y0=

9,20 0 9,20

Espaldar Viga Cabez Mesa Apoyo Mesa Apoyo Pilares Fundacin Losa Relleno Puente Eactivo Esismico

N 24,18 0,00 201,50 0,00 0,00 378,00 0,00 791,62 305,00 81,33 62,15 1843,78

X 2,65 0,00 2,15 0,00 0,00 3,50 7,00 4,90 2,00 7,00 7,00

N*X 64,08 0,00 433,23 0,00 0,00 1323,00 0,00 3878,92 610,00 569,30 435,07 7313,59

H 6,29 0,00 52,39 0,00 0,00 98,28 0,00 205,82 79,30 258,19 197,31 897,58

Y 7,90 0,00 4,10 0,00 0,00 0,80 1,60 5,40 6,60 3,07 6,13

H*Y 49,67 0,00 214,80 0,00 0,00 78,62 0,00 1111,43 523,38 791,77 1210,18 3979,85

SISMO

mc= Pilotes 5,00 2,00 7,00 qn= qm= qpp= q=

4914,63 separac 5,50 0,00 Pilotes 5,00 2,00 7,00 132 179 11 321,41 max Braz mec 27,50 0,00 27,50 14

-36,02 min

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INGELOG

PUENTE La Mochita CALCULO ESTRIBO ESTABILIDAD ancho fundacin ancho muro fron adelante coef Sismo K activo dif K Geomet Estribo Esttico 0,315 13,50 12,40 espaldar 1,50 mesa 0,00 fundacion 0,246 H total 0 b relleno losa ancho 0,30 1,30 7,00 4,20 0,00 altura 2,60 5,00 1,60 9,20 7,60 0,00

Hemp= Y0=

9,20 0 9,20

Espaldar Viga Cabez Mesa Apoyo Mesa Apoyo Pilares Fundacin Losa Relleno Puente Eactivo Esobrecarga

N 24,18 0,00 201,50 0,00 0,00 378,00 0,00 791,62 305,00 81,33 10,61 1792,23

X 2,65 0,00 2,15 0,00 0,00 3,50 7,00 4,90 2,00 7,00 7,00

N*X 64,08 0,00 433,23 0,00 0,00 1323,00 0,00 3878,92 610,00 569,30 74,26 6952,78

H 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 258,19 33,68 291,86

Y 7,90 0,00 4,10 0,00 0,00 0,80 1,60 5,40 6,60 3,07 4,60

H*Y 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 791,77 154,91 946,68 Pilotes n= sep= 14 5,00 5,50

REPOSO

mc= qn= qm= q=

850,44 128,02 30,93 201,32 max

qpp 139,47 min

42,38

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INGELOG

CEPA PUENTE Mochita Datos L zapata A zapata H zapata D Pilar H Pilar V Largo V Ancho V Alto b= a= c= d= h= l= f= g= 9,50 5,80 1,60 1,20 5,40 12,40 2,00 1,60 N 45,78 99,20 44,40 483,00 672,38 224,13

C1 48

30

num pilas= 195,112 area= coef sis=

3

1,130 0,26

Elevacin

2 3 4 Puente Nv 1 1

H 11,90 25,79 11,54 125,58 174,82 58,27

y 2,70 6,20 7,93 7,00

H*y 32,14 159,91 91,49 879,06 1162,60 387,53

En c/pila

Diseo

Estimado

Vu= Uou= w= Fe=

0,135 0,194 0,65 302,00 38 f 32

cm2

Fundacin

1 Nv 00

220,40 N 892,78

57,30 H 232,12 separac 3,8

0,80

45,84 M 1488,15

Pilotes qn= m= qm= q+= q-= pp=

3,0 148,797 1488,15 130,54 291,34 30,26 12,00

3,0

6,0

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INGELOG

CEPA PUENTE Mochita Datos L zapata A zapata H zapata D Pilar H Pilar V Largo V Ancho V Alto b= a= c= d= h= l= f= g= 9,50 5,80 1,60 1,20 5,40 12,40 2,00 1,60 N 45,78 99,20 44,40 356,00 545,38 181,79

C2 30

30

num pilas= 195,112 area= coef sis=

3

1,130 0,26

Elevacin

2 3 4 Puente Nv 1 1

H 11,90 25,79 11,54 92,56 141,80 47,27

y 2,70 6,20 7,93 7,00

H*y 32,14 159,91 91,49 647,92 931,46 310,49

En c/pila

Diseo

Estimado

Vu= Uou= w= Fe=

0,109 0,156 0,65 302,00 38 f 32

cm2

Fundacin

1 Nv 00

220,40 N 765,78

57,30 H 199,10 separac 3,8

0,80

45,84 M 1204,18

Pilotes qn= m= qm= q+= q-= pp=

3,0 127,630 1204,18 105,63 245,26 34,00 12,00

3,0

6,0

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INGELOG

1.3.

PRESUPUESTO ESTIMATIVOPRESUPUESTO ESTIMATIVO

PROYECTO : Mejoramiento Interconexin Vial Costanera Concepcin - Chiguayante, Provincias de Concepcin, Regin del Bo-Bo SECTOR : Construccin de Puente La Mochita 2, Comuna de Concepcin. CAMINO : Av. Costanera

ITEM

DESIGN ACION

UNIDAD

CANTIDAD

PRECIO UNITARIO $

TOTAL ($)

I 202-5 202-7 206-2 501-2 501-14 504-1 503-2 509-1

INFRAESTRUCTURA Excavacin a Maquina en Ptes. Y Estructuras Excavacin Directa con Agotamiento en Ptes. Y Estructuras Relleno Estructural Hormign H -10 Hormign H -30/SM Moldajes Acero para Armaduras A63 - 42H Pilotes Preexcavados (in situ)

m3 m3 m3 m3 m3 m2 Kg m3

1000 999 792 37 1120 1260 89600 1.071

3.000 12.000 9.500 72.000 165.000 10.000 1.200 1.000.000

3.000.000 11.988.000 7.524.000 2.664.000 184.800.000 12.600.000 107.520.000 1.071.000.000

II 501-14 504-1 503-2 507-1 511-1 411-2 515-1 514-1 513-2 710-3.A 710-1 615-1 512-1

SUPERESTRUCTURA Hormign H -30/SM Moldajes Acero para Armaduras A63 - 42H Suministro y Transporte de Vigas Metalicas y Arriostramiento Pintura de Vigas Metalicas y Arriostramiento Pavimento de Hormign para Puentes Losa de Acceso Sum. Y Coloc. De Placas de Apoyo de Neopreno Sum. Y Coloc. De Anclajes Antissmicos, Tableros de Ancho Mayor a 10 m Sum. Y Coloc. De Barreras de Hormign F Alta sin Pasamanos Sum. Y Coloc. De Barandas Metlicas Peatonal Pintadas Barbacanas de Desague Sum. Y Coloc. De Juntas Elastomricas en Tab. De Ptes.

m3 m2 Kg t m2 m3 m3 N N m m Gl m

498 2244 59760 264,6 3628 59 12 32 48 320 164 1 37,2

165.000 10.000 1.200 2.300.000 6.000 90.000 250.000 100.000 80.000 78.000 60.000 2.400.000 400.000

82.170.000 22.440.000 71.712.000 608.580.000 21.768.000 5.310.000 3.000.000 3.200.000 3.840.000 24.960.000 9.840.000 2.400.000 14.880.000 $ 2.275.196.000 $ 432.287.240

SUB TOTAL IVA 19%

TOTAL

$ 2.707.483.240

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INGELOG

1.4.

PLANOS DEL PROYECTO

A continuacin se anexan los planos de la nueva estructura diseada a nivel de Anteproyecto.

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