Análisis, Diseño y C...

Análisis, diseño y comparación estructural y económica depuentes en concreto presforzado con sistemas de aislamiento

sísmico

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Authors Arellano Meza, Eduardo Francisco

Publisher Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)

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UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS

FACULTAD DE INGENIERIA

CARRERA DE INGENIERIA CIVIL

ANÁLISIS, DISEÑO Y COMPARACION ESTRUCTURAL Y ECONOMICA DE PUENTES EN CONCRETO PRESFORZADO CON SISTEMAS DE AISLAMIENTO

SISMICO

PROYECTO PROFESIONAL PRESENTADO POR

EDUARDO FRANCISCO ARELLANO MEZA

PARA OPTAR EL TITULO DE INGENIERO CIVIL

Lima, Febrero de 2008

RESUMEN

La tierra experimenta movimientos intensos de la corteza terrestre conocidos con el

nombre de sismos. A lo largo del tiempo, los diversos métodos de análisis y diseño

estructural han sido modificados de tal manera que las estructuras proyectadas cumplan

con mayores requerimientos sobre todo en el ámbito sismoresistente. Frente a esto, se

desarrollan diferentes dispositivos que permiten a la estructura proyectada un mejor

comportamiento estructural, minimizando los esfuerzos producidos por sismos,

reduciendo los daños materiales y evitando pérdidas de vidas humanas. Dentro de tales

dispositivos podemos encontrar los amortiguadores sísmicos y los aisladores sísmicos.

Actualmente, podemos encontrar alrededor del mundo cientos de estructuras construidas

con sistemas de aislamiento sísmico. El American Association of State Highway and

Transportation Officials AASHTO presenta una guía de diseño de sistemas aisladores

en donde se muestran las consideraciones para el análisis y diseño de puentes con

sistemas de aislamiento sísmico. Siguiendo este código americano, se trabajó el

proyecto del intercambio vial Av. Tomas Valle – Panamericana Norte llegando a

conclusiones que demuestran las ventajas que conlleva la utilización de estos

dispositivos en las estructuras. No sólo se observan diferencias en cuanto al

comportamiento estructural, desplazamientos y esfuerzos que soportan los dos tipos de

estructuras de puentes; sino que además se pudo demostrar que económicamente los

puentes con sistemas de aislamiento sísmico, son más competentes que los puentes

convencionales.

TABLA DE CONTENIDO

1. DEFINICIÓN Y APLICACIÓN DE SISTEMAS DE AISLAMIENTO

SÍSMICO.

1.1 Sistemas de Aislamientos Sísmicos.…………………………………………. 01

1.1.1 Aisladores Elastoméricos………………………………………………. 02

1.1.2 Sistema Pendular Friccionante…………………………………………. 05

1.2 Clasificación de los Aisladores Sísmicos……………………………………. 06

1.2.1 Aisladores Elastoméricos………………………………………………. 07

1.2.2 Sistema Pendular Friccionante…………………………………………. 09

1.3 Análisis y Diseño de Aisladores Sísmicos…………………………………… 10

1.3.1 Reglamento AASHTO…………………………………………………. 11

1.3.2 Otros Reglamentos……………………………………………………... 19

2. PUENTES

2.1 Puentes Continuos……………………………………………………………. 21

2.2 Puentes Tipo Pórtico…………………………………………………………. 23

3. ELABORACIÓN DEL ESTUDIO “INTERCAMBIO VIAL AV. TOMAS

VALLE – PANAMERICANA NORTE”

3.1 Memoria Descriptiva………………………………………………………… 25

3.2 Memoria de Calculo………………………………………………………….. 28

3.2.1 Superestructura………………………………………………………… 30

3.2.2 Infraestructura………………………………………………………….. 31

3.2.2.1 Puentes con Apoyos Convencionales…………………………..31

3.2.2.2 Puentes Con Apoyos Aislados………………………………… 32

3.2.3 Materiales………………………………………………………………. 33

4. COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS

4.1 Comparación del Comportamiento Estructural……………………………… 34

4.1.1. Desplazamientos………………………………………………………. 36

4.1.2 Distribución de Esfuerzos……………………………………………… 37

4.2 Comparación Económica…………………………………………………….. 41

Conclusiones y recomendaciones…………………………..……………………… 44

ANEXOS

Anexo 1: Notas de Calculo………………………………………………………… 47

Anexo 2: Metrados, Análisis y Presupuesto...………………………..…………… 102

Anexo 3: Conclusiones Estudio Básico de Suelos…………………………………131

Anexo 4: Planos de Obra…………………………………………………………... 139

Referencias Bibliográficas……...…………………………..……………………… 152

I

INTRODUCCION

Los procedimientos de la ingeniería civil moderna, alientan constantemente el desarrollo de

los métodos de análisis y diseño en obras de diversa índole. Por esta razón, se deben buscar

los diseños más adecuados o perfeccionar los ya existentes de manera que permitan

economizar en las estructuras proyectadas así como optimizar el comportamiento de las

mismas frente a diversas solicitaciones. Estas solicitaciones son producidas tanto por las

cargas propias de la estructura, las cargas de servicio, así como por las cargas

extraordinarias tales como los eventos sísmicos. A partir de esto, se busca producir

estructuras seguras, económicas y resistentes.

Por otro lado, los aisladores sísmicos son un tema de actualidad, en consecuencia no se

puede evitar analizar las diversas ventajas que presentan estos accesorios. En nuestro país,

el uso de sistemas de aislamiento es muy escaso o nulo, y se ha visto aplicado solamente en

edificaciones de gran magnitud. Sin embargo, en países como Argentina y Chile, ya se

pueden apreciar puentes construidos con sistemas de aislamiento sísmico. Es por ello que es

necesario alentar la investigación de temas nuevos en este aspecto, de modo que nos

permitan tener mejor conocimiento de estos accesorios para su futura utilización en los

proyectos de puentes peruanos.

La presente investigación tiene como objetivo general el demostrar que la utilización de

sistemas de aislamiento sísmico en puentes hiperestáticos de concreto presforzado permite

II

estructuras que presentan ventajas, tanto estructurales como económicas, sobre los puentes

convencionales. Por otro lado, se define, identifica y da a conocer las características de los

principales sistemas de aislamiento sísmico, además de los accesorios que se encuentran

disponibles en el mercado. Asimismo, se muestra tanto el procedimiento de análisis y

diseño de puentes hiperestáticos de concreto presforzado con apoyos convencionales así

como con sistemas de aislamiento sísmico, basándose en el reglamento que presenta el

Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). Finalmente, se

compara y muestra las posibles ventajas que se generan por el uso de los aisladores

sísmicos en puentes, tanto en el comportamiento estructural como en el aspecto económico.

Entre las principales perspectivas donde se aprecian las ventajas del uso de aisladores

sísmicos tenemos la posibilidad de controlar los efectos dinámicos causados tanto por las

cargas sísmicas como por las cargas de cambio de temperatura. Todo esto con la finalidad

de obtener luces de mayor magnitud y disminuir los esfuerzos actuantes en la

infraestructura del puente. En consecuencia, con menores esfuerzos producidos en la

infraestructura, se requerirá menor tanto menor sección transversal, menor acero de

refuerzo y cimentaciones más pequeñas; por lo que conllevará a obtener un puente más

económico que un puente convencional.

1

CAPITULO 1

DEFINICIÓN Y APLICACIÓN DE AISLADORES SÍSMICOS

1.1 Sistemas de Aislamiento Sísmico

La corteza terrestre experimenta casi continuamente pequeños e imperceptibles

movimientos, sólo registrables por aparatos especiales de alta sensibilidad. Sin embargo,

en algunas ocasiones estos movimientos de oscilación son más intensos y se manifiestan

como sacudidas bruscas, ordinariamente repetidas, que el hombre percibe directamente o

por los efectos que producen.

A todos estos movimientos convulsivos de la corteza terrestre se les conoces con el

nombre general de sismos. Estos se pueden clasificar en micro sismos, cuando son

imperceptibles; macro sismos, cuando son notados por el hombre y causan daños en

enseres y casas, y mega sismos, cuando son tan violentos que pueden producir la

destrucción de edificios, la ruina de ciudades enteras y gran número de víctimas. Los

macro sismos y mega sismos son conocidos con el nombre de terremotos o temblores de

tierra. El estudio de estos fenómenos sísmicos es el objeto de la Sismología.

El origen del 90 % de los terremotos es tectónico, relacionado con zonas fracturadas o

fallas, que dejan sentir sus efectos en zonas extensas. Otro tipo están originados por

erupciones volcánicas y existe un tercer grupo de movimientos sísmicos, los llamados

locales, que afectan a una región muy pequeña. Éstos se deben a hundimientos de

cavernas, cavidades subterráneas o galerías de minas; trastornos causados por disoluciones

2

de estratos de yeso, sal u otras sustancias, o a deslizamientos de terrenos que reposan sobre

capas arcillosas.

Un terremoto se origina debido a la energía liberada por el movimiento rápido de dos

bloques de la corteza terrestre, uno con respecto al otro. Este movimiento origina ondas

teóricamente esféricas, ondas sísmicas, que se propagan en todas las direcciones a partir

del punto de máximo movimiento, denominado hipocentro o foco, y del punto de la

superficie terrestre situado en la vertical del hipocentro a donde llegan las ondas por

primera vez, el epicentro.

En la actualidad, los diferentes procedimientos de diseño estructural necesitan satisfacer

cada vez mayores requerimientos desde el punto de vista de diseño sismorresistente. De

esta manera, se busca a asegurar un mejor comportamiento estructural frente a

solicitaciones sísmicas y con esto, disminuir los esfuerzos producidos en los diferentes

elementos estructurales, de manera de minimizar los riesgos de pérdida de vidas humanas y

reducir los costos de reparación de las estructuras.

Frente a estas nuevas tendencias de diseño estructural, se han desarrollado diferentes

accesorios que permiten disminuir los efectos producidos por los sismos en las estructuras.

Estos accesorios presentan ventajas estructurales considerables en comparación con las

estructuras que no las utilizan. Entre estos accesorios, podemos encontrar amortiguadores

sísmicos y aisladores sísmicos.

1.1.1 Amortiguadores Sísmicos

Los amortiguadores sísmicos son dispositivos que se colocan en las estructuras con la

finalidad de aumentar la capacidad de disipación de energía transmitida por el sismo. Toda

estructura disipa o elimina la energía de un sismo mediante deformaciones. De esa manera,

estos accesorios se diseñan para sufrir grandes deformaciones que permiten incrementar

3

notablemente la capacidad de disipar energía en la estructura permitiendo reducciones

importantes en las deformaciones de la misma.

Los requerimientos de diseño convencionales requieren que la estructura resista los sismos

a través de la combinación de fuerza, deformación y absorción de energía. El nivel de

amortiguamiento en estas estructuras es típicamente bajo y la cantidad de energía disipada

durante el comportamiento elástico también. Durante sismos importantes, estas estructuras

se deforman hacia los límites elásticos y se mantienen debido a su habilidad de

deformación inelástica. Estas deformaciones inelásticas toman la forma de rótulas plásticas

las cuales resultan en un incremento de la flexibilidad y disipación de energía.

Una alternativa para la mitigación de los efectos de los sismos es la consideración de la

distribución de energía dentro de la estructura. Durante un sismo una cantidad finita de

energía es introducida a la estructura. Esta energía de entrada es transformada en energía

cinética y potencial la cual debe ser absorbida o disipada a través del calor. Si no existiera

amortiguamiento las vibraciones podrían existir infinitamente. Existe un nivel de

amortiguamiento inherente de la estructura que reduce la amplitud de la vibración. El

comportamiento de la estructura puede mejorarse si una porción de la energía de entrada

puede ser absorbida no por la estructura misma, sino por algún dispositivo disipativo.1 Los

amortiguadores sísmicos más conocidos son en base a un elemento viscoso que

experimenta grandes deformaciones o con elementos metálicos que logran la fluencia

fácilmente.

El principio de los amortiguadores viscosos es el mismo del amortiguador de un coche. Un

bloque macizo corre sobre rieles al interior de un elemento lleno de un líquido viscoso. Al

sobrevenir un temblor el bloque se desplaza dentro del líquido disipando energía y

1 Cfr. Oviedo 2004.

4

reduciendo el movimiento del edificio. Cada amortiguador tiene resortes y puede

sintonizarse al período exacto de vibración del edificio.

Esquema Típico Amortiguador Viscoso (Fuente: SIRVE 2006)

Los disipadores de energía por plastificación de metales se producen a partir de esfuerzos

estructurales o a partir de procesos de extrusión. Cualquier tipo de esfuerzo inducido en los

metales conlleva a procesos de plastificación. Dentro de los metales más utilizados para

disipar energía se encuentra el acero, debido a sus posibilidades constructivas, su bajo

costo y su alta ductilidad. Diferentes investigaciones han permitido concluir que para

mejorar la disipación de energía, es preferible utilizar rangos bajos de fuerza y

desplazamiento. De esta manera, estos disipadores se basan en la plastificación por

esfuerzo cortante, lo que permite dispositivos de gran rigidez y de esfuerzo de

plastificación reducidos.

Esquema Típico Amortiguador por Plastificación de Metales (Fuente: Sirve 2006)

5

1.1.2 Aisladores Sísmicos

El concepto fundamental de los aisladores sísmicos es de reducir las fuerzas inducidas por

los sismos en las estructuras alargando el periodo natural de la misma o añadiéndole mayor

amortiguamiento a la estructura.

Durante los últimos años, el tema de aisladores sísmicos ha cobrado mucho interés dentro

de la ingeniería estructural, y ha propiciado a diversos estudios de manera de comprender

mejor el comportamiento, análisis y diseño de estos accesorios.

Los aisladores sísmicos poseen las siguientes funciones principales:

Transmitir la fuerza vertical de un parte del puente a otra, generalmente de la

superestructura a la subestructura, mientras que permite que ocurran otros efectos

como los de movimiento o los de temperatura.

Aislar la parte del puente por encima del aislador introduciendo flexibilidad en el

plano horizontal, o limitando la fuerza cortante horizontal que pueda ser transmitida

a la parte aislada.

Proveer suficiente rigidez bajo niveles pequeños de carga como viento, cargas de

tráfico y sismos menores.

Introducir amortiguamiento adicional al sistema del puente, de manera que los

desplazamientos relativos a través del aislador puedan ser controlados. En algunos

casos, el amortiguamiento puede ser dado por el aislador, mientras que en otros

casos, dispositivos adicionales instalados en la estructura provee este

amortiguamiento adicional.2

2 Cfr. Buckle 2002: 51-53.

6

1.2. Clasificación de los Aisladores Sísmicos

Los aisladores sísmicos tienen el objetivo de independizar a la estructura de la fuente

generadora de vibraciones. Con esto, se modifican las propiedades dinámicas de las

estructuras, de manera que se transfiera el mínimo de energía a la estructura aislada.

Dentro de los aisladores sísmicos podemos encontrar diversidad de productos, dentro de

los cuales tenemos:

Aislador de base de fricción. En este sistema, la estructura aislada se apoya en

juntas y las fuerzas de fricción se oponen al movimiento disipando energía;

Sistema pendular friccionante. Sistema que utiliza el peso propio de la estructura

para generar la fuerza restitutiva que permita que la estructura vuelva a su posición

inicial y evitar desplazamientos remanentes significativo;

Apoyos de neopreno reforzado. El neopreno se encuentra vulcanizado a planchas

de acero, con lo que se logra una conexión rígida verticalmente y flexible

horizontalmente;

Aislador elástico-friccionante. En este sistema, la conexión esta conformada por

placas cubiertas de teflón con un corazón de neopreno que proporciona la fuerza

restitutiva mientras que las placas disipan la energía;

Aislador de la “Electricite de France”. Conformado por placas deslizantes y

neopreno. Trabaja principalmente como el sistema de neopreno reforzado, sin

embargo las planchas comienza a trabajar en eventos extremos a fricción,

controlando la fuerza transmitida a la estructura;

Aislador neozelandés. Sistema de neopreno reforzado con un corazón de plomo que

adiciona amortiguamiento a la estructura, controlando los desplazamientos y

disipando energía durante un sismo;

7

Aislador deslizante elástico-friccional. Sistema que combina la acción de un

sistema elástico-friccional con el sistema “Electricote de France”.3

Actualmente, los aisladores sísmicos más utilizados comercialmente son lo aisladores

elastoméricos y los aisladores friccionales.

1.2.1 Aisladores Elastoméricos

Estos aisladores elastoméricos fueron investigados desde hace mucho tiempo para poder

resolver los problemas de vibración de las edificaciones inducidas generalmente por los

ferrocarriles subterráneos. Mediante diversas pruebas e investigaciones, se llegó a conocer

que estos aisladores presentan resistencias apropiadas frente a efectos ambientales así

como al fuego.

Actualmente, los aisladores elastoméricos están constituidos por un conjunto de láminas de

goma natural y acero intercaladas y vulcanizadas entre sí. El aislador posee una baja

rigidez lateral y una gran rigidez vertical. Estos accesorios poseen un corazón de plomo en

el centro que tiene el propósito de aumentar la rigidez inicial y el amortiguamiento del

sistema debido al comportamiento mecánico del plomo.

La distorsión máxima en corte que alcanzan estos elastómeros es del orden de 5, lo que

implica que el aislador podría deformarse lateralmente hasta 5 veces la altura de goma

utilizada. Por supuesto, razones de estabilidad y factores de seguridad adicionales obligan

en general seleccionar una distorsión angular máxima para el diseño igual a 2.4

Para entender mejor el comportamiento de los aisladores sísmicos, es necesario conocer

que durante un sismo se presentan sobre la estructura fuerzas de inercia, que dependen

proporcionalmente a la aceleración de la misma. Por otro lado, durante un sismo, las

estructuras sufren desplazamientos y deformaciones. 3 Cfr. Bozzo 2002: 117-124. 4 Cfr. Pretread.com 2006.

8

Una estructura no aislada, cambiará de forma de un rectángulo a un paralelogramo

mientras que una estructura con un aislador elastomérico mantendrá su forma rectangular.

Esto es debido a que el aislador será el que se deforme, evitando que esto suceda en la

estructura. Así mismo, diferentes investigaciones han permitido comprobar que estructuras

aisladas reducen la aceleración de la estructura hasta una cuarta parte de la aceleración en

estructuras convencionales. Esto sucede gracias a que los aisladores sísmicos permiten

alargar el periodo de vibración de la estructura.

Finalmente, es necesario mencionar las acciones que se producen en el dispositivo

colocado en la estructura. La gran elasticidad que presenta la goma permite que el apoyo

no sufra ningún daño, mientras que el corazón de plomo que se encuentra al medio del

apoyo, sufrirá las mismas deformaciones que la goma; sin embargo, este generará calor y

reducirá su tamaño, o disipará la energía del movimiento convirtiéndola en calor y con esto

disminuirá la energía transmitida a la estructura.5

Aislador Elastomerito (Fuente: SIRVE 2006)

5 Cfr. Laminated Elastomeric Bearings 2006.

9

1.2.2 Sistema Pendular Friccionante

Los aisladores del tipo friccional basan su funcionamiento en el desplazamiento relativo

que se genera entre las dos estructuras aisladas. Sin embargo, los aisladores friccionales

requieren de un sistema restitutivo que permita a la estructura reducir los desplazamientos

residuales inherentes a un sistema friccional.6

Dentro de estos sistemas de aislamiento, se encuentran los aisladores friccionales con

fuerza restitutiva cinemática. Estos sistemas se refieren a aisladores que toman el propio

peso de la estructura para obtener la componente restitutiva. El sistema más utilizado

comercialmente es el péndulo friccional. Estos elementos se colocan generalmente entre la

superestructura y la subestructura. Este accesorio aísla a las estructuras de las fuerzas

sísmicas usando las características de un péndulo para alargar el período natural de la

estructura. Al momento que ocurre un sismo, el resbalador articulado se mueve a lo largo

de la superficie cóncava, haciendo a la estructura apoyada moverse con pequeños

movimientos pendulares. La fuerza dinámica de fricción generada por este movimiento,

proporciona el amortiguamiento requerido para absorber la energía del sismo. Por lo tanto,

las cargas laterales y los movimientos transmitidos a la estructura se reducen en gran

magnitud.

El diseño del sistema de péndulo friccional es simplificado por el hecho de que el período

del apoyo, la capacidad vertical de carga, el amortiguamiento, la capacidad de

desplazamiento, y la capacidad de tensión se pueden analizar independientemente. El

período del apoyo es determinado por el radio de curvatura de la superficie cóncava. Es

independiente de la masa de la estructura apoyada. Los períodos dinámicos se extienden a

6 Cfr. Uliarte 2002: 4.

10

partir de 2 a 5 segundos. Los apoyos se fabrican con capacidades de desplazamientos que

superan las 53 pulgadas y son capaces de cargas hasta 30 millones de libras.7

El sistema pendular friccional conserva características constantes a lo largo del tiempo y

permite soportar grandes cambios de temperatura. Este sistema de aislamiento sísmico ha

sido utilizado en algunos de los proyectos más grandes del aislamiento sísmico del mundo.

Fueron especificados para estos proyectos debido a que alcanzaron confiablemente el

funcionamiento sísmico requerido, permitiendo un costo total más bajo de la construcción.

Péndulo Friccional (Fuente: SIRVE 2006)

1.3 Análisis y Diseño de Aisladores Sísmicos

Las primeras ideas sobre el estudio del diseño de sistemas de aislamiento sísmico surgieron

hace más de cien años, sin embargo, en los últimos veinte años su utilización se ha

aplicado en diversas estructuras. Actualmente, existe en el mundo cientos de estructuras

construidas con sistemas de aislamiento sísmico, los cuales han presentado mejores

comportamientos frente a las solicitaciones sísmicas. Empero, los métodos de diseño son

continuamente evaluados de manera tal que la idealización y el análisis se aproxime al

comportamiento real de estos sistemas.

7 Cfr. Earthquake Protection System 2006.

11

1.3.1 Reglamento AASHTO

El American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO)

presentó en 1991 una guía para el diseño de sistemas de aislamiento sísmico. En 1995

modificó el reglamento y actualmente la última guía de diseño tiene correcciones del año

2000. Esta guía se basa en el análisis y diseño sísmico dado en la División IA del

AASHTO Standar Specifications for Highway Bridges. La guía de diseño de sistemas de

aislamiento sísmico presenta diferentes consideraciones que son necesarias tener en cuenta

al momento de realizar un diseño con aisladores sísmicos. Por otro lado, presenta anexos

en los cuales permite el diseño del apoyo aislador.

Para comprender los sistemas de aislamiento sísmico, es necesario saber que mientras el

periodo de una estructura sea de mayor magnitud, la aceleración espectral disminuirá

mientras que los desplazamientos aumentarán. Por otro lado, al aumentarle

amortiguamiento al sistema, este permitirá disminuir los desplazamientos. Con estos

conceptos, podemos intuir el comportamiento de un puente sísmicamente aislado. Se puede

observar en el grafico, la disminución de la aceleración espectral que implicará la

disminución de los esfuerzos en la estructura y un mejor comportamiento de la misma.

Espectro de Respuesta para un Puente Aislado (Fuente: AASHTO 2000)

12

Por otro lado, es necesario conocer las propiedades del apoyo aislador para realizar los

análisis y diseños correspondientes al apoyo. Para esto, es necesario conocer la curva

histerética de disipación de energía del apoyo.

Características del Apoyo Aislado (Fuente: AASHTO 2000)

A continuación se presentan las diferentes consideraciones para tomar en cuenta en el

análisis de sistemas de aislamiento sísmico:

1. Coeficiente de aceleración. El coeficiente de aceleración A es tomado del diseño

convencional dinámico de estructuras. Esta zonificación propuesta se basa en la

distribución de la sismicidad observada y las características de los movimientos sísmicos.

13

2. Categoría de Performancia Sísmica. EL SPC es tomada del diseño convencional dado en

la tabla 3.4 del AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges División I-A. De

acuerdo a esta categoría se elige el tipo de análisis que se utilizará para los cálculos del

sistema de aislamiento.

Categoría de Performance Sísmico (SPC)

Coeficiente de Aceleración

Clasificación de

Importancia

(IC)

A I II

A < 0.09 A A

0.09 < A < 0.19 B B

0.19 < A < 0.29 C C

0.29 < A D C

3. Coeficiente y efectos de sitio. Este coeficiente toma en cuenta las condiciones del lugar

y los efectos de la respuesta elástica del suelo.

14

Tabla 5-1

Coeficiente de sitio para el aislador sísmico

(Si)

Tipo de Perfil de Suelo

I II III IV

Si 1.0 1.5 2.0 2.7

4. Factor de Modificación de Respuesta. Se tomarán la mitad de los valores dados en la

tabla 3.7 del AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges División I-A. Sin

embargo, no debe ser menor a 1.5. Esta variación se debe a que la estructura aislada

requerirá una demanda excesiva de ductilidad en la infraestructura si es que no tomamos

valores pequeños de R.

Tabla 3.7 Factor de Modificación de Respuesta

Infraestructura R Conexión R

Pilar Tipo Muro 2 Superestructura al estribo 0.8

Pilares Hincados de Concreto Reforzado Juntas de Expansión con un

a. Solo verticales 3 tramo de la superestructura 0.8

b. Una o mas batería de pilares 2 Columnas o pilares conectados

Columnas Simples 3 a viga cabezal o superestructura 1

Pilares hincados de acero o elementos Cimentación de pilares 1

compuestos y concreto

a. Solo verticales 5

b. Una o mas batería de pilares 3

Múltiple Columnas 5

15

5. Coeficiente de Amortiguamiento. El porcentaje del amortiguamiento crítico depende de

la energía disipada del sistema de aislamiento.

Coeficiente de Amortiguamiento B

Amortiguamiento (Porcentaje del Critico)

< 2 5 10 20 30 40 50

B 0.8 1.0 1.2 1.5 1.7 1.9 2.0

Los procedimientos de análisis que recomienda la guía de diseño son cuatro y se ordenan

de la siguiente manera:

Procedimiento 1: Método de la Carga Uniforme

Procedimiento 2: Método del Modo Simple Espectral

Procedimiento 3: Método Espectral Multimodal

Procedimiento 4: Método Tiempo-Historia

Las premisas básicas dentro de los tres primeros métodos de análisis son que la disipación

de energía del sistema aislante puede ser expresada en términos del amortiguamiento

viscoso relativo; y que la rigidez del sistema aislante puede ser expresada como una rigidez

efectiva lineal. De esta manera, el coeficiente de respuesta elástica está dada por:

BTAS

Cseff

i

Dentro de esta expresión, podemos encontrar que la aceleración espectral se reduce de una

manera equivalente al espectro de respuesta del suelo. Esto se debe porque se deja de lado

16

el conservadurismo de la teoría general, debido a que dentro de este análisis se busca que

solo ciertos elementos estén sometidos a las fuerzas sísmicas y que la infraestructura no

perciba ni demande grandes esfuerzos.

El desplazamiento, en pulgadas, del apoyo esta dado por:

BTSA

d eff...10 1

Mientras que el periodo efectivo de la estructura depende de la contribución de la rigidez

efectiva de cada apoyo aislador. Así tenemos:

gKWTeff

eff ...2

Donde la rigidez efectiva toma en cuenta la contribución de las rigideces del apoyo como

de la subestructura.

j effsub

effsubeff kk

kkK

.

17

Cálculo del Keff (Fuente: AASHTO 2000)

Para el diseño de los sistemas de aisladores sísmicos es necesario tomar en cuenta las

diferentes propiedades que presentan estos accesorios. Diversos factores como los efectos

de temperatura, efectos de envejecimiento, efectos de velocidad, efectos de carga móvil,

efectos de contaminación y efectos de la contracción del concreto son necesarios ser

tomados en cuenta. La guía que presenta el AASHTO para el diseño de sistemas se

aislamiento sísmico contiene un anexo en donde podemos encontrar los factores que deben

ser utilizados, sin embargo, el AASHTO recomienda una serie de pruebas que permitan

obtener estos factores de una manera experimental y con esto asegurar una mejor

aproximación al comportamiento del apoyo.

Es necesario tomar en cuenta otros requerimientos como fuerzas laterales no sísmicas,

fuerzas de restauración lateral, fuerzas de capacidad vertical y la capacidad rotacional del

sistema.

Para el diseño de aisladores elastoméricos, el AAHTO Guide Specifications for Seismic

Isolation Design presenta un capítulo que debe ser considerado como suplemento del

18

capítulo de diseño de apoyos elastoméricos que el AASHTO LRFD Bridge Design

Specifications toma en cuenta.

Es necesario tomar en cuenta el esfuerzo cortante debido tanto a la compresión por cargas

verticales, como a las cargas laterales sísmicas y no sísmicas. Un esfuerzo cortante debido

a la rotación también es tomado en cuenta. Con estos esfuerzos hallados, se realizan

combinaciones de cargas que el apoyo debe satisfacer para asegurar el buen desempeño del

mismo durante su vida útil.

Las combinaciones de carga a satisfacer son las siguientes:

c 2.50

c + s,s + r 5.00

c + s,eq + 0.5r 5.50

Donde:

c : esfuerzo de corte debido a cargas verticales

s,s : esfuerzo de corte debido a cargas laterales no sísmicas

s,eq : esfuerzo de corte debido a cargas laterales sísmicas

r : esfuerzo de corte debido a la rotación

Para la construcción de los apoyos elastomeritos es necesario seguir las consideraciones

que presenta el AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (Sección 14). Sin embargo

las siguientes pruebas de control de calidad deberán ser consideradas:

Capacidad a la compresión, prueba de carga por cinco minutos tomando en cuenta

una vez y media la carga muerta y viva simultánea.

19

Combinación de compresión y corte, la carga de compresión será el promedio de

carga muerta de todos los apoyos por cinco ciclos completos de carga en el largo

del desplazamiento total de diseño.

1.3.2 Otros Reglamentos

Como consecuencia de diferentes sismos que se presentaron alrededor del planeta, como el

de Loma Prieta en 1989, Northridge en 1994 y Hyogo-ken nanbu en 1995; muchos códigos

sobre diseño de puentes fueron revisados. Los principales códigos mundiales sobre diseño

de puentes fueron actualizados tales como el Eurocode, el Design Specifications of

Highway Bridges de Japón, el Transit New Zealand Bridge Manual, el AASHTO y el

Caltrans (California Transportation).

Los requerimientos de análisis, diseño y desempeño de cada puente dependen de la

importancia del mismo en cada reglamento. En los códigos europeos y la norma de Nueva

Zelanda, la fuerza de diseño es factorizada por el factor de importancia. En los códigos

americanos (ASSHTO y Caltrans), la importancia del puente influye en el factor de

modificación de respuesta; mientras que en el código japonés, la importancia del puente es

reflejada en la evaluación del factor de ductilidad permitida en la infraestructura.8

En el tema de diseño de sistemas de aislamiento sísmico, el reglamento japonés presenta

dos procedimientos de análisis y diseño. Ambos métodos son seguidos de un análisis

dinámico para reflejar los resultados obtenidos de la inserción de dispositivos de

aislamiento sísmico.

Por un lado, tenemos el diseño sísmico por el método del coeficiente sísmico. Se asume un

desplazamiento de diseño y una rigidez equivalente para el apoyo aislado que será usado

en el método del coeficiente sísmico. Luego, se procede a calcular el periodo natural de

8 Cfr. KAWASHIMA 2000.

20

vibración del puente, para luego calcular el coeficiente de fuerza lateral. Con esto se diseña

sísmicamente la infraestructura.

Por otro lado, el diseño sísmico puede realizarse por le método de la ductilidad de diseño.

Al igual que en el método anterior, se asume un desplazamiento de diseño y una rigidez

equivalente. Se calcula el periodo natural y la constante de amortiguamiento del puente.

Con estos datos, se halla un coeficiente de fuerza lateral que será utilizado para el diseño

sísmico de la infraestructura. Cabe mencionar, que solo se podrá seguir con el diseño por el

método de ductilidad si la diferencia entre el desplazamiento que experimenta el apoyo

aislado cuando la fuerza sísmica equivalente es aplicada y el desplazamiento de diseño es

igual o menor al permitido.

Para el diseño del apoyo, el desplazamiento del mismo, deberá ser menor en un diez por

ciento del desplazamiento de diseño. La constante de amortiguamiento del puente

sísmicamente aislado no deberá ser menor que el coeficiente de amortiguamiento del

puente proyectado.

21

CAPITULO 2

PUENTES

2.1 Puentes Continuos

La realización de puentes con vigas continuas presenta ventajas en la construcción de

puentes en viaductos. Si los puentes continuos son comparados con los puentes

simplemente apoyados, podemos obtener las siguientes ventajas:

Reducir el número de juntas con la losa;

Reducir el número de apoyos;

Incrementar la luz de los tramos;

Reducir la cantidad de material requerido.9

El primer punto refiere al costo que conlleva los efectos perjudiciales que se presentan en

las juntas de la losa del puente, ya sea con la losa del siguiente tramo o la losa de

aproximación. Estos daños, no solo afectan a la subestructura sino también a la

superestructura. Por otro lado, los puentes contiguos reducen la cantidad necesaria de

apoyos, debido a que solo un apoyo es necesario para ambos tramos subsecuentes a un

pilar central.

9 Cfr. Tonias 1995: 216.

22

(Fuente: TONIAS 1995)

El análisis de vigas continuas es algo complicado debido a la continuidad del elemento

sobre un soporte. Sin embargo, el uso de diferentes softwares de análisis permite facilitar el

cálculo, mientras que siempre es necesario que el ingeniero diseñador conozca métodos

simplificados para el análisis a mano.

Es necesario conocer el comportamiento de elementos continuos de manera de predecir el

comportamiento que se producirá en puentes de vigas continuas. A continuación se

mencionan diferentes características importantes de estos elementos estructurales.

Con respecto al tema de la flexión y a la transmisión de las cargas, de puede mencionar que

en una viga continua, la flexión se presenta en todos los tramos, pero con curvaturas

contrarias, mientras que en una viga simplemente apoyada, la flexión solo se presenta en

el tramo cargado.

23

2.2 Puentes Tipo Pórtico

Los puentes tipo pórtico son aquellos en los que la superestructura y la infraestructura

forman un solo cuerpo sólido estructural. Las uniones son rígidas y su diseño está

gobernado por flexión en las vigas y flexo compresión en las columnas.

Es una de las formas más populares en la construcción de estructuras de concreto reforzado

y acero estructural para edificaciones de vivienda multifamiliar u oficinas. En éstos la

flexión solo se presenta en el elemento horizontal para cargas verticales y en los elementos

verticales para el caso de fuerzas horizontales.

24

Con la unión rígida de la columna y la viga se logra que los dos miembros participen a

flexión en el soporte de las cargas y, no solamente verticales, sino horizontales, dándole al

conjunto una mayor resistencia, y una mayor rigidez o capacidad de limitar los

desplazamientos horizontales.

Para el diseño de los sistemas de pórtico es necesario la determinación de las fuerzas

internas: momento, cortante y fuerza axial. Para el análisis de un pórtico es necesario hacer

algunas simplificaciones a la estructura real. Un pórtico tiene no solo dimensiones

longitudinales, sino transversales, como el ancho y la altura de la sección transversal y

estos valores influyen en el análisis de la estructura; sin embargo la determinación

definitiva de las dimensiones de los elementos es el objetivo final del diseño estructural.

Una vez supuestas unas dimensiones, el análisis se hace con modelos matemáticos

pertinentes, previas algunas simplificaciones. La simplificación más común, es analizar

una estructura de dimensiones teóricas en que los elementos no tienen secciones físicas,

sino parámetros asociados a ellas como el área o el momento de inercia.

25

CAPITULO 3

ELABORACIÓN DEL ESTUDIO “INTERCAMBIO VIAL AV. TOMAS VALLE –

PANAMERICANA NORTE”

3.1 Memoria Descriptiva

La importancia de este proyecto radica que en su recorrido atraviesa los distritos de San

Martín de Porres, Independencia y Los Olivos.

La Carretera Panamericana Norte en el tramo que atraviesa la ciudad de Lima, es una vía

de carácter Nacional que forma parte de la red Vial Nacional y atraviesa la ciudad

cruzando distritos densamente poblados. Su recorrido se caracteriza por la presencia de

fábricas, locales industriales, comerciales y viviendas, por lo que su afluencia de tránsito es

muy elevada; un volumen significativo de vehículos que transitan por ella corresponden a

transporte de carga y transporte público.

La carretera Panamericana Norte, de orden nacional, en su concepción y previsión de faja

de dominio, está catalogada para una sección a desarrollar en 120.00 metros; sin embargo,

en la actualidad dicha medida ha sido estrangulada por la existencia de áreas habilitadas de

viviendas y negocios que han reducido notablemente la dimensión originalmente prevista.

Existe además la exigencia de reservar una faja de 14.40 m. de ancho para destinarla en el

futuro a la línea 5 del denominado Tren Eléctrico, exigencia que no pudo ser atendida en el

tramo comprendido entre la Av. Caquetá y la Av. Tomás Valle, por limitaciones de

espacio.

26

La Av. Tomás Valle, atraviesa parte de la ciudad de Lima de Este a Oeste; en gran parte de

su recorrido se han instalado fábricas, locales industriales y comerciales y numerosas

viviendas. Se inicia en la Av. Túpac Amarú, atraviesa la Carretera Panamericana Norte y

se extiende hasta la Av. Faucett.

La afluencia de unidades móviles a través de ella es significativa, pues es una importante

vía de tránsito que conecta la Av. Tomás Valle con la Av. Faucett y el Aeropuerto

Internacional Jorge Chávez, atravesando en su recorrido la importante Av. Universitaria,

además de otras vías de menor capacidad vial, pero igualmente importantes dado el alto

volumen de tránsito existente en el área del proyecto.

La Av. Angélica Gamarra, es otra arteria sumamente importante que conecta la Av. Túpac

Amarú con la Panamericana Norte y se extiende hasta su intersección con la Av. Tomás

Valle para continuar a través de ésta hasta el Aeropuerto Internacional Jorge Chávez. Su

cercanía a la Av. Tomás Valle en el recorrido de la Carretera Panamericana Norte, hace

necesario encontrar una solución que reduzca el congestionamiento que se produce en este

sector de la Panamericana Norte.

La carretera Panamericana Norte en el tramo comprendido entre la Av. Caquetá y la Av.

Izaguirre, se encuentra congestionada por el volumen de tránsito de vehículos livianos y

pesados que circulan por la carretera.

Para solucionar la situación del tránsito vehicular y peatonal en dicha arteria, la

Municipalidad Metropolitana de Lima ha programado entre sus obras de mayor

importancia la ejecución de intercambios viales en la intersección de la Panamericana

Norte con la Av. Tomás Valle incluyendo una solución a nivel en la Av. Angélica

Gamarra, y un último intercambio en la intersección con la Av. Izaguirre.

28

3.2 Memoria de Cálculo

El Intercambio Vial, se encuentra ubicado en la Panamericana Norte en su intersección

con la Av. Tomás Valle.

El Intercambio Vial está conformado por dos puentes paralelos de 271.00 m. de

longitud cada uno, que eleva la carretera Panamericana Norte sobre la avenida Tomás

Valle. Las estructuras están conformadas por dos vías elevadas que discurren paralelas,

una de ellas permite el tránsito de Sur a Norte y la otra permite el tránsito de Norte a

Sur.

Cada vía cuenta con tres carriles y dos bermas laterales elevadas con barandas de

protección de acero. Los puentes están diseñados para la sobrecarga HL-93 basados en

el AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 2004.

29

NORTE

SUR

VISTA EN PLANTA

VISTA EN ELEVACION

30

3.2.1 Superestructura

La superestructura es de concreto presforzado de sección cajón y se encuentra apoyada

sobre las columnas que conformarían los pilares. La calzada cuenta con tres carriles,

cada carril tiene 3.50 m de ancho y cuenta con berma lateral de 0.40 cm. de ancho,

elevada a 25 cm.

La distancia entre ejes de pilares es de 30.00 m. Los puentes están conformados por tres

tramos de 30.00 m. Toda una vía esta conformada por 3 puentes. El tablero del puente

es de concreto reforzado transversalmente al tránsito y el preesfuerzo es longitudinal.

El cajón cuenta con cuatro vigas separadas 3.00 m. entre ejes, las vigas tienen un ancho

de 0.30 m. la losa del tablero posee una altura de 0.20 m; la losa inferior es de 0.15 m.

Cabe señalar que la sección cajón permitió reducir el peralte total de la superestructura

y también la fuerza de preesfuerzo. El puente será vaciado en sitio y contará con falso

puente.

31

3.2.2 Infraestructura

3.2.2.1 Puente con Apoyos Convencionales

La infraestructura cuenta con 8 pilares y dos estribos. Los estribos Norte y Sur son de

concreto reforzado en U y tienen 8.00m y 8.50m de altura. Cuentan con alas a 90º de

4.22 m y 4.72 de longitud respectivamente.

Los pilares son de concreto reforzado y están conformados con una elevación con

columnas inclinadas que sustentan una viga cabezal sobre la que se apoyan las vigas del

puente.

La altura total del pilar más alto es de 10.50m. y la altura del pilar mas corto de 8.00 m.

La viga cabezal tiene una sección de 1.00m. x 1.40m. y las columnas tienen una sección

circular de 1.40m. de diámetro.

32

3.2.2.2.- Puente con Apoyos Aislados

La infraestructura cuenta con 8 pilares y dos estribos. Los estribos Norte y Sur son de

concreto reforzado en U y tienen 8.00m y 8.50m de altura. Cuentan con alas a 90º de

3.72 m y 4.02 de longitud respectivamente.

Los pilares son de concreto reforzado y están conformados con una elevación con

columnas inclinadas que sustentan una viga cabezal sobre la que se apoyan las vigas del

puente.

La altura total del pilar más alto es de 10.50m. y la altura del pilar mas corto de 8.00 m.

La viga cabezal tiene una sección de 1.00m. x 1.10m. y las columnas tienen una sección

circular de 1.10m. de diámetro.

33

3.2.3.- Materiales

La calidad de los materiales empleados en cada una de las partes que conforman los

puentes, son los siguientes:

Concreto presforzado fć=280 kg/cm2 en las vigas del puente.

Concreto reforzado fć=240 kg/cm2 en la elevación de pilares.

Concreto reforzado fć=210 kg/cm2 en la elevación de estribos y zapatas de

los pilares y estribos.

Acero de refuerzo fy=4,200 kg/cm2

Acero de preesfuerzo fs=18,000 kg/cm2

Se diseñaron las estructuras bajo las siguientes consideraciones:

Peso especifico del concreto 2,400 kg/m3.

Peso específico del asfalto 2,250 kg/m3.

Peso específico del acero estructural 7,850 kg/m3

Coeficiente Sísmico A=0.40

Factor de suelo S=1.00

Peso específico de los rellenos 1,800 kg/m3.

Angulo de fricción interna del relleno 30º.

Capacidad portante del suelo 4.00 kg/cm2.(de acuerdo a informe de suelos)

Los aparatos de apoyo son de Neopreno de dureza 60 en el caso de los apoyos

convencionales; mientras que se utilizó Neopreno de dureza 70 en los apoyos aislados.

En los apoyos y estribos se colocan dispositivos de control sísmico que consisten en

barras lisas de alta resistencia enfundadas en tubos de acero que permiten un

movimiento controlado y evita que en un sismo severo el puente se desligue de los

apoyos. Las juntas de dilatación están formadas por sello de neopreno tipo panal de

dureza 50 aprisionado con platinas de acero fijadas con ganchos de acero corrugado.

34

CAPITULO 4

COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS

Para poder conocer los beneficios o desventajas que presenta la utilización de sistemas

de aislamiento sísmico en puentes, se procedió a comparar los dos diseños en dos

aspectos diferentes pero igual de importantes en cuanto al desarrollo y concepción del

proyecto.

En primer lugar, se comparó el comportamiento estructural de los dos proyectos. Se

podrá observar las principales diferencias entre ambos diseños en cuanto a esfuerzos

inducidos en la estructura y los desplazamientos que la misma sufrirá.

Finalmente, se realizó un metrado y presupuesto que demostrará cual de los dos

proyectos diseñados presenta una ventaja económica sobre la otra. En un país en vías

de desarrollo como el nuestro, este aspecto puede ser fundamental al momento de

definir el tipo de proyecto.

4.1 Comparación del Comportamiento Estructural

En primer lugar se comparó el comportamiento estructural de ambos puentes

proyectados. Como se mencionó en capítulos anteriores, las estructuras aisladas poseen

un periodo de vibración más alto que el de las estructuras convencionales, por lo que los

desplazamientos son considerablemente mayores.

35

Por otro lado, se compararon las fuerzas actuantes en ambas infraestructuras, con lo que

se comprobó la diferencia en cuanto a cargas actuantes sobre los pilares de ambas, lo

que permitió conocer que la estructura aislada sufrirá menos esfuerzos que la estructura

convencional.

A continuación se muestran las cargas permanentes que actuaran sobre la infraestructura

para ambos proyectos.

CARGAS PERMANENTES ACTUANTES SOBRE LOS PILARES

Superestructura (ton) Viga Cabezal (ton) Columnas (ton) M (t-masa)

430.38 22.32 42.86 50.52

36

4.1.1 Desplazamientos

Para determinar los desplazamientos del puente convencional se comenzó calculando la

rigidez de la infraestructura. Luego de obtenida la rigidez, se procedió a calcular la

fuerza sísmica inducida en la infraestructura para con esto poder calcular el

desplazamiento total que se producirá en el puente con apoyos convencionales.

CALCULO DE RIGIDEZ

h col (m)

I (m4) E (tn/m2) k

Dirección Longitudinal 6.80 0.38 2.40E+06 3.45E+04

Dirección Transversal 6.80 19.23 2.40E+06 1.76E+06

FUERZAS SÍSMICAS Y DESPLZAMIENTOS

T (seg) A (g) S Cs

Feq

(ton)

d

(mm)

Dirección Longitudinal 0.24 0.40 1.00 2.5 A 495.56 24.03

Dirección Transversal 0.03 0.40 1.00 2.5 A 495.56 3.36

Para conocer los desplazamientos del puente sísmicamente aislado se realizó el cálculo

de la rigidez equivalente de la infraestructura según lo indicado en la norma para el

diseño de sistemas de aislamiento sísmico del AASHTO. Para esto fue necesario

conocer tanto la rigidez de la infraestructura como del apoyo aislador. Luego de

obtenida la rigidez equivalente, se calculó el periodo de vibración efectiva. Con esto, se

calculó, aplicando el método de la carga equivalente, el nuevo desplazamiento.

37

CALCULO KEFF AMBAS DIRECCIONES

keff

Isub

(m4)

ksub

(tn/m) Keff Teff Cs

Feq

(ton)

d

(mm)

Dirección Longitudinal 8,22E+02 0,14 1,34E+04 7,74E+02 1,60 0,6 A 118,93 128,39

Dirección Transversal 8,22E+02 23,43 2,19E+06 8,21E+02 1,56 0,64 A 126,86 124,65

Luego de realizados los cálculos, se puede comprobar la teoría del funcionamiento de

los sistemas de aislamiento sísmico. Según lo mencionado anteriormente, los sistemas

de aislamiento basados en apoyos elastoméricos, reducen los daños en las estructuras

basando su funcionamiento en el hecho de aumentar los periodos de vibración de las

estructuras, de manera que el coeficiente sísmico utilizado sea menor por su ubicación

en el espectro de respuesta.

COMPARACION DE RESULTADOS (Desplazamientos)

T

(seg)

d

(mm) % T % d

Estructura Convencional 0.24 24.03 667% 534%

Estructura Aislada 1.60 128.39

Se observa que en ambos casos, los desplazamientos y los periodos, aumentan en más

de 5 veces del desplazamiento y periodo original. Esto concluye en una disminución de

los esfuerzos inducidos a las diferentes infraestructuras. Por otro lado, es necesario

tomar en cuenta un suficiente espaciamiento en las juntas de dilatación que el proyecto

con sistemas de aislamiento sísmico presenta.

4.1.2 Distribución de Esfuerzos

La cantidad de fuerza que se transmite a una estructura aislada en comparación a una

estructura convencional, nos mostrará otra ventaja que presenta el uso de estos

38

dispositivos. A continuación se muestran diferentes cuadros sobre las fuerzas que

soportan los dos tipos de estructuras.

FUERZAS EN PUENTE CONVENCIONAL

P Mx My Vx Vy

DC 213.59 0.00 40.83 17.68 0.00

DW 34.77 0.00 0.00 0.00 0.00

LL + IM 77.54 0.00 14.73 4.52 0.00

EQx 42.55 0.00 964.37 253.47 0.00

EQy 0.00 1157.41 0.00 0.00 235.59

FUERZAS EN PUENTE AISLADO

P Mx My Vx Vy

DC 206.55 0.00 41.18 11.93 0.00

DW 33.63 0.00 0.00 0.00 0.00

LL + IM 77.54 0.00 12.54 3.21 0.00

EQx 24.15 0.00 181.91 69.95 0.00

EQy 0.00 240.97 0.00 0.00 62.00

Observamos que las fuerzas originales que asume cada estructura difieren sobre todo en

los momentos producidos en las columnas de los pilares. Sin embargo, estas fuerzas no

se encuentran reducidas por el factor de modificación de respuesta (R). Sabemos que

para ambas estructuras el factor de modificación será diferente en cada sentido, teniendo

en cuenta que para la estructura aislada el factor será la mitad del de la estructura

convencional.

39

Factores de Reducción :

Puente

Convencional

Rx = 5.00

Ry = 3.00

Puente Aislado

Rx = 2.50

Ry = 1.50

Luego de encontrar las fuerzas actuantes en cada estructura, se calcula las

combinaciones de carga que serán utilizadas para el diseño de ambas estructuras.

COMBINACIONES DE CARGA PUENTE CONVENCIONAL

COMBINACIÓN P

(ton)

Mx

(ton-m)

My

(ton-m)

Vx

(ton)

Vy

(ton)

1.25DC + 1.50DW + 1.75(LL+IM) 454,84 0,00 76,81 30,01 0,00

1.25DC + 1.50DW + EQx + 0.30EQy 327,65 115,74 243,91 72,79 23,56

1.25DC + 1.50DW + 0.30EQx + EQy 321,70 385,80 108,90 37,31 78,53

0.90DC + 0.65DW + EQx + 0.30EQy 4353,07 115,74 192,87 50,69 23,56

0.90DC + 0.65DW + 0.30EQx + EQy 217,38 385,80 94,61 31,12 78,53

40

COMBINACIONES DE CARGA PUENTE AISLADO

COMBINACIÓN P

(ton)

Mx

(ton-m)

My

(ton-m)

Vx

(ton)

Vy

(ton)

1.25DC + 1.50DW + 1.75(LL+IM) 444,33 0,00 73,42 20,53 0,00

1.25DC + 1.50DW + EQx + 0.30EQy 318,29 48,19 124,24 42,89 12,40

1.25DC + 1.50DW + 0.30EQx + EQy 311,53 160,65 73,30 23,31 41,33

0.90DC + 0.65DW + EQx + 0.30EQy 4072,75 48,19 72,77 27,98 12,40

0.90DC + 0.65DW + 0.30EQx + EQy 210,65 160,65 58,89 19,13 41,33

Se observa que mientras las cargas axiales en la estructura aislada se mantienen, los

momentos se reducen más del 50% en algunos casos. Esto es debido a que el factor de

modificación de respuesta es la mitad en una estructura con dispositivos de aislamiento

sísmico y a que las cargas axiales son de igual magnitud en ambos casos. A

continuación se puede observar una comparación porcentual de los dos proyectos

trabajados.

COMPARACION DE ACCIONES (%) Puente Aislado/Puente Convencional

COMBINACIÓN P Mx My Vx Vy

1.25DC + 1.50DW + 1.75(LL+IM) 97,69% 0,00% 95,58% 68,41% 0,00%

1.25DC + 1.50DW + EQx + 0.30EQy 97,14% 41,64% 50,94% 58,92% 52,63%

1.25DC + 1.50DW + 0.30EQx + EQy 96,84% 41,64% 67,32% 62,47% 52,63%

0.90DC + 0.65DW + EQx + 0.30EQy 93,56% 41,64% 37,73% 55,19% 52,63%

0.90DC + 0.65DW + 0.30EQx + EQy 96,90% 41,64% 62,25% 61,47% 52,63%

Se puede observar que para las combinaciones de carga en las que participan los efectos

debidos al sismo, los esfuerzos producidos por los momentos se reducen

considerablemente. Esto es favorable ya que las columnas sufrirán mayores esfuerzos y

41

requerirán mayor refuerzo debido a los momentos que se producen en las mismas, y no

a la carga axial que sostienen.

Con esto, podemos comprobar que una estructura sísmicamente aislada, se comportará

mejor frente a un sismo, a pesar de presentar mayores desplazamientos que una

estructura convencional.

4.2 Comparación Económica

En un país en vías de desarrollo, el aspecto económico de un proyecto juega un rol muy

importante tanto en la concepción del mismo. La labor del ingeniero civil proyectista es

la de concebir una estructura que satisfaga las demandas reglamentarias vigentes

buscando a su vez proyectar una estructura segura y económica.

Para determinar el costo de ambos proyectos, se procedió a realizar un metrado de los

elementos estructurales que forman parte de los proyectos. Es importante mencionar,

que la diferencia económica entre ellos se presentó en la infraestructura, ya que es la

parte del puente que se beneficia completamente con la adición de sistemas de

aislamiento sísmico.

A continuación se presenta un resumen del presupuesto comparando ambos diseños

estructurales.

42

COMPARACION DE COSTOS PUENTE AISLADO

(S/.) PUENTE

CONVENCIONAL (S/.) MOVIMIENTO DE TIERRAS 265.465,38 300.304,69 CONCRETO F'C 210 KG/CM2 128.739,13 145.360,95 CONCRETO F'C 280 KG/CM2 458.097,95 483.422,30 ACERO FY=4200 KG/CM2 956.628,29 1.019.702,87 ENCOFRADO CARA NO VISTA 37.206,73 38.735,81 ENCOFRADO CARA VISTA 488.977,84 493.882,43 PRETENSADO 997.920,00 997.920,00 APOYOS DE NEOPRENO 48.355,20 19.535,50 VARIOS 11.352,61 11.352,61 S/. 3.392.743,13 S/. 3.510.217,16

COMPARACION DE COSTOS % PUENTE AISLADO

(S/.) PUENTE

CONVENCIONAL (S/.) MOVIMIENTO DE TIERRAS 88,40% 100,00% CONCRETO F'C 210 KG/CM2 88,57% 100,00% CONCRETO F'C 280 KG/CM2 94,76% 100,00% ACERO FY=4200 KG/CM2 93,81% 100,00% ENCOFRADO CARA NO VISTA 96,05% 100,00% ENCOFRADO CARA VISTA 99,01% 100,00% PRETENSADO 100,00% 100,00% APOYOS DE NEOPRENO 247,52% 100,00% VARIOS 100,00% 100,00% 96,65% 100,00%

Luego de realizado el análisis comparativo podemos observar que en la estructura

aislada se da un ahorro de casi el 4%. Esto equivale a más de 100000 soles. Sin

embargo, es necesario señalar que el metrado y presupuesto se ha realizado para un solo

puente y que el proyecto trabajado consta de 2 puentes paralelos. También es necesario

mencionar que sólo se han considerado elementos estructurales más relevantes para la

realización del metrado, obviando otros elementos como barandas y señalización los

cuales pueden incrementar el costo total del proyecto.

43

Finalmente, como se señalo anteriormente, el ahorro se presenta en el diseño de la

infraestructura y se pudo observar que la mayor optimización se dio en las columnas de

los pilares. Se pudo analizar que el ahorro aumentaría considerablemente a medida que

la altura de la columna de los pilares aumente. En los países desarrollados, se observan

puentes con altura de pilares que superan los 15 metros de altura tal es el caso de los los

principales viaductos que cruzan las más grandes ciudades europeas y norteamericanas,

por lo que el uso de sistemas de aislamiento sísmico se presenta como una gran

alternativa económica.

44

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Luego de desarrollada la tesis de investigación, podemos llegar a las siguientes

conclusiones:

Se observa que el proyecto del intercambio vial Tomas Valle – Panamericana Norte

concebido con sistemas de aislamiento sísmico, se presenta como una alternativa

estructural más favorable debido a la distribución de esfuerzos que se muestran luego de

realizados los análisis. Si bien es cierto que los puentes con sistemas de aislamiento

sísmico presentan mayores desplazamientos, es necesario conocer que dichos

movimientos serán absorbidos por el aislador debido a su gran elasticidad, y que la

infraestructura no sufrirá mayores esfuerzos. Por el contrario, las fuerzas sísmicas que

se generen durante un movimiento telúrico, serán reducidas cerca de un 50% por lo que

la subestructura registrará menores esfuerzos de flexión generadas por el sismo. Eso

demuestra que la hipótesis con la que se partió desde un inicio era correcta, y que la

utilización de sistemas de aislamiento sísmico en puentes resulta ventajosa sobre

estructuras convencionales.

Además, luego de realizado el metrado, análisis de precios unitarios y presupuesto final

para cada estructura proyectada, se puede concluir que las estructuras con sistemas de

aislamiento sísmico son mas económicas que las convencionales. Pese a presentar un

costo más elevado en cuanto a apoyos de neopreno se refiere; los volúmenes totales de

concreto, los kilos de acero de refuerzo y el área de encofrado disminuyeron

45

considerablemente, trayendo como consecuencia una reducción en el presupuesto total

de aproximadamente 4%. Es muy importante mencionar que en el proyecto realizado, la

incidencia económica de la infraestructura sobre el costo total del proyecto es muy poca

debido a la poca altura de los pilares y al buen tipo de suelo sobre el que se cimentó. Si

no tenemos esta suerte en otro proyecto, el costo de un puente sísmicamente aislado

puede ser menor hasta en un 10% del costo de un puente convencional. Considerando

un país en vías de desarrollo como el nuestro, en el cual, el presupuesto para el

desarrollo de proyectos no es muy elevado y en el que se busca abaratar costos, el

empleo de sistemas de aislamiento sísmico se presenta como una alternativa muy

interesante dentro de las nuevas construcciones de puentes e intercambios viales del

país.

Es muy importante señalar que el sistema de aislamiento sísmico empleado es el de

apoyos elastoméricos. Los apoyos de neopreno han sido utilizados durante años como

apoyos en los puentes del país, sin embargo, jamás se habían empleado como sistema de

aislamiento. No es muy complicado poder apreciar las bondades elásticas y de rigidez

frente a cargas verticales que este material posee, es por ello que se presenta como uno

de los aisladores sísmicos más utilizados alrededor del mundo. Se pretende, que la

presente tesis quede como precedente y en adelante los puentes proyectados puedan ser

diseñados con los mismos apoyos de siempre, pero tomando en cuenta las cualidades de

aislador sísmico que siempre tuvo el neopreno.

Se recomienda, según el reglamento Americano del AASHTO para diseño de sistemas

con aislamiento sísmico, realizar algunas pruebas para verificar el buen comportamiento

de los sistemas de aislamiento sísmico empleados.

46

La primera prueba mide la caracterización del sistema, es decir, las propiedades

fundamentales del sistema de aislamiento. Pruebas en mesas vibratorias son

recomendables, así como pruebas de fatiga y uso.

En seguida, se recomiendan pruebas prototipo que permitan verificar las

características de deformación y amortiguamiento utilizadas en el diseño para el

sistema de aislamiento. Pruebas a escala reducida son recomendadas, así como

ciclos de prueba que permitan poner a prueba al sistema de aislamiento en

cuanto a acciones térmicas, de viento, de frenado y cargas sísmicas.

Por último, se recomiendan pruebas de calidad durante la construcción de los

apoyos elastoméricos. Una prueba para medir la capacidad de compresión es

recomendada por el reglamento del AASHTO, cargando el apoyo por lo menos

5 minutos con una carga equivalente a 1.5 veces las carga muerta y viva que

soportara el apoyo. Se sugiere que el cortante y la compresión combinados sean

puestas a prueba en el aparato de apoyo cargándolo verticalmente y sometiendo

al apoyo a ciclos de deformación que generen un desplazamiento del 50% de la

altura del apoyo. Los valores obtenidos para las rigideces no deberán exceder

ciertos límites que la norma especifica del valor utilizado para el diseño de los

apoyos.

ANEXOS

47

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Diseño de Losas

1.0 Determinación de Cargas Muertas

Cargas determinadas por metro de ancho.

Losa 2,40 0,20 1,00 0,08 tn/mVereda 2,40 0,25 1,00 0,60 tn/mBarandas 1,00 0,15 tnAsfalto 2,25 0,05 1,00 0,11 tn/m

2.0 Determinación de Cargas Vivas

a. Carga de LlantaP = 14,50 tn/eje

b. Numero de Carriles

Nº = 3,00

REFERENCIADESARROLLO

p.e (tn/m3)

a (m) b (m)

Código:Revisión: Página: Especialidad: Estructuras

HOJA DE CALCULO

Nº = 3,00

c. Determinación de las Fajas Equivalentes

48




HOJA DE CALCULO

Datos:Volado = 1250,00 mmVereda = 500,00 mm

Dist. A Eje = 300,00 mmS = 3000,00 mm

X = 450,00 mm

Volados :Wf = 1514,85 mm

Losa Interior:Wf (M+) = 2310,00 mmWf (M-) = 1970,00 mm

3.0 Momentos Resultantes Para Cargas Vivas y Muertas

Wdc 0,18 0,36 Wdc 0,21 0,39 Wdc 0,00 0,95Wdw 0,04 0,09 Wdw 0,00 0,00 Wdw 0,00 0,03Wll 3,12 4,97 Wll 0,59 0,58 Wll 0,00 4,35Wim 1,03 1,64 Wim 0,19 0,19 Wim 0,00 1,44

VoladoM+

(tn-m)M-

(tn-m)

Losa SuperiorM+ (tn-

m)M+

(tn-m)M-

(tn-m)

Losa InferiorM-

(tn-m)

49




HOJA DE CALCULO

4.0 Calculo de Momentos Últimos de Diseño

Factor Relación con Ductilidad 1,00Factor Relación con Redundancia 1,00Factor Relación Importancia Operativa 1,05Factor de Carga Muerta Wdc 1,25Factor Carga Asfáltica Wdw 1,50Factor Carga Viva 1,75Factor de Presencia Múltiple 0,85

Losa Superior :Mu + = 3,11 tn-m/mMu - = 5,85 tn-m/m

Losa Inferior :Mu + = 0,80 tn-m/mMu - = 1,12 tn-m/m

Volado:Mu + = 0,00 tn-m/mMu - = 7,26 tn-m/m

5.0 Calculo de Areas de Acero

LS M+ 100 16,20 0,90 4200 280 13,19 17,65 0,0032 5,24LS M- 100 16,20 0,90 4200 280 24,79 17,65 0,0062 10,12LI M+ 100 11,20 0,90 4200 280 7,08 17,65 0,0017 1,92LI M- 100 11,20 0,90 4200 280 9,95 17,65 0,0024 2,71

Volado 100 16,20 0,90 4200 280 30,73 17,65 0,0079 12,74

LS M+ 3,51LS M- 6,78LI M+ 1,28LI M- 1,82

Volado 8,53

kub (cm)

d (cm)

As (cm2)

fy (kg/cm2)

f'c (kg/cm2)

ku m

mPhi p

pb (cm)

d (cm)

Phi

fy (kg/cm2)

f'c (kg/cm2)

AREAS DE ACERO POR FLEXIONAs

(cm2)

AREAS DE ACERO DE DISTRIBUCION

LS M+ 100 20 4200 1,82LS M- 100 20 4200 1,82

b (cm)

d (cm)

Phi As (cm2)

AREAS DE ACERO DE TEMPERATURA

pfy (kg/cm2)

f'c (kg/cm2)

ku m

50




HOJA DE CALCULO

LS M+ 7,06 5,33 1,59 23 30LS M- 11,94 8,60 1,59 13 18LI M+ 1,92 1,28 0,95 50 74LI M- 2,71 1,82 0,95 35 52

Volado 12,74 10,36 1,59 12 15

6.0 Detalle de Refuerzo

Losa Superior (Longitud de Bastones)

7.0 Losa Final

S Long. (cm)

S Trans. (cm)

ESPACIAMIENTO DE ACERO

φAs Tran. (cm2)

As Long. (cm2)

ACERO DE REFUERZO LOSA

51

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Metrado de Cargas

Veredas:

0,119 2,00 2,40 0,57

Barandas:

0,30

Asfalto:

10,500 0,05 2,25 1,18

REFERENCIA

Código:Revisión: Página: de Especialidad: Estructuras

Area (m2)

Nº P.E. (tn/m3)

Tn/m

HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

Ancho (m)

Espesor (m)

P.E. (tn/m3)

Tn/m

Area (m2)

Nº P.E. (tn/m3)

Tn/m

52

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana Norte Descripción del Trabajo: Cálculo de los Factores de Distribución

1.0 Factor de Distribucion de Carga Viva para Momentos en Viga Interior:

Datos:S = 3000 mm --> Separacion de VigasL = 30000 mm --> Longitud de TramoNc = 3 --> numero de celulas

FDmvi = 0,82

2.0 Factor de Distribucion de Carga Viva para Momentos en Viga Exterior:

Datos:W = 2600 mm Voldado = 1100 mm

FDmve = 0,60

3.0 Factor de Distribucion de Carga Viva para Momentos y Cortantes en Vigas Transversales:

HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

Código:Revisión: Página: deEspecialidad: Estructuras

REFERENCIA

Fdmcvt = 1,67

53

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana Norte Descripción del Trabajo: Cálculo de los Factores de Distribución

HOJA DE CALCULO

DESARROLLO


REFERENCIA

4.0 Factor de Distribucion de Carga Viva para Cortantate en Viga Interior:

Datos:d = 1400 mm --> Altura de Viga

FDcvi = 0,97

5.0 Factor de Distribucion de Carga Viva para Cortantate en Viga Exterior:

Datos:de = 600 mm --> distancia de viga exterior a veredae = 0,80g = 0,82 --> factor de distribucion

FDcve = 0,97

54

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Predimensionamiento de Camino y Fuerza Postensora

Datos:L = 30000 mmd' = 150 mmh = 1400 mmEN = 816 mmf1 = 917 mmf2 = 183 mm

Camino de Cable:

Tramo 1x 0 3000 6000 9000 12000 15000 18000 21000 24000 27000 30000y 816 533 327 200 150 178 283 466 727 1067 1250

Tramo 2x 30000 33000 36000 39000 42000 45000 48000 51000 54000 57000 60000y 1250 1067 665 378 207 150 207 378 665 1067 1250

Tramo 3x 60000 63000 66000 69000 72000 75000 78000 81000 84000 87000 90000y 1250 1067 727 466 283 178 150 200 327 533 816

DESARROLLO REFERENCIA

HOJA DE CALCULO


0200400600800100012001400

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000h (m

m)

Dist.(mm)

Cable Postensor

55

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Predimensionamiento de Camino y Fuerza Postensora


HOJA DE CALCULO


Calculo Fuerza Postensora:

Seccion 1 (0.4 L1)

Md = 1020,60 tn-m yb = 0,82 m I = 1,39 m4 Nº Vigas = 4Ml = 977,44 tn-m A = 4,91 m2 Sb = 1,70

Mp = 0,55 tn-mF = 2220,84 tn x 4 vigas Fp = 555,21 tn/viga

Resul. = 0,00 --> Debe ser igual a 0

Seccion 2 (0.5 L2)

Md = 330,00 tn-m yb = 0,82 m I = 1,39 m4 Nº Vigas = 4Ml = 792,09 tn-m A = 4,91 m2 Sb = 1,70



Seccion 3 (Apoyo Interior)

Md = 1263,00 tn-m yt = 0,58 m I = 1,39 m4 Nº Vigas = 4Ml = 698,59 tn-m A = 4,91 m2 St = 2,38



0AF

SbMp

SbMl

SbMd

56

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana Norte Descripción del Trabajo: Cálculo de Pérdidas del Presforzado

1.0 Pérdidas por Friccion

Datos:

K = 6,60E-07 /mmµ = 0,20ά = 2ep/Lp



HOJA DE CALCULO

Segmento ep Lp ά ά Lp Punto

A 0 0,0 0 0 0,0 A 0,000AB 283 3,0 0,1887 0,1887 3,0 B 0,039BC 206 3,0 0,1373 0,3260 6,0 C 0,067CD 127 3,0 0,0847 0,4107 9,0 D 0,084DE 50 3,0 0,0333 0,4440 12,0 E 0,092EF 28 3,0 0,0187 0,4627 15,0 F 0,097FG 105 3,0 0,0700 0,5327 18,0 G 0,112GH 183 3,0 0,1220 0,6547 21,0 H 0,135HI 261 3,0 0,1740 0,8287 24,0 I 0,166IJ 340 3,0 0,2267 1,0553 27,0 J 0,205JK 183 3,0 0,1220 1,1773 30,0 K 0,225KL 183 3,0 0,1220 1,2993 33,0 L 0,245LM 402 3,0 0,2680 1,5673 36,0 M 0,286MN 287 3,0 0,1913 1,7587 39,0 N 0,314NO 171 3,0 0,1140 1,8727 42,0 O 0,331OP 57 3,0 0,0380 1,9107 45,0 P 0,338

fpF Segmento ep

(mm)Lp

(m)ά

(rad)ά

(rad)Lp

(m)Punto

57




HOJA DE CALCULO

2.0 Pérdidas por Contraccion del Concreto

Datos:H = 90,00 %

fpSR = 16,50 MPa

3.0 Pérdidas por Fluencia Lenta (CREEP)

Se asumirá una Fuerza Inicial (Fi) de Fp/0.85

Fp = 560,00 tnFi = 658,82 tn

Se calculará la tension en la seccion critica (0.4L1)

EN = 0,82 my = 0,15 me = 0,67 --> distancia del eje neutro a cable (m)

Iv = 0,35 m4Av = 1,23 m2Md = 255,15 tn-m

fcgp = 888,65 tn/m2fcgp = 8,71 MPa

fcdp = 489,01 tn/m2fcdp = 4,79 MPa

fpCR = 70,96 MPa

58




HOJA DE CALCULO

4.0 Pérdidas por Acortamiento Elastico

Datos:Ep = 197000 MPaf'c = 28 MPaEci = 21996,36 MPaN = 4,00

fpCR = 29,25 MPa

4.0 Pérdidas por Relajacion del Acero

Datos:fpu = 1860,00 MPa

0.7xfpu = 1302,00 MPa

fpF = 0,80 MPa

fpR2 = 108,57 MPa

196,03 MPa15,06%Perditas Totales =

59

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Verificación de Esfuerzos Admisibles

1.0 Esfuerzos Admisibles en estado Inicial (antes de la pérdidas):

Datos:F'c = 28,00 MPaF'ci = 24,00 MPa

Tensión de Compresión Admisible:14,40 MPa

Tensión de Tracción Admisible :1,22 MPa

2.0 Esfuerzos Admisibles en estado de Servicio (después de las pérdidas):



HOJA DE CALCULO

60

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Verificación de Esfuerzos Admisibles



HOJA DE CALCULO

Tensión de Compresión Admisible:12,60 MPa

Tensión de Tracción Admisible :2,65 MPa

3.0 Calculo de Esfuerzos Actuantes:

Datos:Pérdidas = 15,06% A = 4,91 m2 hv = 1,40 m

Ff = 2240,00 tn I = 1,39 m4 Sb = 1,70Fi = 2637,03 tn EN = 0,82 m St = 2,40

A 0,000 0 0,00 537,07 5,27 537,07 5,27B 0,039 283 389,37 379,36 3,72 709,57 6,96C 0,067 489 687,46 285,93 2,80 805,52 7,90D 0,084 616 867,65 233,17 2,29 857,44 8,41E 0,092 666 929,94 210,32 2,06 879,52 8,62F 0,097 666 874,33 188,13 1,84 904,18 8,87G 0,112 638 700,82 145,90 1,43 945,34 9,27H 0,135 533 409,41 128,08 1,26 940,55 9,22I 0,166 350 0,09 126,76 1,24 901,92 8,84J 0,205 89 -527,12 285,14 2,80 628,03 6,16K 0,225 251 -1172,24 140,90 1,38 805,11 7,89L 0,245 251 -628,32 351,46 3,45 481,28 4,72M 0,286 151 -218,13 410,91 4,03 344,35 3,38N 0,314 438 74,16 68,74 0,67 791,61 7,76O 0,331 609 248,55 14,74 0,14 846,20 8,30P 0,338 666 305,03 -2,40 -0,02 862,16 8,45

Esfb (MPa)

Segmento Mdw (tn-m)

Mdll+im (tn-m)

fpF e Mdc (tn-m)

Esft (tn/m2)

Esft (MPa)

Esfb (tn/m2)

Estado Final

Esft (tn/m2)

Esft (MPa)

Esfb (tn/m2)

Punto fpF Mdc

(tn-m)Esfb

(MPa)e

Estado Inicial

A 0,000 0 0,00 0,00 0,00 456,21 4,47 456,21 4,47B 0,039 283 389,37 35,07 414,97 534,49 5,24 302,66 2,97C 0,067 489 687,46 61,92 718,86 611,86 6,00 162,57 1,59D 0,084 616 867,65 78,15 902,19 661,63 6,49 72,95 0,72E 0,092 666 929,94 83,76 985,23 683,13 6,70 33,87 0,33F 0,097 666 874,33 78,75 971,19 652,84 6,40 71,01 0,70G 0,112 638 700,82 63,11 870,84 557,67 5,47 189,80 1,86H 0,135 533 409,41 36,86 678,49 433,01 4,25 340,57 3,34I 0,166 350 0,09 0,00 411,03 279,19 2,74 523,64 5,13J 0,205 89 -527,12 -47,50 -471,04 -7,27 -0,07 886,20 8,69K 0,225 251 -1172,24 -105,61 -738,45 -306,15 -3,00 1285,95 12,61L 0,245 251 -628,32 -56,62 -544,67 8,17 0,08 819,34 8,03M 0,286 151 -218,13 -19,67 -439,47 143,75 1,41 582,74 5,71N 0,314 438 74,16 6,66 625,98 327,03 3,21 292,63 2,87O 0,331 609 248,55 22,37 763,98 356,25 3,49 232,83 2,28P 0,338 666 305,03 27,45 803,70 363,94 3,57 214,94 2,11

(MPa)(tn-m) (tn-m)(tn-m) (tn/m2) (MPa) (tn/m2)

61

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana Norte Descripción del Trabajo: Verificación por Rotura

1.0 Tension Media en el Acero de Pretensado

Datos:fpu = 1860 MPa Aps = 5376 mm2fpy = 1674 MPa As = A's = 0,00 mm2

k = 0,28 b = 3000,00 mmfy = 420 MPa bw = 300,00 mmf'c = 28 MPa hf = 200,00 mmds = 1340,00 mm 1 = 0,85

A 816 584 85,07 72,31 1784 4558 0B 533 867 99,39 84,48 1800 7352 3102C 327 1073 106,49 90,52 1808 9394 5420D 200 1200 109,99 93,49 1812 10655 6818E 150 1250 111,23 94,54 1814 11152 7387

Mu

Calculo Momento Nominal Resistente

REFERENCIA

dp (mm)

ps Punto a Mn y (mm)

c

DESARROLLO


HOJA DE CALCULO

E 150 1250 111,23 94,54 1814 11152 7387F 178 1222 110,55 93,96 1813 10873 7137G 283 1117 107,77 91,60 1810 9831 6117H 466 934 101,93 86,64 1803 8015 4302I 727 673 90,35 76,79 1790 5435 1763J 1067 333 63,84 54,26 1760 2098 -1145K 1250 150 37,36 31,76 1730 329 -3370L 1067 333 63,84 54,26 1760 2098 -1454M 665 735 93,56 79,52 1794 6047 969N 378 1022 104,92 89,18 1807 8888 2938O 207 1193 109,81 93,34 1812 10585 4123P 150 1250 111,23 94,54 1814 11152 4483

62

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Diseño por Corte

1.0 Datos Generales

v = 0,90 = 1,00

f'c = 28,00 MPa

A 816 584 85,07 72,31 1008 300B 533 867 99,39 84,48 1008 300C 327 1073 106,49 90,52 1028 300D 200 1200 109,99 93,49 1153 300E 150 1250 111,23 94,54 1203 300F 178 1222 110,55 93,96 1175 300G 283 1117 107,77 91,60 1071 300H 466 934 101,93 86,64 1008 300I 727 673 90,35 76,79 1008 300J 1067 333 63,84 54,26 1008 300K 1250 150 37,36 31,76 1008 300L 1067 333 63,84 54,26 1008 300M 665 735 93,56 79,52 1008 300N 378 1022 104,92 89,18 1008 300O 207 1193 109,81 93,34 1146 300P 150 1250 111,23 94,54 1203 300


HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

Punto c dvdp (mm)

bv

REFERENCIA

y (mm)

a

2.0 Contribucion del Presfuerzo a la Resistencia al Corte

A 0,0 0,10 0,000 63,0 138,1 299 0,11B 3,0 0,08 0,039 48,5 115,4 264 0,09C 6,0 0,06 0,067 35,3 88,8 206 0,07D 9,0 0,04 0,084 23,1 63,2 136 0,05E 12,0 0,02 0,092 11,4 38,6 87 0,03F 15,0 0,00 0,097 0,0 59,2 187 0,07G 12,0 0,02 0,112 11,2 84,2 256 0,09H 9,0 0,04 0,135 21,8 108,9 328 0,12I 6,0 0,06 0,166 31,5 133,5 386 0,14J 3,0 0,08 0,205 40,1 157,6 446 0,16K 0,0 0,10 0,225 48,8 177,9 492 0,18

v/f'cPunto Long Tg Vp VufpF v

63



HOJA DE CALCULO


L 3,0 0,08 0,245 38,1 139,6 387 0,14M 6,0 0,06 0,286 27,0 114,1 330 0,12N 9,0 0,04 0,314 17,3 88,5 268 0,10O 12,0 0,02 0,331 8,4 63,1 179 0,06P 15,0 0,00 0,338 0,0 38,8 120 0,04

3.0 Iteraciones para el Calculo del ángulo de inclinación de las tensiones de compresión diagonal

fpo ≈ 0.74fpu - fpt

Asumimos :

= 20,00 º Aps = 5376,34 mm2fpo = 1180,37 MPa Eps = 197000

x = 9,1E-04

Del cuadro observamos:

= 35,00 º

Entonces:x = 1,0E-03

Del cuadro observamos:

= 35,00 º

Comprobamos que los valores asumidos de coinciden.

Con esto observamos el segundo cuadro con el cual obtenemos:

1,80 = 1,80

4.0 Calculo del Refuerzo Requerido y el Espaciamiento

Datos :Av = 258,00 mm2 -->f 1/2"fy = 400,00 MPa

Vc = 239,06 KN

Vs = 1220,80 KN

s = 131,41 mm

64



HOJA DE CALCULO


5.0 Minima y Maxima Separacion Armadura Transversal

5.1 Minima Separacion

smin = 783,25 mm

5.2 Maxima Separacion

Vu = 1745,00 >>>> 0,125.f'c.bv.dv = 1211,00

smax = 300,00 mm

65

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Diseño de Estribo Derecho Convencional

1.0 PARAMETROS DE DISEÑO

HOJA DE CALCULO



1.10 Material: Concreto Armado

2,50 Tn / m3

210 Kg / cm2

4200 Kg / cm2

1.20 Parametros del terreno

1,80 Tn / m3

132,50 Tn / m2

35 º0,7000,60 m0,00 m0,00 m0,00 m1,00

1.30 Reacciones del tablero sobre el estribo

Altura de relleno: Hr2=Altura equivalente de sobrecarga s/c 1: h1'=Altura equivalente de sobrecarga s/c 2: h2'=

Participación de Empuje 0< Y <=1 =

Capacidad utlima portante del suelo: adm =

Peso especifico: c=Resistencia a la compresión: f´c =

Esfuerzo de Fluencia del acero de refuerzo: fy =

Angulo de fricción interna: =Coeficiente fricción suelo-concreto: =

Altura de relleno: Hr1=

Peso especifico: terreno =


235,60 Tn221,00 Tn

Punto de aplicación de las cargas: x1(PD,PL)= 0,28 m

1.40 Coeficiente Sísmico

C = 0,20

2.0 GEOMETRIA

H = 8,50 m. hp = 1,50 m.Hz = 1,20 m. t3 = 0,30 m.t1 = 0,40 m. ta = 0,00 m.t2 = 0,40 m. tb = 0,00 m.

B1 = 5,10 m. dc = 0,00 m.

Reacción por carga muerta: PD=Reacción por carga viva: PL=

B1 = 5,10 m. dc = 0,00 m.B2 = 1,00 m. Hc = 0,00 m.B = 6,50 m. ac = 0,00 m.

HCabezal = 0,80 m. Acabezal = 1,10 m.Aelevacion = 11,50 m. At = 10,57 m2

Amuro = 11,90 m. Hm= 8,50 m.hm1 = 0,00 m. am1 = 0,00 m.hm2 = 3,50 m. am2 = 0,60 m.hm3 = 3,80 m. am3 = 0,30 m.

t4 = 0,20 m.

66


HOJA DE CALCULO



3.0 CALCULO CARGAS ACTUANTES

3.10 Peso propio "Q" (incluye peso de estribo y peso de relleno)

Bloque largo ancho alto pe Fv x Mr Eq y Meq(m.) (m.) (m.) (t/m3) (ton.) m. (t-m) (ton.) m. (t-m)

1 0,00 11,50 5,80 2,50 0,00 1,40 0,00 0,00 3,13 0,002 0,40 11,50 5,00 2,50 57,50 1,200 69,00 11,50 3,70 42,552' 1,10 11,50 0,80 2,50 25,30 1,200 30,36 5,06 6,60 33,403 0,00 11,50 5,00 1,80 0,00 1,000 0,00 0,00 3,13 0,004 6,50 11,90 1,20 2,50 232,05 3,250 754,16 46,41 0,60 27,855 0,30 11,00 1,50 2,50 12,38 1,250 15,47 2,48 7,75 19,186 0,00 11,50 5,80 1,80 0,00 1,400 0,00 0,00 5,07 0,007 5,10 11,50 5,80 1,80 612,31 3,950 2418,61 122,46 4,10 502,098 5,10 11,50 2,10 1,80 221,70 3,950 875,70 44,34 8,05 356,939 5,10 0,00 0,00 2,50 0,00 3,950 0,00 0,00 7,30 0,0010 5,10 0,60 3,5 2,50 53,55 3,950 211,52 10,71 5,55 59,4411 5,10 0,30 3,8 2,50 29,07 3,950 114,83 5,81 1,90 11,05

1243,85 4489,65 248,77 1052,48

Qt = 1243,85 tn Qpp = 409,85 tn Qr = 834,00 tnMrt = 4489,65 tn-m Mrpp = 1195,34 tn-m Mrr = 3294,31 tn-m

x = 3,61 m x = 2,92 m x = 3,95 mx = 3,61 m x = 2,92 m x = 3,95 m

Eqest = 248,77 tnMeqest = 1052,48 tn-m

Ka= 0,33 Ea= 284,17 tn Ea= 249,01 tnKp= 3,69 MEa= 854,95 tn-m MEa= 705,54 tn-m

EH= 271,02 tn MEH= 815,38 tn-mEV= 85,45 tn MEV= 555,43 tn-m

Ep= 0,00 tn MEp= 0,00 tn-m

Kh= 0,20 = 12,53 º KAE = 0,41Kv= 0,10 -= 22,47 º KAP = 3,24

3.30 Calculo de empuje de tierra por efecto sismico

3.20 Cálculo de empuje estatico de tierra

Kv= 0,10 22,47 º KAP = 3,24= 35 º i = 0 º CSA = 0,37

/2= 17,5 º = 0,00

EEA = 28,59 tn MEEA = 145,83 tn-m

EEP = 0,00 tn MEEP = 0,00 tn-m

Br = 8,16 tn y= 10,30 mMlf= 84,08 tn-m

Pd = 235,60 tn EQsup = 117,80 my = 7,00 MEQsup 824,60 tn-m

3.50 Fuerzas Sismicas por Peso de Puente

3.40 Calculo de Acciones por Efecto de Frenado

67


HOJA DE CALCULO



4.0 VERIFICACION DE ESTABILIDAD Y PRESIONES

FACTORES DE CARGA

Maximo Minimo Maximo MinimoRd 1,25 0,90 1,25 0,90Rdl 1,50 0,65 1,50 0,65Rl 1,75 1,75 1,00 1,00Qpp 1,25 0,90 1,25 0,90Qr 1,25 0,90 1,25 0,90ES 1,50 0,75 1,50 0,75EH 1,50 0,90 1,50 0,90EV 1,35 1,00 1,35 1,00Eqest - - 1,00 1,00Eqsup - - 1,00 1,00EQEH - - 1,00 1,00BR 1,75 1,75 1,00 1,00

VolteoDeslizPresion

0,900,60

1,001,001,00

Resistencia I ExtremoCarga

FACTORES DE RESISTENCIAResistencia I Extremo

0,90

Presion

Rd 235,60 1,12 2,13Rdl 21,20 1,12 2,13Rl 221,00 1,12 2,13Qpp 409,85 2,92 0,33Qr 834,00 3,95 -0,70ES 63,34 3,95 -0,70EH 271,02 3,01EV 85,45 6,50 -3,25Eqest 248,77 4,23Eqsup 117,80 7,00EQEH 28,59 5,10BR 8,16 10,30

Y (m) Xº (m)

0,60 1,00

Carga Q (ton) X (m)

RESUMEN DE CARGAS

BR 8,16 10,30

a. Estado Limite de Resistencia I

∑FR= 1175,29 tn∑FA= 258,20 tn OK!!

b. Estado Limite Extremo

∑FR= 1156,56 tn∑FA= 639,08 tn OK!!

4.10 Deslizamiento

68


HOJA DE CALCULO




4.20 Volteo

∑MR= -752,75 tn∑MA= 2308,74 tn

e = 0,73 mB/4 = 1,625 m OK!!


∑MR= -836,39 tn∑MA= 3769,72 tn

e = 1,27 mB/4 = 1,625 m OK!!


∑Fv= 2478,23 tne = 0,73 m E = 5,03 mv = 41,37 tn/m2 adm = 79,50 tn/m2 OK!!

4.30 Presiones



5.0 ANALISIS ESTRUCTURAL

69


HOJA DE CALCULO



3,8 Cara Anterior (Hor.) 3,5

MURO PRINCIPAL ALASCARA MOMENTO CARA MOMENTO

Cara Anterior (Hor.)

6.0 DISEÑO ESTRUCTURAL

Datos generales:f'c = 210 kg/cm2fy = 4200 kg/cm2

Carab Posterior (Vert.) 36,4

Capa Inferior (Trans.) 20,10

Capa Superior (Trans.) 13,90Capa Inferior (Long.) 5,80

ZAPATACAPA MOMENTO

Capa Superior (Long.) 24,20

5,5 Cara Anterior (Vert.)

Cara Posterior (Vert.) 15,1Carat Posterior (Vert.) 2,5

Carab Posterior (Hor.) 19,1Cara Posterior (Hor.) 14,8 Carat Posterior (Hor.) 14,3Cara Anterior (Vert.) 2,1

100,00 36,00 380000 2,93 0,0008 2,82 9,00 3/4 316,69100,00 36,00 550000 4,24 0,0011 4,10 9,00 3/4 316,69100,00 36,00 1480000 11,42 0,0031 11,29 9,00 3/4 252,37100,00 36,00 1510000 11,65 0,0032 11,53 9,00 3/4 247,15

100,00 56,00 350000 1,12 0,0003 1,66 14,00 3/4 203,59100,00 56,00 210000 0,67 0,0002 0,99 14,00 3/4 203,59100,00 26,00 1430000 21,15 0,0060 15,66 6,50 3/4 181,96100,00 56,00 1910000 6,09 0,0016 9,20 14,00 3/4 203,59100,00 26,00 250000 3,70 0,0010 2,57 6,50 5/8 304,51100,00 56,00 3640000 11,61 0,0032 17,87 14,00 3/4 159,51


d (cm)

Cara Anterior (Vert.)Carat Posterior (Hor.)

Carab Posterior (Vert.)

ELEMENTO b (cm)

r Amin (cm2/m)

Mu (kgxcm)

Ku (kg/cm2)

A (cm2/m)

Cara Posterior (Hor.)Cara Posterior (Vert.)

MURO PRINCIPALd

(cm)Mu

(kgxcm)

Cara Anterior (Vert.)

Ku (kg/cm2)

r Amin (cm2/m)

S (mm)

(")

S (mm)

(")

ALAS

Carab Posterior (Hor.)Carat Posterior (Ver.)

A (cm2/m)


ELEMENTO b (cm)


100,00 112,50 2420000 1,91 0,0005 5,73 16,88 3/4 168,90100,00 112,50 1390000 1,10 0,0003 3,28 16,88 3/4 168,90100,00 112,50 580000 0,46 0,0001 1,37 16,88 3/4 168,90100,00 112,50 2010000 1,59 0,0004 4,75 16,88 3/4 168,90

110,00 76,00 2060000 3,24 0,0009 7,24 5/8 3,6680,00 105,00 3460000 3,92 0,0011 8,83 5/8 4,46

Capa Inferior (Trans.)

rb (cm)

d (cm)

Mu (kgxcm)

Ku (kg/cm2)

ELEMENTO

Capa Superior (Long.)Capa Superior (Trans.)Capa Inferior (Long.)

ZAPATAA

(cm2/m)(")

# barras

VIGA CABEZAL

ELEMENTO b (cm)

d (cm)

Mu (kgxcm)

Ku (kg/cm2)

r A (cm2)

(")

S (mm)

Amin (cm2/m)

70

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Diseño de Estribo Izquierdo Convencional


HOJA DE CALCULO




2,50 Tn / m3

210 Kg / cm2

4200 Kg / cm2


1,80 Tn / m3

132,50 Tn / m2

35 º0,7000,60 m0,00 m0,00 m0,00 m1,00





Peso especifico: terreno =Capacidad utlima portante del suelo: adm =

Altura de relleno: Hr2=Altura equivalente de sobrecarga s/c 1: h1'=Altura equivalente de sobrecarga s/c 2: h2'=




235,60 Tn221,00 Tn



C = 0,20

2.0 GEOMETRIA


B1 = 4,60 m. dc = 0,00 m.





t4 = 0,20 m.

71


HOJA DE CALCULO






1 0,00 11,50 5,30 2,50 0,00 1,40 0,00 0,00 2,97 0,002 0,40 11,50 4,50 2,50 51,75 1,200 62,10 10,35 3,45 35,712' 1,10 11,50 0,80 2,50 25,30 1,200 30,36 5,06 6,10 30,873 0,00 11,50 4,50 1,80 0,00 1,000 0,00 0,00 2,97 0,004 6,00 11,90 1,20 2,50 214,20 3,000 642,60 42,84 0,60 25,705 0,30 11,00 1,50 2,50 12,38 1,250 15,47 2,48 7,25 17,946 0,00 11,50 5,30 1,80 0,00 1,400 0,00 0,00 4,73 0,007 4,60 11,50 5,30 1,80 504,67 3,700 1867,26 100,93 3,85 388,598 4,60 11,50 2,10 1,80 199,96 3,700 739,86 39,99 7,55 301,949 4,60 0,00 0,00 2,50 0,00 3,700 0,00 0,00 6,80 0,0010 4,60 0,60 3,0 2,50 41,40 3,700 153,18 8,28 5,30 43,8811 4,60 0,30 3,8 2,50 26,22 3,700 97,01 5,24 1,90 9,96

1075,87 3607,85 215,17 854,60


x = 3,35 m x = 2,70 m x = 3,70 mx = 3,35 m x = 2,70 m x = 3,70 m




Ep= 0,00 tn MEp= 0,00 tn-m

Kh= 0,20 = 12,53 º KAE = 0,41Kv= 0,10 -= 22,47 º KAP = 3,24



Kv= 0,10 22,47 º KAP = 3,24= 35 º i = 0 º CSA = 0,37

/2= 17,5 #¡REF! = 0,00

EEA = 25,33 tn MEEA = 121,58 tn-m


Br = 8,16 tn y= 9,80 mMlf= 80,00 tn-m




72


HOJA DE CALCULO




FACTORES DE CARGA


VolteoDeslizPresion

Resistencia I Extremo0,900,900,60

1,001,001,00


FACTORES DE RESISTENCIA

Presion


RESUMEN DE CARGAS

Carga Q (ton) X (m) Y (m) Xº (m)

0,60 1,00

BR 8,16 9,80


∑FR= 1071,31 tn∑FA= 232,02 tn OK!!


∑FR= 1044,28 tn∑FA= 576,04 tn OK!!

4.10 Deslizamiento

73


HOJA DE CALCULO




4.20 Volteo

∑MR= -632,47 tn∑MA= 2011,83 tn

e = 0,71 mB/4 = 1,5 m OK!!


∑MR= -702,75 tn∑MA= 3260,52 tn

e = 1,22 mB/4 = 1,5 m OK!!



4.30 Presiones




74


HOJA DE CALCULO



3,8 Cara Anterior (Hor.) 3,5MOMENTO


MURO PRINCIPAL ALASCARA MOMENTO CARA



Capa Inferior (Long.) 5,80Capa Inferior (Trans.) 20,10

MURO PRINCIPAL

CAPA MOMENTOCapa Superior (Long.) 24,20Capa Superior (Trans.) 13,90

Carat Posterior (Vert.) 2,5Carab Posterior (Hor.) 19,1

ZAPATA


Cara Posterior (Hor.) 14,8 Carat Posterior (Hor.) 12,3Cara Posterior (Vert.) 15,1

Cara Anterior (Vert.) 5,5 Cara Anterior (Vert.) 2,1

100,00 36,00 380000 2,93 0,0008 2,82 9,00 3/4 316,69100,00 36,00 550000 4,24 0,0011 4,10 9,00 3/4 316,69100,00 36,00 1480000 11,42 0,0031 11,29 9,00 3/4 252,37100,00 36,00 1510000 11,65 0,0032 11,53 9,00 3/4 247,15

100,00 56,00 350000 1,12 0,0003 1,66 14,00 3/4 203,59100,00 56,00 210000 0,67 0,0002 0,99 14,00 3/4 203,59100,00 26,00 1230000 18,20 0,0051 13,32 6,50 3/4 213,97100,00 56,00 1910000 6,09 0,0016 9,20 14,00 3/4 203,59100,00 26,00 250000 3,70 0,0010 2,57 6,50 5/8 304,51100,00 56,00 2940000 9,38 0,0026 14,32 14,00 3/4 199,02

Cara Anterior (Vert.)Carat Posterior (Hor.)


Ku (kg/cm2)

r

ELEMENTO b (cm)

r Amin (cm2/m)

Mu (kgxcm)

Ku (kg/cm2)

A (cm2/m)

Amin (cm2/m)

Cara Posterior (Hor.)Cara Posterior (Vert.)

MURO PRINCIPALd

(cm)Mu

(kgxcm)


A (cm2/m)


S (mm)

(")

ALAS



d (cm)

ZAPATA

ELEMENTO b (cm)

S (mm)

(")

100,00 112,50 2420000 1,91 0,0005 5,73 16,88 3/4 168,90100,00 112,50 1390000 1,10 0,0003 3,28 16,88 3/4 168,90100,00 112,50 580000 0,46 0,0001 1,37 16,88 3/4 168,90100,00 112,50 2010000 1,59 0,0004 4,75 16,88 3/4 168,90

110,00 76,00 2060000 3,24 0,0009 7,24 5/8 3,6680,00 105,00 3460000 3,92 0,0011 8,83 5/8 4,46

Ku (kg/cm2)

ELEMENTO


(")

S (mm)


rb (cm)

d (cm)

Mu (kgxcm)

A (cm2)

(")

# barras

VIGA CABEZAL

ELEMENTO b (cm)

d (cm)

Mu (kgxcm)

Ku (kg/cm2)

r

Amin (cm2/m)

ZAPATAA

(cm2/m)

75

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Diseño de Estribo Derecho Aislado



HOJA DE CALCULO



2,50 Tn / m3

280 Kg / cm2

4200 Kg / cm2


1,80 Tn / m3

132,50 Tn / m2

35 º0,7000,60 m0,00 m0,00 m0,00 m1,00







Altura equivalente de sobrecarga s/c 1: h1'=Altura equivalente de sobrecarga s/c 2: h2'=




235,60 Tn221,00 Tn



C = 0,20

2.0 GEOMETRIA


B1 = 4,40 m. dc = 0,00 m.





t4 = 0,20 m.

76



HOJA DE CALCULO





1 0,00 11,50 5,30 2,50 0,00 1,40 0,00 0,00 2,97 0,002 0,40 11,50 4,50 2,50 51,75 1,200 62,10 10,35 3,45 35,712' 1,10 11,50 0,80 2,50 25,30 1,200 30,36 5,06 6,10 30,873 0,00 11,50 4,50 1,80 0,00 1,000 0,00 0,00 2,97 0,004 5,80 11,90 1,20 2,50 207,06 2,900 600,47 41,41 0,60 24,855 0,30 11,00 2,00 2,50 16,50 1,250 20,63 3,30 7,50 24,756 0,00 11,50 5,30 1,80 0,00 1,400 0,00 0,00 4,73 0,007 4,40 11,50 5,30 1,80 482,72 3,600 1737,81 96,54 3,85 371,708 4,40 11,50 2,60 1,80 236,81 3,600 852,51 47,36 7,80 369,429 4,40 0,00 0,00 2,50 0,00 3,600 0,00 0,00 7,30 0,0010 4,40 0,60 3,5 2,50 46,20 3,600 166,32 9,24 5,55 51,2811 4,40 0,30 3,8 2,50 25,08 3,600 90,29 5,02 1,90 9,53

1091,42 3560,48 218,28 918,10


x = 3,26 m x = 2,61 m x = 3,60 mx = 3,26 m x = 2,61 m x = 3,60 m




Ep= 0,00 tn MEp= 0,00 tn-m

Kh= 0,20 = 12,53 º KAE = 0,41Kv= 0,10 -= 22,47 º KAP = 3,24



Kv= 0,10 22,47 º KAP = 3,24= 35 º i = 0 º CSA = 0,37

/2= 17,5 º = 0,00

EEA = 28,59 tn MEEA = 145,83 tn-m


Br = 8,16 tn y= 10,30 mMlf= 84,08 tn-m




77



HOJA DE CALCULO



FACTORES DE CARGA


VolteoDeslizPresion

Carga

0,900,60

1,001,001,00


0,90

Resistencia I Extremo

Presion


RESUMEN DE CARGAS


0,60 1,00

BR 8,16 10,30


∑FR= 1084,73 tn∑FA= 258,20 tn OK!!


∑FR= 1060,50 tn∑FA= 700,52 tn OK!!

4.10 Deslizamiento

78



HOJA DE CALCULO



4.20 Volteo

∑MR= -656,82 tn∑MA= 2068,83 tn

e = 0,71 mB/4 = 1,45 m OK!!


∑MR= -729,80 tn∑MA= 2935,12 tn

e = 1,06 mB/4 = 1,45 m OK!!



4.30 Presiones




79



HOJA DE CALCULO


2,5 Cara Anterior (Hor.) 4,9Cara Anterior (Hor.)CARA MOMENTO CARA MOMENTO

MURO PRINCIPAL ALAS



30,8


ZAPATACAPA


MURO PRINCIPAL

MOMENTOCapa Superior (Long.) 14,20

Cara Posterior (Vert.) 13,2Carat Posterior (Vert.)Carab Posterior (Vert.)

2,5Carab Posterior (Hor.) 13,2

Cara Posterior (Hor.) 13,1 Carat Posterior (Hor.) 14,9Cara Anterior (Vert.) 3,2 Cara Anterior (Vert.) 3,2

100,00 36,00 250000 1,93 0,0005 1,85 9,00 3/4 316,69100,00 36,00 320000 2,47 0,0007 2,37 9,00 3/4 316,69100,00 36,00 1310000 10,11 0,0028 9,95 9,00 3/4 286,42100,00 36,00 1320000 10,19 0,0028 10,03 9,00 3/4 284,17

100,00 56,00 490000 1,56 0,0004 2,33 14,00 3/4 203,59100,00 56,00 320000 1,02 0,0003 1,52 14,00 3/4 203,59100,00 26,00 1490000 22,04 0,0063 16,38 6,50 3/4 174,03100,00 56,00 1320000 4,21 0,0011 6,32 14,00 3/4 203,59100,00 26,00 250000 3,70 0,0010 2,57 6,50 5/8 304,51100,00 56,00 3080000 9,82 0,0027 15,03 14,00 3/4 189,69Carab Posterior (Vert.)


MURO PRINCIPAL

ELEMENTO b (cm)

d (cm)

Mu (kgxcm)

(")

S (mm)

Cara Anterior (Hor.)Cara Anterior (Vert.)

Ku (kg/cm2)

r A (cm2/m)

Amin (cm2/m)

Cara Posterior (Vert.)Cara Posterior (Hor.)

ALAS

ELEMENTO b (cm)

d (cm)

Mu (kgxcm)

Ku (kg/cm2)

r A (cm2/m)

Amin (cm2/m)

(")

S (mm)

Cara Anterior (Hor.)Cara Anterior (Vert.)Carat Posterior (Hor.)

ZAPATA

100,00 112,50 1420000 1,12 0,0003 3,35 16,88 3/4 168,90100,00 112,50 1590000 1,26 0,0003 3,75 16,88 3/4 168,90100,00 112,50 260000 0,21 0,0001 0,61 16,88 3/4 168,90100,00 112,50 1310000 1,04 0,0003 3,09 16,88 3/4 168,90

110,00 76,00 2060000 3,24 0,0009 7,24 5/8 3,6680,00 105,00 3460000 3,92 0,0011 8,83 5/8 4,46

A (cm2)

# barras

ZAPATA

ELEMENTO b (cm)

d (cm)

Mu (kgxcm)

Ku (kg/cm2)

r A (cm2/m)

Amin (cm2/m)

(")

S (mm)

Capa Superior (Long.)Capa Superior (Trans.)Capa Inferior (Long.)Capa Inferior (Trans.)

VIGA CABEZALKu

(kg/cm2)r

(")ELEMENTO b

(cm)d

(cm)Mu

(kgxcm)

80

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Diseño de Estribo Izquierdo Aislado


HOJA DE CALCULO




2,50 Tn / m3

210 Kg / cm2

4200 Kg / cm2


1,80 Tn / m3

132,50 Tn / m2

35 º0,7000,60 m0,00 m0,00 m0,00 m1,00


Altura equivalente de sobrecarga s/c 2: h2'=Participación de Empuje 0< Y <=1 =

Coeficiente fricción suelo-concreto: =Altura de relleno: Hr1=


Altura de relleno: Hr2=Altura equivalente de sobrecarga s/c 1: h1'=



Angulo de fricción interna: =


235,60 Tn221,00 Tn



C = 0,20

2.0 GEOMETRIA


B1 = 4,10 m. dc = 0,00 m.





t4 = 0,20 m.

81


HOJA DE CALCULO






1 0,00 11,50 4,80 2,50 0,00 1,40 0,00 0,00 2,80 0,002 0,40 11,50 4,00 2,50 46,00 1,200 55,20 9,20 3,20 29,442' 1,10 11,50 0,80 2,50 25,30 1,200 30,36 5,06 5,60 28,343 0,00 11,50 4,00 1,80 0,00 1,000 0,00 0,00 2,80 0,004 5,50 11,90 1,20 2,50 196,35 2,750 539,96 39,27 0,60 23,565 0,30 11,00 2,00 2,50 16,50 1,250 20,63 3,30 7,00 23,106 0,00 11,50 4,80 1,80 0,00 1,400 0,00 0,00 4,40 0,007 4,10 11,50 4,80 1,80 407,38 3,450 1405,45 81,48 3,60 293,318 4,10 11,50 2,60 1,80 220,66 3,450 761,28 44,13 7,30 322,179 4,10 0,00 0,00 2,50 0,00 3,450 0,00 0,00 6,80 0,0010 4,10 0,60 3,0 2,50 36,90 3,450 127,31 7,38 5,30 39,1111 4,10 0,30 3,8 2,50 23,37 3,450 80,63 4,67 1,90 8,88

972,46 3020,81 194,49 767,91


x = 3,11 m x = 2,48 m x = 3,45 mx = 3,11 m x = 2,48 m x = 3,45 m




Ep= 0,00 tn MEp= 0,00 tn-m

Kh= 0,20 = 12,53 º KAE = 0,41Kv= 0,10 -= 22,47 º KAP = 3,24



Kv= 0,10 22,47 º KAP = 3,24= 35 º i = 0 º CSA = 0,37

/2= 17,5 º = 0,00

EEA = 25,33 tn MEEA = 121,58 tn-m


Br = 8,16 tn y= 9,80 mMlf= 80,00 tn-m




82


HOJA DE CALCULO




FACTORES DE CARGA


VolteoDeslizPresion


0,900,900,60

1,001,001,00


Presion


RESUMEN DE CARGAS


0,60 1,00

BR 8,16 9,80


∑FR= 1009,72 tn∑FA= 232,02 tn OK!!


∑FR= 979,11 tn∑FA= 484,67 tn OK!!

4.10 Deslizamiento

83


HOJA DE CALCULO




4.20 Volteo

∑MR= -568,95 tn∑MA= 1840,74 tn

e = 0,69 mB/4 = 1,375 m OK!!


∑MR= -632,16 tn∑MA= 2561,20 tn

e = 1,01 mB/4 = 1,375 m OK!!



4.30 Presiones




84


HOJA DE CALCULO



2,5 Cara Anterior (Hor.) 4,9

MURO PRINCIPAL ALASCARA MOMENTO CARA MOMENTO




MURO PRINCIPAL

CAPA MOMENTOCapa Superior (Long.) 14,20



Carat Posterior (Vert.) 2,5Carab Posterior (Hor.) 13,2

ZAPATA


Cara Posterior (Hor.) 13,1 Carat Posterior (Hor.) 14,9Cara Posterior (Vert.) 13,2

Cara Anterior (Vert.) 3,2 Cara Anterior (Vert.) 3,2

100,00 36,00 250000 1,93 0,0005 1,85 9,00 3/4 316,69100,00 36,00 320000 2,47 0,0007 2,37 9,00 3/4 316,69100,00 36,00 1310000 10,11 0,0028 9,95 9,00 3/4 286,42100,00 36,00 1320000 10,19 0,0028 10,03 9,00 3/4 284,17

100,00 56,00 490000 1,56 0,0004 2,33 14,00 3/4 203,59100,00 56,00 320000 1,02 0,0003 1,52 14,00 3/4 203,59100,00 26,00 1490000 22,04 0,0063 16,38 6,50 3/4 174,03100,00 56,00 1320000 4,21 0,0011 6,32 14,00 3/4 203,59100,00 26,00 250000 3,70 0,0010 2,57 6,50 5/8 304,51100,00 56,00 3080000 9,82 0,0027 15,03 14,00 3/4 189,69

Cara Anterior (Vert.)Cara Posterior (Hor.)Cara Posterior (Vert.)

Carat Posterior (Hor.)


ELEMENTO

MURO PRINCIPALd

(cm)Mu

(kgxcm)Ku

(kg/cm2)r A

(cm2/m)

b (cm)

r


d (cm)

ZAPATA


Amin (cm2/m)

Mu (kgxcm)

Ku (kg/cm2)

A (cm2/m)

Amin (cm2/m)

S (mm)

(")

S (mm)

(")

ALAS



ELEMENTO b (cm)

100,00 112,50 1420000 1,12 0,0003 3,35 16,88 3/4 168,90100,00 112,50 1590000 1,26 0,0003 3,75 16,88 3/4 168,90100,00 112,50 260000 0,21 0,0001 0,61 16,88 3/4 168,90100,00 112,50 1310000 1,04 0,0003 3,09 16,88 3/4 168,90

110,00 76,00 2060000 3,24 0,0009 7,24 5/8 3,6680,00 105,00 3460000 3,92 0,0011 8,83 5/8 4,46


b (cm)

d (cm)

Mu (kgxcm)

Ku (kg/cm2)

ELEMENTO

Capa Superior (Trans.)Capa Inferior (Long.)

ZAPATAA

(cm2/m)(")

r

Capa Superior (Long.)

# barras

VIGA CABEZAL

ELEMENTO b (cm)

d (cm)

Mu (kgxcm)

Ku (kg/cm2)

r A (cm2)

(")

S (mm)

Amin (cm2/m)

94

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Diseño de Pilares

1.0 Determinación Altura de Pilares

1 87,70 82,70 78,70 7,502 88,47 82,18 78,18 8,803 89,12 81,67 77,67 9,904 89,30 81,45 77,45 10,305 89,10 80,93 76,93 10,606 88,42 80,55 76,55 10,307 87,29 80,20 76,20 9,608 85,78 79,84 75,84 8,40

2.0 Predimensionamiento de Pilares


HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

Pliar Cota de Rasante

Cota de Terreno

Cota de Cimentación

Altura de Pilar

REFERENCIA

ELEVACION VISTA LATERAL

PLANTA

104



HOJA DE CALCULO


3.0 Fuerzas en el Pilar

4.0 Análisis Dinámico Unimodal (Puente Convencional)

50,52

CARGAS PERMANENTES ACTUANTES SOBRE EL PILAR

Superestructura (ton) Viga Cabezal (ton) Columnas (ton) M (t-masa)

430,38 22,32 42,86

6,80 0,38 2,40E+06 3,45E+046,80 19,23 2,40E+06 1,76E+06

CALCULO DE RIGIDEZh col (m)

I (m4)

E (tn/m2)

k

Dirección LongitudinalDirección Transversal

114



HOJA DE CALCULO


0,24 0,40 1,00 2,5 A 495,56 24,030,03 0,40 1,00 2,5 A 495,56 3,36

5.0 Análisis Dinámico Unimodal (Puente Aislado)

f'c = 24,00 MPaEc = 24000,00 MPaHcol = 6,80 m

a = 600 mmb = 400 mmA = 240000 mm2T = 250,00 mm

d (mm)Cs

FUERZAS SÍSMICASFeq (ton)

Dirección LongitudinalDirección Transversal

T (seg) A (g) S

j effsub

effsubeff kk

kkK

.

gKWTeff

eff ...2

G = 0,214 kg/mm2

Parámetros Sísmicos:A = 0,40S1 = 1,00B = 1,00

Dirección Longitudinal 8,22E+02 0,14 1,34E+04 7,74E+02 1,60 0,6 A 118,93 128,39Dirección Transversal 8,22E+02 23,43 2,19E+06 8,21E+02 1,56 0,64 A 126,86 124,65

ksub (tn/m) Feq (ton)

d (mm)

CALCULO KEFF AMBAS DIRECCIONESIsub

(m4)Keff Teff Cskeff

124



HOJA DE CALCULO


6.0 Resultado del Análisis

DC 213,59 0,00 40,08 17,68 0,00DW 34,77 0,00 0,00 0,00 0,00

Vx VyP Mx My


LL + IM 77,54 0,00 14,46 4,52 0,00EQx 42,55 0,00 946,72 253,47 0,00EQy 0,00 1144,68 0,00 0,00 235,59

DC 207,99 0,00 39,18 13,67 0,00DW 33,86 0,00 0,00 0,00 0,00LL + IM 77,54 0,00 11,93 3,64 0,00EQx 16,26 0,00 173,08 53,03 0,00EQy 0,00 234,09 0,00 0,00 47,50

Vy


P Mx My Vx

134



HOJA DE CALCULO


7.0 Verificacion por Esbeltez

Datos Columna Convencional :

Hcol = 6,80 mDcol = 1,40 mf'c = 24,00 MPafy = 420,00 MPak = 1,20

rx = ry = 0,35 mk . l / r = 23,31 --> Considerar Efectos de Esbeltez

Datos Columna Aislada :

Hcol = 6,80 mDcol = 1,10 mf'c = 24,00 MPafy = 420,00 MPak = 1,20

rx = ry = 0,28 mk . l / r = 29,67 --> Considerar Efectos de Esbeltez

Calculos Columna Convencional :

dx = 0,00 dy = 0,66EIx = 3,72E+05 EIy = 2,23E+05Pcx = 55137,45 Pcy = 33127,28Cm = 1,00 Cm = 1,00Pu = 454,84 Pu = 454,84 = 0,75 = 0,75sx = 1,01 sy = 1,02

Calculos Columna Aislada :

dx = 0,00 dy = 0,70EIx = 1,41E+05 EIy = 8,27E+04Pcx = 20856,13 Pcy = 12260,23Cm = 1,00 Cm = 1,00Pu = 446,47 Pu = 446,47 = 0,75 = 0,75sx = 1,03 sy = 1,05

144



HOJA DE CALCULO


DC 213,59 0,00 40,83 17,68 0,00DW 34,77 0,00 0,00 0,00 0,00LL + IM 77,54 0,00 14,73 4,52 0,00EQx 42,55 0,00 964,37 253,47 0,00EQy 0,00 1157,41 0,00 0,00 235,59

DC 206,55 0,00 41,18 11,93 0,00DW 33,63 0,00 0,00 0,00 0,00LL + IM 77,54 0,00 12,54 3,21 0,00EQx 24,15 0,00 181,91 69,95 0,00EQy 0,00 240,97 0,00 0,00 62,00

8.0 Combinación de Cargas

Factores de Reducción :Puente Convencional

Rx = 5,00

P Mx My Vx Vy


P Mx My Vx Vy


Rx = 5,00Ry = 3,00

Puente AisladoRx = 2,50Ry = 1,50

1.25DC + 1.50DW + 1.75(LL+IM) 454,84 0,00 76,81 30,01 0,001.25DC + 1.50DW + EQx + 0.30EQy 327,65 115,74 243,91 72,79 23,561.25DC + 1.50DW + 0.30EQx + EQy 321,70 385,80 108,90 37,31 78,530.90DC + 0.65DW + EQx + 0.30EQy 4353,07 115,74 192,87 50,69 23,560.90DC + 0.65DW + 0.30EQx + EQy 217,38 385,80 94,61 31,12 78,53

1.25DC + 1.50DW + 1.75(LL+IM) 444,33 0,00 73,42 20,53 0,001.25DC + 1.50DW + EQx + 0.30EQy 318,29 48,19 124,24 42,89 12,401.25DC + 1.50DW + 0.30EQx + EQy 311,53 160,65 73,30 23,31 41,330.90DC + 0.65DW + EQx + 0.30EQy 4072,75 48,19 72,77 27,98 12,400.90DC + 0.65DW + 0.30EQx + EQy 210,65 160,65 58,89 19,13 41,33

Vy (ton)

COMBINACIONES DE CARGA PUENTE CONVENCIONALVx

(ton)


COMBINACIÓN P (ton)

Mx (ton-m)

My (ton-m)

Vx (ton)

Vy (ton)

COMBINACIÓN P (ton)

Mx (ton-m)

My (ton-m)

154



HOJA DE CALCULO


1.25DC + 1.50DW + 1.75(LL+IM) 4461,96 0,00 753,521.25DC + 1.50DW + EQx + 0.30EQy 3214,27 1135,42 2392,751.25DC + 1.50DW + 0.30EQx + EQy 3155,83 3784,73 1068,280.90DC + 0.65DW + EQx + 0.30EQy 42703,60 1135,42 1892,100.90DC + 0.65DW + 0.30EQx + EQy 2132,54 3784,73 928,10

1.25DC + 1.50DW + 1.75(LL+IM) 4358,84 0,00 720,221.25DC + 1.50DW + EQx + 0.30EQy 3122,44 472,78 1218,791.25DC + 1.50DW + 0.30EQx + EQy 3056,10 1575,93 719,110.90DC + 0.65DW + EQx + 0.30EQy 39953,64 472,78 713,830.90DC + 0.65DW + 0.30EQx + EQy 2066,51 1575,93 577,72

9.0 Diseño de Refuerzo Longitudinal

COLUMNAS PUENTE CON APOYOS CONVENCIONALES

COMBINACIONES DE CARGA PUENTE CONVENCIONAL


COMBINACIÓN P (KN)

Mx (KN-m)

My (KN-m)

COMBINACIÓN P (KN)

Mx (KN-m)

My (KN-m)

Refuerzo Longitudinal --> 40 f 1"

164



HOJA DE CALCULO


10.0 Diseño de Refuerzo al Corte

Puente Convencional Puente Aislado

Refuerzo Longitudinal --> 20 f 1"

COLUMNAS PUENTES CON APOYOS AISLADOS

Datos : Datos :Nu = 4,35E+06 kg Nu = 4,07E+06 kgf'c = 240,00 kg/cm2 f'c = 240,00 kg/cm2fy = 4200,00 kg/cm2 fy = 4200,00 kg/cm2D = 140,00 cm D = 110,00 cmAg = 1,54E+04 cm2 Ag = 9,50E+03 cm2Ae = 1,23E+04 cm2 Ae = 7,60E+03 cm2Ah = 1,29 cm2 Ah = 1,29 cm2D' = 132,00 cm D' = 102,00 cms = 12,50 cm s = 25,00 cm

Calculos: Calculos:Vc = 15,80 tn Vc = 9,77 tnVs = 89,87 tn Vs = 29,51 tnVr = 89,82 Vr = 39,29

Vu = 78,53 tn OK!! Vu = 42,89 tn KO!!

174



HOJA DE CALCULO


11.0 Diseño de Zapata


100,00 112,50 2820000 2,23 0,0006 6,67 22,50 3/4 126,68100,00 112,50 120000 0,09 0,0000 0,28 22,50 3/4 126,68100,00 112,50 3180000 2,51 0,0007 7,52 22,50 3/4 126,68100,00 112,50 7160000 5,66 0,0015 17,07 22,50 3/4 126,68

100,00 92,50 2450000 2,86 0,0008 7,05 18,50 3/4 154,07100,00 92,50 40000 0,05 0,0000 0,11 18,50 3/4 154,07100,00 92,50 2560000 2,99 0,0008 7,37 18,50 3/4 154,07100,00 92,50 4880000 5,70 0,0015 14,15 18,50 3/4 154,07Capa Inferior

S (mm)


ZAPATA AISLADA

ELEMENTO

A (cm2/m)

Amin (cm2/m)

Capa Inferior

(")

b (cm)

d (cm)

Mu (kgxcm)

Ku (kg/cm2)

r A (cm2/m)

Mu (kgxcm)

Ku (kg/cm2)

r

ZAPATA CONVENCIONAL

Amin (cm2/m)

(")

S (mm)


ELEMENTO b (cm)

d (cm)

184



HOJA DE CALCULO


11.0 Verificacion Presiones Admisibles

Presion Maxima Transmitida Zapata Convencional --> 4.35 Kg/cm2

Presion Maxima Transmitida Zapata Aislada --> 4.05 Kg/cm2

194



HOJA DE CALCULO


12.0 Diseño de Viga Cabezal

f'c = 280 kg/cm2fy = 4200 kg/cm2

140,00 96,00 13233000 10,26 0,0028 37,39 44,80 287,54140,00 96,00 28782000 22,31 0,0062 83,96 44,80 287,54

110,00 96,00 16780000 16,55 0,0046 48,19 35,20 225,93110,00 96,00 30980000 30,56 0,0088 92,55 35,20 225,93

b (cm)

d (cm)

Vu (kg)

Vc (kg) Separacion Vs

(kg) (Vc+Vs) Vu<(Vc+Vs)

Av (cm2) s (cm)

CONVEN. 140,00 96,00 211390 119194 d/2 138701 219211 OK 2,58 15,00AISLADO 140,00 96,00 240360 119194 d/2 166441 242790 OK 2,58 12,50

Vu: cortante máximo a "d" de la cara en kgVc: cortante resisitido por el concreto en kgAv: corresponde a 1/2"

13.0 Diseño de Placa

13.1 Placa Convencional

Amax (cm)

b (cm)

d (cm)

Mu (kgxcm)

b (cm)

d (cm)

Mu (kgxcm)

Momento Positivo

PILAR CONVENCIONAL

PILAR AISLADO

r A (cm2)

Ku (kg/cm2)

Momento Negativo

Amin (cm)

Amax (cm)

Momento PositivoMomento Negativo

Ku (kg/cm2)

r A (cm2)

Amin (cm)

80 ø 1"

204



HOJA DE CALCULO


13.2 Placa Aislada

56 ø 1"

97

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Diseño de Apoyos Convencionales

1.0 Datos Generales

L = 30,00 mRdl = 629,80 kNRll = 407,52 kN --> Sin impactos = 0,009 radT = 20,00 ºCG = 1,00 MPa

Fth = 165,00 MPa

Se utilizó apoyos reforzados con dureza grado 60.

Fy = 350,00 MPa

2.0 Movimiento por Temperatura

= 1,08E-05 /ºC

temp = 6,48 mm

3.0 Acortamientos de la Viga

Fpt = 600,00 tnEc = 2531050,00 tn/m2A = 1,23 m2

Psh = 16,50 MPa

pt = 5,79 mmsh = 9,00 mm

4.0 Espesor del Apoyo

n = 6,00s = 25,53 mmhrt = 51,06 mm (min)hrt = 101,00 mm OK!!hri = 16,00 mm

5.0 Tamaño del Apoyo

L = 300 mmW = 400 mm

s = 8,64 MPa OK!!1.66 GS = 8,89 11 OK!!

S = 5,36

l = 3,40 MPa

0.66 GS = 3,54 OK!!

Especialidad: Estructuras


HOJA DE CALCULO

Código:Revisión: Página: de

98

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Diseño de Apoyos Convencionales



HOJA DE CALCULO


6.0 Deflexion Instantanea adebido a la Compresion

i = 0,045 --> Grafico AASHTO Figure C14.7.5.3.3.1.

= 4,32 mm

7.0 Rotacion Maxima del Apoyo

capacidad = 0,029 rad OK!!

8.0 Compresion y Rotacion Combinada en el Apoyo

a. Uplift requirement

s, uplift = 2,83 MPa OK!!

b. Requerimiento de Corte

s, corte = 8,99 OK!!

9.0 Estabilidad del Apoyo

A = 0,409 Estable!!

B = 0,306

G S / 2A - B = 10,46 MPa OK!!

10.0 Refuerzo de Acero del Apoyo

a. Estado de Servicio

hs = 1,19 mm

a. Estado de Fatiga

hs = 0,66 mm

99

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Diseño de Apoyos Aislantes

1.0 Datos Generales

L = 30,00 mRdl = 629,80 kNRll = 407,52 kN --> Sin impactos = 0,010 radT = 20,00 ºCG = 2,00 MPa

Fth = 165,00 MPa

Se utilizó apoyos reforzados con dureza grado 60.

Fy = 350,00 MPa

2.0 Movimiento por Temperatura

= 1,08E-05 /ºC

temp = 6,48 mm

3.0 Acortamientos de la Viga

Fpt = 600,00 tnE = 19700,00 MPaA = 1,23 m2

Psh = 16,50 MPa

pt = 7,44 mmsh = 9,00 mms = 165,00 mm

4.0 Espesor del Apoyo

n = 11,00s = 27,51 mmhrt = 55,02 mm (min)hrt = 252,00 mm OK!!hri = 22,00 mm

5.0 Tamaño del Apoyo

L = 600 mmW = 400 mm

s = 4,32 MPa OK!!1.66 GS = 18,11

S = 5,45

l = 1,70 MPa

0.66 GS = 7,20 OK!!



HOJA DE CALCULO


100




HOJA DE CALCULO


6.0 Deflexion Instantanea adebido a la Compresion

i = 0,030 --> Grafico AASHTO Figure C14.7.5.3.3.1.

= 7,26 mm

7.0 Rotacion Maxima del Apoyo

capacidad = 0,024 rad OK!!

8.0 Compresion y Rotacion Combinada en el Apoyo

a. Uplift requirement

s, uplift = 7,38 MPa

b. Requerimiento de Corte

s, corte = 17,69 OK!!

9.0 Estabilidad del Apoyo

A = 0,518 Estable!!

B = 0,307

G / 2A - B = 14,95 MPa OK!!

10.0 Refuerzo de Acero del Apoyo

a. Estado de Servicio

hs = 0,82 mm

a. Estado de Fatiga

hs = 0,45 mm

11.0 Requerimientos por Esfuerzo de Corte

11,10 Esfuerzo de Corte debido a la Compresion por Cargas Verticales

Datos:S = 5,45P = 629,80 KNk = 70,00G = 2,10 MPaAr = 0,24 m2

c = 2,45

101




HOJA DE CALCULO


11,20 Esfuerzo de Corte debido al Desplazamiento Lateral sin Sismo

Datos:d = 22,92 mmTr = 252,00 mm

s,s = 0,09

11,30 Esfuerzo de Corte debido al Desplazamiento Lateral por Sismo

Datos:d = 165,00 mmTr = 252,00 mm

s,eq = 0,65

11,40 Esfuerzo de Corte debido a la Rotacion

Datos:B = 600,00 mm = 0,01ti = 22,00 mmTr = 252,00 mm

r = 0,32

12.0 Combinaciones de Carga

c = 2,45 < 2,5 OK!!

c + s,s + r = 2,87 < 5,0 OK!!

c + s,eq + 0,5r = 0,82 < 5,5 OK!!

102

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Diseño de Losa de Aproximacion

1.0 Modelacion y Analisis Losa de Aproximacion

HOJA DE CALCULO



LOSA SUPERIORCARA MOMENTO

Cara Superior Transversal 1,20Cara Superior Longitudinal 0,00Cara Inferior Transversal 1,20Cara Inferior Longitudinal 1,20

103

Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Diseño de Losa de Aproximacion

HOJA DE CALCULO





100,00 16,00 120000 4,69 0,0013 2,01 2,69 3/8 265,35100,00 16,00 0 0,00 0,0000 0,00 3,20 3/8 222,67100,00 16,00 120000 4,69 0,0013 2,01 2,69 3/8 265,35100,00 16,00 120000 4,69 0,0013 2,01 2,69 3/8 265,35

(")

S (mm)

Cara Superior

LOSA SUPERIOR

ELEMENTO b (cm)

Cara Superior Cara Inferior TransversalCara Inferior Longitudinal

r A (cm2/m)

Amin (cm2/m)

d (cm)

Mu (kgxcm)

Ku (kg/cm2)

104


Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Metrado Puente Convencional

CONCRETO ENCOFRADO CARA VISTA

ENCOFRADO CARA NO VISTA

f´c=210 Kg/cm2 M2 M2 Φ3/8" Φ1/2" Φ5/8" Φ3/4" Φ1"CIMENTACION PARA ESTRUCTURAS

ESTRIBO IZQUIERDO - 1CIMENTACION PARA ESTRUCTURAS 85,68 42,96 1.512,00 3.379,32

PILAR Nº 1CIMENTACION PARA ESTRUCTURAS 45,60 30,24 1.584,00 3.540,24








ESTRIBO DERECHO - 1CIMENTACION PARA ESTRUCTURAS 92,82 44,16 1.566,00 3.500,01

TOTAL CIMENTACION PARA ESTRUC. 543,30 329,04 35.201,25

HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

DESCRIPCIÓN ACERO DE REFUERZO EN METROS Kg

CONCRETO, ACERO Y ENCOFRADO EN CIMENTACION

105



HOJA DE CALCULO

DESARROLLO



f´c=210 Kg/cm2 M2 M2 Φ3/8" Φ1/2" Φ5/8" Φ3/4" Φ1"ESTRIBOSESTRIBO IZQUIERDO - 1

MUROS 64,03 301,39 567,00 315,00 2.628,00 6.926,06

ESTRIBO DERECHO - 1MUROS 69,46 325,55 567,00 324,00 2.736,00 7.181,41

TOTAL ESTRIBOS 133,49 626,94 14.107,46



f´c=280 Kg/cm2 M2 M2 Φ3/8" Φ1/2" Φ5/8" Φ3/4" Φ1"PILARESPILAR Nº 1

COLUMNAS 18,41 52,60 441,00 720,00 3.298,91VIGA CABEZAL A-A; B-B 13,02 27,93 972,00 279,00 2.074,64

PILAR Nº 2COLUMNAS 18,41 52,60 441,00 720,00 3.298,91VIGA CABEZAL A-A; B-B 13,02 27,93 972,00 279,00 2.074,64PLACA DE CONCRETO 7,76 13,89 108,00 243,00 1.072,79




CONCRETO, ACERO Y ENCOFRADO EN ESTRIBOS

CONCRETO, ACERO Y ENCOFRADO EN PILARES


106



HOJA DE CALCULO

DESARROLLO





TOTAL PILARES 356,20 831,72 52.643,92

Φ3/8" Φ1/2" Φ5/8" Φ3/4" Φ1"Vigas del puente 364,50 2.483,10 23.976,00 10.152,00 64.166,04Vigas diafragma de puente 161,21 1.074,71 6.214,32 2.278,80 2.624,40 16.171,89Losa de puente 997,65 5.084,10 28.593,00 81.648,00 142.729,78

TOTAL 1.523,36 8.641,91 223.067,70

DESCRIPCIÓN f´c = 280 Kg/cm2 ENCOFRADO CARAVISTA

CONCRETO, ACERO Y ENCOFRADO EN SUPERESTRUCTURA

ACERO DE REFUERZO EN M.Kg

107



HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

ELEMENTO PLANO FZA TON/VIGA # VIGAS LUZ PARCIAL

VIGA: TRAMO 9 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 8 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 7 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 6 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 5 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 4 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 3 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 2 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 1 660,00 4 30,00 79.200,00TOTAL TENDONES EN VIGAS POSTENSADAS 712.800,00

VIGA: TRAMO 9: 8 400,00 300,00 101,00 96,96VIGA: TRAMO 8: 0 400,00 300,00 101,00VIGA: TRAMO 7: 8 400,00 300,00 101,00 96,96VIGA: TRAMO 6: 8 400,00 300,00 101,00 96,96VIGA: TRAMO 5: 0 400,00 300,00 101,00VIGA: TRAMO 4: 8 400,00 300,00 101,00 96,96VIGA: TRAMO 3: 8 400,00 300,00 101,00 96,96VIGA: TRAMO 2: 0 400,00 300,00 101,00VIGA: TRAMO 1: 8 400,00 300,00 101,00 96,96TOTAL DISPOSITIVOS DE APOYO: 581,76

VIGA: TRAMO 9 12 1,00 12,00VIGA: TRAMO 8 0VIGA: TRAMO 7 12 1,00 12,00VIGA: TRAMO 6 12 1,00 12,00VIGA: TRAMO 5 0VIGA: TRAMO 4 12 1,00 12,00VIGA: TRAMO 3 12 1,00 12,00VIGA: TRAMO 2 0VIGA: TRAMO 1 12 1,00 12,00TOTAL DISPOSITIVO SISMICO 72,00

FUERZA POSTENSORA EN VIGAS

DISPOSITIVOS DE APOYO

DISPOSITIVOS DE CONTROL SISMICO

108



HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

VIGA: TRAMO 9 1 10,90 10,90VIGA: TRAMO 8VIGA: TRAMO 7VIGA: TRAMO 6 1 10,90 10,90VIGA: TRAMO 5VIGA: TRAMO 4VIGA: TRAMO 3 1 10,90 10,90VIGA: TRAMO 2VIGA: TRAMO 1 1 10,90 10,90TOTAL JUNTA DE DILATACIÓN: 43,60

ESTRIBO IZQUIERDO 6,00 11,90 4,00 285,60TOTAL 285,60PILAR 1 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 2 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 3 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 4 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 5 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 6 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 7 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 8 7,60 5,00 4,00 152,00TOTAL 1.216,00

ESTRIBO DERECHO 6,50 11,90 4,00 309,40TOTAL 309,40

TOTAL EXCAVACION PARA ESTRUCTURAS 1.811,00

JUNTAS DE DILATACIÓN

EXCAVACION PARA ESTRUCTURAS

109



HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

ESTRIBO IZQUIERDO 292,56TOTAL 292,56PILAR 1 101,95PILAR 2 95,78PILAR 3 90,63PILAR 4 77,09PILAR 5 77,09PILAR 6 77,09PILAR 7 90,63PILAR 8 95,78TOTAL 706,04

ESTRIBO DERECHO 336,55TOTAL 336,55

TOTAL RELLENO DE ESTRUCTURAS 1.335,15

ESTRIBO IZQUIERDO -6,96TOTAL -6,96PILAR 1 50,05PILAR 2 56,22PILAR 3 61,37PILAR 4 74,91PILAR 5 74,91PILAR 6 74,91PILAR 7 61,37PILAR 8 56,22TOTAL 509,96

ESTRIBO DERECHO -27,15TOTAL -27,15

TOTAL ELIMINACION DE EXCEDENTE DE CORTE 475,85

RELLENO DE ESTRUCTURAS

ELIMINACION DE EXEDENTE DE CORTE

110



HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

ESTRIBO IZQUIERDO 6,00 11,90 0,10 7,14TOTAL 7,14PILAR 1 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 2 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 3 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 4 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 5 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 6 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 7 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 8 7,60 5,00 0,10 3,80TOTAL 30,40


TOTAL CONCRETO DE NIVELACIÓN 45,28

Φ3/8" Φ1/2" Φ5/8" Φ3/4" Φ1"Vigas del puente 17,45 95,60 2.106,00 54,00 1.233,04

TOTAL 17,45 95,60 1.233,04

CONCRETO DE NIVELACION F'C=100KG/CM2

LOSA DE APROXIMACION


ACERO DE REFUERZO EN M. Kg

111


Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Metrado Puente Aislado



f´c=210 Kg/cm2 M2 M2 Φ3/8" Φ1/2" Φ5/8" Φ3/4" Φ1"CIMENTACION PARA ESTRUCTURAS

ESTRIBO IZQUIERDO - 1CIMENTACION PARA ESTRUCTURAS 78,54 41,76 1.458,00 3.258,63









ESTRIBO DERECHO - 1CIMENTACION PARA ESTRUCTURAS 82,82 42,48 1.485,00 3.318,98

TOTAL CIMENTACION PARA ESTRUC. 465,36 285,84 33.290,33

CONCRETO, ACERO Y ENCOFRADO EN CIMENTACION

HOJA DE CALCULO

DESARROLLO


112



HOJA DE CALCULO

DESARROLLO



f´c=210 Kg/cm2 M2 M2 Φ3/8" Φ1/2" Φ5/8" Φ3/4" Φ1"ESTRIBOSESTRIBO IZQUIERDO - 1

MUROS 62,41 291,94 594,00 297,00 2.484,00 6.603,12

ESTRIBO DERECHO - 1MUROS 71,63 332,90 594,00 306,00 2.574,00 6.818,24

TOTAL ESTRIBOS 134,04 624,84 13.421,36



f´c=280 Kg/cm2 M2 M2 Φ3/8" Φ1/2" Φ5/8" Φ3/4" Φ1"PILARESPILAR Nº 1

COLUMNAS 11,02 40,09 369,00 360,00 1.797,07VIGA CABEZAL A-A; B-B 10,23 26,61 558,00 306,00 1.770,39

PILAR Nº 2COLUMNAS 11,02 40,09 369,00 360,00 1.797,07VIGA CABEZAL A-A; B-B 10,23 26,61 558,00 306,00 1.770,39PLACA DE CONCRETO 6,91 15,20 108,00 171,00 786,74



CONCRETO, ACERO Y ENCOFRADO EN ESTRIBOS

CONCRETO, ACERO Y ENCOFRADO EN PILARES



113



HOJA DE CALCULO

DESARROLLO





TOTAL PILARES 255,81 722,34 35.763,70

Φ3/8" Φ1/2" Φ5/8" Φ3/4" Φ1"Vigas del puente 364,50 2.483,10 23.976,00 10.152,00 64.166,04Vigas diafragma de puente 161,21 1.074,71 6.214,32 2.278,80 2.624,40 16.171,89Losa de puente 997,65 5.084,10 28.593,00 81.648,00 142.729,78

TOTAL 1.523,36 8.641,91 223.067,70

CONCRETO, ACERO Y ENCOFRADO EN SUPERESTRUCTURA

ACERO DE REFUERZO EN M.KgDESCRIPCIÓN f´c = 280 Kg/cm2 ENCOFRADO

CARAVISTA

114



HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

ELEMENTO PLANO FZA TON/VIGA # VIGAS LUZ PARCIAL

VIGA: TRAMO 9 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 8 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 7 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 6 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 5 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 4 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 3 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 2 660,00 4 30,00 79.200,00VIGA: TRAMO 1 660,00 4 30,00 79.200,00TOTAL TENDONES EN VIGAS POSTENSADAS 712.800,00

VIGA: TRAMO 9: 4 600,00 400,00 250,00 240,00VIGA: TRAMO 8: 0 600,00 400,00 250,00VIGA: TRAMO 7: 4 600,00 400,00 250,00 240,00VIGA: TRAMO 6: 4 600,00 400,00 250,00 240,00VIGA: TRAMO 5: 0 600,00 400,00 250,00VIGA: TRAMO 4: 4 600,00 400,00 250,00 240,00VIGA: TRAMO 3: 4 600,00 400,00 250,00 240,00VIGA: TRAMO 2: 0 600,00 400,00 250,00VIGA: TRAMO 1: 4 600,00 400,00 250,00 240,00TOTAL DISPOSITIVOS DE APOYO: 1.440,00

VIGA: TRAMO 9 12 1,00 12,00VIGA: TRAMO 8 0VIGA: TRAMO 7 12 1,00 12,00VIGA: TRAMO 6 12 1,00 12,00VIGA: TRAMO 5 0VIGA: TRAMO 4 12 1,00 12,00VIGA: TRAMO 3 12 1,00 12,00VIGA: TRAMO 2 0VIGA: TRAMO 1 12 1,00 12,00TOTAL DISPOSITIVO SISMICO 72,00

DISPOSITIVOS DE APOYO


FUERZA POSTENSORA EN VIGAS

115



HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

VIGA: TRAMO 9 1 10,90 10,90VIGA: TRAMO 8VIGA: TRAMO 7VIGA: TRAMO 6 1 10,90 10,90VIGA: TRAMO 5VIGA: TRAMO 4VIGA: TRAMO 3 1 10,90 10,90VIGA: TRAMO 2VIGA: TRAMO 1 1 10,90 10,90TOTAL JUNTA DE DILATACIÓN: 43,60

ESTRIBO IZQUIERDO 5,50 11,90 4,00 261,80TOTAL 261,80PILAR 1 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 2 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 3 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 4 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 5 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 6 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 7 7,60 5,00 4,00 152,00PILAR 8 7,60 5,00 4,00 152,00TOTAL 1.216,00


TOTAL EXCAVACION PARA ESTRUCTURAS 1.753,88

JUNTAS DE DILATACIÓN

EXCAVACION PARA ESTRUCTURAS

116



HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

ESTRIBO IZQUIERDO 292,56TOTAL 292,56PILAR 1 106,15PILAR 2 98,54PILAR 3 93,43PILAR 4 79,47PILAR 5 79,47PILAR 6 79,47PILAR 7 93,43PILAR 8 98,54TOTAL 728,50

ESTRIBO DERECHO 336,55TOTAL 336,55

TOTAL RELLENO DE ESTRUCTURAS 1.357,61

ESTRIBO IZQUIERDO -30,76TOTAL -30,76PILAR 1 45,85PILAR 2 53,46PILAR 3 58,57PILAR 4 72,53PILAR 5 72,53PILAR 6 72,53PILAR 7 58,57PILAR 8 53,46TOTAL 487,50

ESTRIBO DERECHO -60,47TOTAL -60,47

TOTAL ELIMINACION DE EXCEDENTE DE CORTE 396,27

RELLENO DE ESTRUCTURAS

ELIMINACION DE EXEDENTE DE CORTE

117



HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

ESTRIBO IZQUIERDO 5,50 11,90 0,10 6,55TOTAL 6,55PILAR 1 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 2 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 3 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 4 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 5 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 6 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 7 7,60 5,00 0,10 3,80PILAR 8 7,60 5,00 0,10 3,80TOTAL 30,40


TOTAL CONCRETO DE NIVELACIÓN 43,85

Φ3/8" Φ1/2" Φ5/8" Φ3/4" Φ1"Vigas del puente 17,45 95,60 2.106,00 54,00 1.233,04

TOTAL 17,45 95,60 1.233,04

CONCRETO DE NIVELACION F'C=100KG/CM2

LOSA DE APROXIMACION


ACERO DE REFUERZO EN M. Kg

118


Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Metrado

08.01.00.00 ESTRUCTURAS08.01.01.00 PUENTES VEHICULARES08.01.01.01 MOVIMIENTO DE TIERRAS

08.01.01.01.01 EXCAVACION PARA ESTRUCTURAS m3 1.811,00 08.01.01.01.02 RELLENO PARA ESTRUCTURAS CON MATERIAL PROPIO m3 1.335,15 08.01.01.01.03 EXCAVACION DE EXCEDENTES DE CORTE m3 475,85 08.01.01.01.04 CONCRETO DE NIVELACION F'C=100 KG/CM2 m3 45,28

08.01.01.02 CIMENTACION PARA ESTRUCTURAS08.01.01.02.01 ENCOFRADO CARA NO VISTA m2 329,04 08.01.01.02.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg 35.201,25 08.01.01.02.03 CONCRETO F'C= 210 KG/CM2 m3 543,30

08.01.01.03 ESTRIBOS08.01.01.03.01 ENCOFRADO CARAVISTA m2 626,94 08.01.01.03.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg 14.107,46 08.01.01.03.03 CONCRETO F'C= 210 KG/CM2 m3 133,49

08.01.01.04 PILARES08.01.01.04.01 ENCOFRADO CARAVISTA m2 831,72 08.01.01.04.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg 52.643,92 08.01.01.04.03 CONCRETO F'C= 280 KG/CM2 m3 356,20

08.01.01.05 VIGAS DEL PUENTE08.01.01.05.01 ENCOFRADO CARAVISTA m2 #¡REF!08.01.01.05.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg #¡REF!08.01.01.05.03 CONCRETO F'C= 280 KG/CM2 m3 #¡REF!08.01.01.05.04 TENDONES EN VIGAS POSTENSADAS t-m #¡REF!

08.01.01.06 VIGAS DIAFRAGMA DEL PUENTE08.01.01.06.01 ENCOFRADO CARAVISTA m2 #¡REF!08.01.01.06.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg #¡REF!08.01.01.06.03 CONCRETO F'C= 280 KG/CM2 m3 #¡REF!

08.01.01.07 LOSA DEL PUENTE08.01.01.07.01 ENCOFRADO CARAVISTA m2 #¡REF!08.01.01.07.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg #¡REF!08.01.01.07.03 CONCRETO F'C= 280 KG/CM2 m3 #¡REF!

08.01.01.08 LOSA DE APROXIMACION08.01.01.08.01 ENCOFRADO CARAVISTA m2 95,60 08.01.01.08.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg 1.233,04 08.01.01.08.03 CONCRETO F'C= 280 KG/CM2 m3 17,45

08.01.01.09 VARIOS08.01.01.09.01 DISPOSITIVOS DE APOYO dm3 581,76 08.01.01.09.02 DISPOSITIVO DE CONTROL SISMICO un 72,00 08.01.01.09.03 JUNTAS DE DILATACION m 43,60

HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

ITEM DESCRIPCION PARTIDAS Und METRADO

119


Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Metrado

08.01.00.00 ESTRUCTURAS08.01.01.00 PUENTES VEHICULARES08.01.01.01 MOVIMIENTO DE TIERRAS

08.01.01.01.01 EXCAVACION PARA ESTRUCTURAS m3 1.753,88 08.01.01.01.02 RELLENO PARA ESTRUCTURAS CON MATERIAL PROPIO m3 1.357,61 08.01.01.01.03 EXCAVACION DE EXCEDENTES DE CORTE m3 396,27 08.01.01.01.04 CONCRETO DE NIVELACION F'C=100 KG/CM2 m3 43,85

08.01.01.02 CIMENTACION PARA ESTRUCTURAS08.01.01.02.01 ENCOFRADO CARA NO VISTA m2 285,84 08.01.01.02.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg 33.290,33 08.01.01.02.03 CONCRETO F'C= 210 KG/CM2 m3 465,36

08.01.01.03 ESTRIBOS08.01.01.03.01 ENCOFRADO CARAVISTA m2 624,84 08.01.01.03.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg 13.421,36 08.01.01.03.03 CONCRETO F'C= 210 KG/CM2 m3 134,04

08.01.01.04 PILARES08.01.01.04.01 ENCOFRADO CARAVISTA m2 722,34 08.01.01.04.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg 35.763,70 08.01.01.04.03 CONCRETO F'C= 280 KG/CM2 m3 255,81

08.01.01.05 VIGAS DEL PUENTE08.01.01.05.01 ENCOFRADO CARAVISTA m2 2.483,10 08.01.01.05.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg 64.166,04 08.01.01.05.03 CONCRETO F'C= 280 KG/CM2 m3 364,50 08.01.01.05.04 TENDONES EN VIGAS POSTENSADAS t-m 712.800,00

08.01.01.06 VIGAS DIAFRAGMA DEL PUENTE08.01.01.06.01 ENCOFRADO CARAVISTA m2 1.074,71 08.01.01.06.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg 16.171,89 08.01.01.06.03 CONCRETO F'C= 280 KG/CM2 m3 161,21

08.01.01.07 LOSA DEL PUENTE08.01.01.07.01 ENCOFRADO CARAVISTA m2 5.084,10 08.01.01.07.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg 142.729,78 08.01.01.07.03 CONCRETO F'C= 280 KG/CM2 m3 997,65

08.01.01.08 LOSA DE APROXIMACION08.01.01.08.01 ENCOFRADO CARAVISTA m2 95,60 08.01.01.08.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 kg 1.233,04 08.01.01.08.03 CONCRETO F'C= 280 KG/CM2 m3 17,45

08.01.01.09 VARIOS08.01.01.09.01 DISPOSITIVOS DE APOYO dm3 1.440,00 08.01.01.09.02 DISPOSITIVO DE CONTROL SISMICO un 72,00 08.01.01.09.03 JUNTAS DE DILATACION m 43,60

HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

ITEM DESCRIPCION PARTIDAS Und METRADO

120


Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Materiales, Insumos y Mano de Obra

REFERENCIA

147010001 CAPATAZ hh 13,69147010002 OPERARIO hh 11,41147010003 OFICIAL hh 10,23147010004 PEON hh 9,23

202000008 ALAMBRE NEGRO RECOCIDO # 8 kg 2,86

MANO DE OBRA

MATERIALES E INSUMOS

HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

202000010 ALAMBRE NEGRO # 16 kg 2,97202000015 ALAMBRE NEGRO # 8 kg 2,86202010001 CLAVOS PARA MADERA CON CABEZA DE 1" kg 3,66202010005 CLAVOS PARA MADERA CON CABEZA DE 3" kg 3,5202010022 CLAVOS PROMEDIO kg 3,5202020000 CLAVOS PARA CEMENTO DE ACERO CON CABEZA DE 1 " kg 3,5202020007 CLAVOS PARA CEMENTO DE ACERO CON CABEZA DE 3/4" kg 3,5202020011 CLAVOS PARA CEMENTO DE ACERO CON CABEZA DE 2" u 3202100015 PERNO HEXAGONAL DE 3/4" X 6" INCLUYE TUERCA u 1202110017 ACERO LISO kg 2,08202110018 BARRA DE ACERO 2" m 22,14202110019 ESPIRAL 1/2" m 15,2202160001 CLAVOS ACERO GALVANIZADO DE 30 mm u 2,9202510078 PERNOS 3/4" X 18 CON TUERCA u 6,85202510100 PLATINA DE FIERRO 1/8" X 2" m 2,8202510101 ANGULO DE FIERRO 1"X1"X3/16" m 2,5202510102 PERNOS 5/8" X 10" pza 6,1202990002 OFICINA DEL CONTRATISTA m2 331202990003 OFICINA DE SUPERVISION m2 430,3202990005 COMEDOR m2 198,6203020003 ACERO CORRUGADO fy=4200 kg/cm2 GRADO 60 kg 2,17203020008 POSTE DE FIERRO u 500203110004 LAMINA REFLECTIVA ALTA INTENSIDAD m2 144,5203110005 LAMINA REFLECTIVA GRADO INGEN. m2 144,5203110006 PLANCHA E= 3/8" kg 1,95203110007 PLANCHA E=3/4" kg 1,95203110009 TUBO F° NEGRO m 45203310004 PERFIL DE FIERRO m 6,53203350003 BARANDA METALICA m 406204000000 ARENA FINA m3 16204000009 ARENA MEDIA TM N° 10 m3 16,8204010003 TIERRA DE CHACRA O VEGETAL m3 23204010013 GRASS AMERICANO m2 8205000003 PIEDRA CHANCADA DE 1/2" - 3/4" PUESTO EN OBRA m3 42,5205000032 PIEDRA MEDIANA m3 31,26205010004 ARENA GRUESA m3 20,17205010037 ARENA SILICE m3 35205030071 ADOQUIN DE CONCRETO 10X20X6 CM m2 25,5211010090 SEMAFORIZACION glb 308.419,90211010091 SISTEMA DE RIEGO glb 189.590,02213000006 ASFALTO RC-250 gal 4,49213000023 MEZCLA ASFALTICA EN CALIENTE m3 255213010007 PEGAMENTO ASFALTICO 6076 gal 28,99

121



REFERENCIA

HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

220010004 CEMENTO ASFALTICO PEN 85/100 gal 4,58221000001 CEMENTO PORTLAND TIPO I (42.5 kg) bls 16,5221000094 LASTRE DE CONCRETO O SIMILAR PARA PRUEBA DE CARGA t 175221010027 CONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=210 kg/cm2 INCLUYE BOMBA m3 234221010034 CONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=210 kg/cm2 m3 198,6221010035 CONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=175 kg/cm2 m3 195,81221010036 CONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=140 kg/cm2 m3 184,39221010037 CONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=100 kg/cm2 m3 186,88221010037 CONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=100 kg/cm2 m3 186,88221010038 CONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=280 kg/cm2 m3 222,48221010039 CONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=315 kg/cm2 m3 245,38221030006 SARDINEL PREFABRICADO (0.2 M X 0.5 M) u 38,53229010105 CONECTORES STANDARD u 8,37229010106 BLOQUE STANDARD u 1,64229010107 PAVICOR SELLANTE m2 5,81229010108 PAVICOR TEXTURIZADO kg 6,9229110092 MICROESFERAS DE VIDRIO kg 5,38229120065 NEOPRENE DUREZA 60 cm3 0,05229160002 FLORES u 2,5229170022 PLANCHA DE POLICARBONATO ALVEOLAR DE 6 MM u 209,65229200010 THINNER CORRIENTE gal 19,02229500091 SOLDADURA kg 10,5229610002 TACHAS u 1229900003 MANTENIMIENTO DE VIAS ALTERNAS glb 40.548,90229900008 MONITOREO AMBIENTAL - TRAMO B glb 25.126,05230000008 POLIESTINENO EXPANDIDO E=0.10 m2 1,8230020096 BARRENO 5' X 1/8" u 408,37230110001 DESMOLDADOR PARA ENCOFRADO C/V gal 74,15230190000 ADITIVO CURADOR gal 16,22230320006 FIBRA DE VIDRIO DE 6 mm ACABADO m2 22,5230320007 PLANCHA DE FIBRA DE VIDRIO m2 22,5230380001 GIGANTOGRAFIA m2 25230380001 GIGANTOGRAFIA m2 25230470003 SOLDADURA CELLOCORD P 3/16" kg 10,5230650001 JUNTA FLEXIBLE DE NEOPRENE m 16,5230670010 PINTURA REFLECTORIZANTE gal 49230750110 SELLANTE ELASTICO DE POLIURETANO u 16230990010 CONSUMIBLES pza 4,98230990019 LIJA u 0,5230990069 RECOGEDOR DE BASURA METALICO u 300230990104 TENDONES EN VIGAS POSTENSADAS t-m 1,4231020004 GEOMALLA TIPO 1 m2 16,64231020005 GEOMALLA TIPO 2 m2 22,04232000053 FLETE ESTRUCTURA METALICA LIVIANA kg 0,1232970009 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION TOTAL glb 14.208,00234020001 KEROSENE gal 10238000000 HORMIGON (PUESTO EN OBRA) m3 26,55239020014 DISCO DE CORTE pza 14,85239020047 YUTE CRUDO m 3,31239060020 TIZA bls 11,4239130012 S.S.H.H. (OBREROS) m2 364,1239130014 ALMACEN CERCADO m2 33,1

122



REFERENCIA

HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

239300003 TECNOPORT m2 10243040000 MADERA TORNILLO p2 3243160004 ARBOL pza 25243920002 ARBUSTO u 18243920003 MADERA PARA CERCO p2 2,85244030019 TRIPLAY DE 4' X 8' X 19 mm pl 70244030027 TRIPLAY DE 4 mm m2 7,9244030028 TRIPLAY DE 4 X 8 X 19 mm pl 70244030028 TRIPLAY DE 4 X 8 X 19 mm pl 70244030030 TRIPLAY LUPUNA DE 4´ X 8´ X 19 mm pl 78245010001 MADERA TORNILLO INCLUYE CORTE PARA ENCOFRADO p2 3,45246000001 MALLA CUADRADA CRIPADA GALVANIZADA # 12 m2 8,5250070003 TAPON DE ACERO pza 10,23251010030 ANGULO DE ACERO LIVIANO DE 1/2" X 3/4" X 1/8" X 6 M pza 25,97251020017 TEE DE ACERO LIVIANO DE 2" X 2" X 1/4" X 6 m pza 75251040006 PLATINA DE ACERO LIVIANO DE 1/8" X 2" X 6 m pza 19,84251040066 PLATINA DE ACERO 1/2" X 2" X 6 m pza 79,62251040129 PLATINA DE ACERO 3" X 3/16" m 17,3251040130 TEE DE FIERRO 1 1/2" X 1 1/2" X 3/16" X 6m pza 44,87251160004 PLATINA DE ACERO LIVIANO GALVANIZADO DE 3/16" m 6,5253000000 KEROSENE INDUSTRIAL gal 4,29253050006 DISOLVENTE XILOL gal 18,05254060004 PINTURA ANTICORROSIVA CPP gal 26,48254190001 PINTURA ESMALTE gal 26,48254450070 PINTURA DE TRAFICO gal 49254500001 SOLVENTE MINERAL gal 26,58254980002 TINTA SERIGRAFICA NEGRA gal 1.096,31254980003 TINTA SERIGRAFICA ROJA gal 1.096,31256020000 PLANCHA ACERO 1.3mm X 1.22m X 2.40 m pl 2,9256020075 PLANCHA ACERO 12.5mm X 1.80m X 2.40 m pl 124,94256020083 PLANCHA ACERO 10mm X 1.22m X 2.40 m pl 104,94257000005 PLANCHA DE ACERO 4 X 8 X 1/8 u 20257000005 PLANCHA DE ACERO 4 X 8 X 1/8 u 20260000010 PLANCHA DE TECKNOPOR DE 3/4" m2 8,25265020112 TUBO ACERO Gr.B 3" m 24,2265170006 TUBO DE FIERRO NEGRO DE 3" X 6.4 m u 62,71265170100 TUBO DE FIERRO 5" u 145,85265220002 TUBO DE FIERRO GALVANIZADO CONDUIT DE 1" X 3 m u 10265220006 TUBO DE FIERRO GALVANIZADO CONDUIT DE 2 1/2" X 3 m u 10265250003 POSTES DE FIERRO PARA SEÑALES VERTICALES u 75

337010001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO337030019 CORTADORA DE CONCRETO hm 9,93337540001 MIRAS Y JALONES hm 2,48337900050 EQUIPO DE PINTURA AIRLESS hm 23,17348040003 CAMION CISTERNA 4 X 2 (AGUA) 122 HP 2,000 gl hm 93,41348040019 CAMION SEMITRAYLER 6 X 4 330 HP 40 ton hm 270,24348040034 CAMION VOLQUETE 10 m3 hm 140348070021 EQUIPO DE CONTROL DE CALIDAD SOLDADURA E INSUMOS hm 18,5348080067 NIVEL AUTOMATICO hm 12,5348090011 ANDAMIO METAL MAS TABLAS hm 15

MAQUINARIA Y EQUIPOS

123



REFERENCIA

HOJA DE CALCULO

DESARROLLO

348210004 SOLDADORA hm 20348210051 EQUIPO DE CORTE Y SOLDEO hm 28348210066 EQUIPO DE OXICORTE hm 14,71348330092 GENERADOR hm 13,43348330093 TALADRO hm 2,96348950002 EQUIPO DE ARENADO hm 26,5348950003 EQUIPO DE PINTURA hm 16349020002 COMPRESORA NEUMATICA 196 HP 600-690 PCM hm 160,29349020007 COMPRESORA NEUMATICA 76 HP 125-175 PCM hm 49,73349020007 COMPRESORA NEUMATICA 76 HP 125-175 PCM hm 49,73349020008 COMPRESORA NEUMATICA 87 HP 250-330 PCM hm 72,45349020093 HIDROLAVADORA hm 6,9349030001 COMPACTADOR VIBRATORIO TIPO PLANCHA 4 HP hm 19,24349030004 COMPACTADOR VIBRATORIO TIPO PLANCHA 7 HP hm 23,06349030007 RODILLO LISO VIBRATORIO AUTOPROPULSADO 101-135HP 10-12 ton hm 97,86349030013 RODILLO LISO VIBRATORIO AUTOPROPULSADO 70-100 HP 7-9 ton hm 76,79349030017 RODILLO LISO VIBRATORIO MANUAL 10.8HP 0.8-1.1 ton hm 28,44349030022 RODILLO NEUMATICO AUTOPROPULSADO 60-80 HP 3-5 ton hm 60,86349030025 RODILLO NEUMATICO AUTOPROPULSADO 81-100HP 5.5-20 ton hm 71,41349030043 RODILLO TANDEM ESTATICO AUTOPROPULSADO 58-70HP 8-10 ton hm 53,14349030061 TRACTOR DE TIRO MASEY FERGUSON 265 DE 63 HP hm 55,83349040008 CARGADOR SOBRE LLANTAS 100-115 HP 2-2.25 yd3 hm 127,74349040010 CARGADOR SOBRE LLANTAS 125-155 HP 3 yd3 hm 172,12349040023 RETROEXCAVADOR SOBRE ORUGA 115-165 HP 0.75-1.4 Y hm 226,88349050003 BARREDORA MECANICA 10-20 HP 7 p LONGITUD hm 42,11349050007 COCINA DE ASFALTO 320 gl hm 33,37349050008 PAVIMENTADORA SOBRE ORUGAS 69 HP 10-16' hm 114,57349050032 AMOLADORA hm 16,6349050033 CORTADORA ELECTRICA hm 16,6349060003 MARTILLO NEUMATICO DE 24 kg hm 8,26349060006 MARTILLO NEUMATICO DE 29 kg hm 10,32349070003 VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.50" hm 6,37349070050 MOTOSOLDADORA DE 250 A hm 18349070050 MOTOSOLDADORA DE 250 A hm 18349080009 CHANCADORA SECUNDARIA CONICA 36" 75 HP 46-70 ton/h hm 78,9349080010 ZARANDA VIBRATORIA 4" X 6" X 14" MOTOR ELECTRICO 15 HP hm 32,69349090000 MOTONIVELADORA DE 125 HP hm 131,78349090004 MOTONIVELADORA DE 145-150 HP hm 169,22349120005 CAMIONETA PICK UP 4 X 2 90 HP 2 ton hm 64,13349130004 CAMION IMPRIMIDOR 6 X 2 178 - 210 HP 1,800 gal hm 157,87349150000 GRUPO ELECTROGENO 116 HP 75 KW hm 52,5349150008 GRUPO ELECTROGENO 380 HP 250 KW hm 70,14349180010 GRUA HIDRAULICA AUTOPROPULSADA 127 HP 18 ton 9 m hm 190,49349180017 GRUA SOBRE CAMION CA 225 HP 50 ton CORTA hm 190349180051 GRUA HIDRAULICA TELESCOPICA 127 HP 18 ton-9 mt hm 191,43349510011 BOMBA DE CONCRETO 10 m3/h m3 27,31349880003 TEODOLITO hm 18,5349880020 NIVEL TOPOGRAFICO hm 7,2

124


Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Analisis de Precios Unitarios

REFERENCIA

INSUMO UNIDAD UNIDAD CANTIDAD PRECIO PARCIAL SUBTOTALEXCAVACION PARA ESTRUCTURAS M3 5,74

RENDIMIENTO 350,000 M3/DIA MANO DE OBRA

CAPATAZ hh 0,300 0,0069 13,69 0,09PEON hh 2,000 0,0457 9,23 0,42 0,51

EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0500 0,51 0,03RETROEXCAVADOR SOBRE ORUGA 115-165 HP 0.75-1.4 Yhm 1,000 0,0229 226,88 5,20 5,23

RELLENO PARA ESTRUCTURAS CON MATERIAL PROPIO M3 51,52RENDIMIENTO 24,000 M3/DIA

MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,500 0,1667 13,69 2,28OFICIAL hh 1,000 0,3333 10,23 3,41PEON hh 4,000 1,3333 9,23 12,31 18,00

EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0500 18,00 0,90RODILLO LISO VIBRATORIO AUTOPROPULSADO 101-135HP 10-12 tonhm 1,000 0,3333 97,86 32,62 33,52

EXCAVACION DE EXCEDENTES DE CORTE M3 444,38RENDIMIENTO 1,000 M3/DIA

CARGUIO R=750 M3/DIA m3 1,2500 1,89 2,36TRANSPORTE DE MATERIAL EXCEDENTE m3 1,2500 12,08 15,10 17,46

CONCRETO DE NIVELACION F'C=100 KG/CM2 M3 213,46RENDIMIENTO 40,000 M3/DIA

MATERIALESCONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=100 kg/cm2 m3 1,0300 186,88 192,49ADITIVO CURADOR gal 0,0350 16,22 0,57 193,06MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,800 0,1600 13,69 2,19OPERARIO hh 2,000 0,4000 11,41 4,56OFICIAL hh 2,000 0,4000 10,23 4,09PEON hh 4,000 0,8000 9,23 7,38 18,22EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0500 18,22 0,91VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.50" hm 1,000 0,2000 6,37 1,27 2,18

ENCOFRADO CARA NO VISTA M2 33,24RENDIMIENTO 12,000 M2/DIA

MATERIALES E INSUMOSALAMBRE NEGRO # 16 kg 0,2000 2,97 0,59CLAVOS PARA MADERA CON CABEZA DE 1" kg 0,2000 3,66 0,73DESMOLDADOR PARA ENCOFRADO C/V gal 0,0400 74,15 2,97ADITIVO CURADOR gal 0,0500 16,22 0,81MADERA TORNILLO p2 2,5000 3,00 7,50TRIPLAY DE 4 X 8 X 19 mm pl 0,0441 70,00 3,09 15,69

MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,250 0,1667 13,69 2,28OPERARIO hh 1,000 0,6667 11,41 7,61OFICIAL hh 1,000 0,6667 10,23 6,82 16,71

EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0500 16,71 0,84 0,84

ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 3,10RENDIMIENTO 300,000 KG/DIA

MATERIALESALAMBRE NEGRO # 16 kg 0,0500 2,97 0,15ACERO CORRUGADO fy=4200 kg/cm2 GRADO 60 kg 1,0500 2,17 2,28 2,43

MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,200 0,0053 13,69 0,07OPERARIO hh 1,000 0,0267 11,41 0,30OFICIAL hh 1,000 0,0267 10,23 0,27 0,64EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0500 0,64 0,03 0,03

CONCRETO F'C=210 KG/CM2 M3 214,78

DESARROLLO

HOJA DE CALCULO

CONCRETO F'C=210 KG/CM2 M3 214,78RENDIMIENTO 40,000 M3/DIA

MATERIALESCONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=210 kg/cm2 m3 1,0000 198,60 198,60 198,60MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,100 0,0200 13,69 0,27OPERARIO hh 1,000 0,2000 11,41 2,28PEON hh 6,000 1,2000 9,23 11,08 13,63EQUIPOSVIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.50" hm 2,000 0,4000 6,37 2,55 2,55

125




HOJA DE CALCULO

INSUMO UNIDAD UNIDAD CANTIDAD PRECIO PARCIAL SUBTOTALENCOFRADO CARA NO VISTA M2 44,34

RENDIMIENTO 10,000 M2/DIA MATERIALES

ALAMBRE NEGRO # 16 kg 0,2000 2,97 0,59CLAVOS PARA MADERA CON CABEZA DE 1" kg 0,2000 3,66 0,73DESMOLDADOR PARA ENCOFRADO C/V gal 0,0500 74,15 3,71MADERA TORNILLO p2 2,5000 3,00 7,50TRIPLAY LUPUNA DE 4´ X 8´ X 19 mm pl 0,0882 78,00 6,88 19,41MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,250 0,2000 13,69 2,74OPERARIO hh 1,000 0,8000 11,41 9,13OFICIAL hh 1,000 0,8000 10,23 8,18PEON hh 0,500 0,4000 9,23 3,69 23,74EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0500 23,74 1,19 1,19


MATERIALESALAMBRE NEGRO # 16 kg 0,0500 2,97 0,15ACERO CORRUGADO fy=4200 kg/cm2 GRADO 60 kg 1,0500 2,17 2,28 2,43MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,200 0,0053 13,69 0,07OPERARIO hh 1,000 0,0267 11,41 0,30OFICIAL hh 1,000 0,0267 10,23 0,27 0,64EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0500 0,64 0,03 0,03

CONCRETO F'C=210 KG/CM2 M3 214,78RENDIMIENTO 40,000 M3/DIA

MATERIALESCONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=210 kg/cm2 m3 1,0000 198,60 198,60 198,60MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,100 0,0200 13,69 0,27OPERARIO hh 1,000 0,2000 11,41 2,28PEON hh 6,000 1,2000 9,23 11,08 13,63EQUIPOSVIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.50" hm 2,000 0,4000 6,37 2,55 2,55

ENCOFRADO CARA VISTA M3 44,84RENDIMIENTO 10,000 M3/DIA

MATERIALESALAMBRE NEGRO # 16 kg 0,2000 2,97 0,59CLAVOS PARA MADERA CON CABEZA DE 1" kg 0,2000 3,66 0,73DESMOLDADOR PARA ENCOFRADO C/V gal 0,0500 74,15 3,71LIJA u 1,0000 0,50 0,50MADERA TORNILLO p2 2,5000 3,00 7,50TRIPLAY LUPUNA DE 4´ X 8´ X 19 mm pl 0,0882 78,00 6,88 19,91

MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,250 0,2000 13,69 2,74OPERARIO hh 1,000 0,8000 11,41 9,13OFICIAL hh 1,000 0,8000 10,23 8,18PEON hh 0,500 0,4000 9,23 3,69 23,74

EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0500 23,74 1,19 1,19


MATERIALESALAMBRE NEGRO # 16 kg 0,0500 2,97 0,15ACERO CORRUGADO fy=4200 kg/cm2 GRADO 60 kg 1,0500 2,17 2,28 2,43MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,200 0,0064 13,69 0,09OPERARIO hh 1,000 0,0320 11,41 0,37OFICIAL hh 1,000 0,0320 10,23 0,33 0,79OFICIAL hh 1,000 0,0320 10,23 0,33 0,79EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0500 0,79 0,04 0,04

CONCRETO FC=280 KG/CM2 M3 252,26RENDIMIENTO 40,000 M3/DIA

MATERIALESCONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=280 kg/cm2 m3 1,0300 222,48 229,15ADITIVO CURADOR gal 0,0417 16,22 0,68 229,83MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,100 0,0200 13,69 0,27OPERARIO hh 1,000 0,2000 11,41 2,28OFICIAL hh 2,000 0,4000 10,23 4,09PEON hh 6,000 1,2000 9,23 11,08 17,72EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0500 17,72 0,89VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.50" hm 3,000 0,6000 6,37 3,82 4,71

126




HOJA DE CALCULO

INSUMO UNIDAD UNIDAD CANTIDAD PRECIO PARCIAL SUBTOTALENCOFRADO CARAVISTA M2 44,84


ALAMBRE NEGRO # 16 kg 0,2000 2,97 0,59CLAVOS PARA MADERA CON CABEZA DE 1" kg 0,2000 3,66 0,73DESMOLDADOR PARA ENCOFRADO C/V gal 0,0500 74,15 3,71LIJA u 1,0000 0,50 0,50MADERA TORNILLO p2 2,5000 3,00 7,50TRIPLAY LUPUNA DE 4´ X 8´ X 19 mm pl 0,0882 78,00 6,88 19,91MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,250 0,2000 13,69 2,74OPERARIO hh 1,000 0,8000 11,41 9,13OFICIAL hh 1,000 0,8000 10,23 8,18PEON hh 0,500 0,4000 9,23 3,69 23,74EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0500 23,74 1,19 1,19




MATERIALESCONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=280 kg/cm2 m3 1,0000 222,48 222,48 222,48MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,100 0,0100 13,69 0,14OFICIAL hh 1,000 0,1000 10,23 1,02PEON hh 4,000 0,4000 9,23 3,69 4,85EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0300 4,85 0,15VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.50" hm 1,000 0,1000 6,37 0,64BOMBA DE CONCRETO 10 m3/h m3 1,0000 27,31 27,31 28,10

TENDONES EN VIGAS POSTENSADAS T-M 1,40RENDIMIENTO 1780,000 T-M/DIA

MATERIALESTENDONES EN VIGAS POSTENSADAS t-m 1,0000 1,40 1,40 1,40

ENCOFRADO CARAVISTA M2 44,84RENDIMIENTO 10,000 M2/DIA

MATERIALESALAMBRE NEGRO # 16 kg 0,2000 2,97 0,59CLAVOS PARA MADERA CON CABEZA DE 1" kg 0,2000 3,66 0,73DESMOLDADOR PARA ENCOFRADO C/V gal 0,0500 74,15 3,71LIJA u 1,0000 0,50 0,50MADERA TORNILLO p2 2,5000 3,00 7,50TRIPLAY LUPUNA DE 4´ X 8´ X 19 mm pl 0,0882 78,00 6,88 19,91MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,250 0,2000 13,69 2,74OPERARIO hh 1,000 0,8000 11,41 9,13OFICIAL hh 1,000 0,8000 10,23 8,18PEON hh 0,500 0,4000 9,23 3,69 23,74EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0500 23,74 1,19 1,19

ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 3,10RENDIMIENTO 300,000 KG/DIARENDIMIENTO 300,000 KG/DIA


127




HOJA DE CALCULO

INSUMO UNIDAD UNIDAD CANTIDAD PRECIO PARCIAL SUBTOTALCONCRETO FC=280 KG/CM2 M3 255,43


CONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=280 kg/cm2 m3 1,0000 222,48 222,48 222,48MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,100 0,0100 13,69 0,14OFICIAL hh 1,000 0,1000 10,23 1,02PEON hh 4,000 0,4000 9,23 3,69 4,85EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0300 4,85 0,15VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.50" hm 1,000 0,1000 6,37 0,64BOMBA DE CONCRETO 10 m3/h m3 1,0000 27,31 27,31 28,10


MATERIALESALAMBRE NEGRO # 16 kg 0,3000 2,97 0,89CLAVOS PARA MADERA CON CABEZA DE 1" kg 0,2000 3,66 0,73DESMOLDADOR PARA ENCOFRADO C/V gal 0,1000 74,15 7,42LIJA u 1,0000 0,50 0,50MADERA TORNILLO p2 2,5000 3,00 7,50TRIPLAY LUPUNA DE 4´ X 8´ X 19 mm pl 0,0882 78,00 6,88 23,92MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,400 0,2667 13,69 3,65OPERARIO hh 1,000 0,6667 11,41 7,61OFICIAL hh 1,000 0,6667 10,23 6,82PEON hh 2,000 1,3333 9,23 12,31 30,39EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,1000 30,39 3,04 3,04




MATERIALESCONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=280 kg/cm2 m3 1,0000 222,48 222,48 222,48MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,100 0,0100 13,69 0,14OFICIAL hh 1,000 0,1000 10,23 1,02PEON hh 4,000 0,4000 9,23 3,69 4,85EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0300 4,85 0,15VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.50" hm 1,000 0,1000 6,37 0,64BOMBA DE CONCRETO 10 m3/h m3 1,0000 27,31 27,31 28,10


MATERIALESALAMBRE NEGRO # 16 kg 0,3000 2,97 0,89CLAVOS PARA MADERA CON CABEZA DE 1" kg 0,2000 3,66 0,73DESMOLDADOR PARA ENCOFRADO C/V gal 0,1000 74,15 7,42LIJA u 1,0000 0,50 0,50MADERA TORNILLO p2 2,5000 3,00 7,50TRIPLAY LUPUNA DE 4´ X 8´ X 19 mm pl 0,0882 78,00 6,88 23,92MANO DE OBRAMANO DE OBRACAPATAZ hh 0,400 0,2667 13,69 3,65OPERARIO hh 1,000 0,6667 11,41 7,61OFICIAL hh 1,000 0,6667 10,23 6,82PEON hh 2,000 1,3333 9,23 12,31 30,39EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,1000 30,39 3,04 3,04



128




HOJA DE CALCULO

INSUMO UNIDAD UNIDAD CANTIDAD PRECIO PARCIAL SUBTOTALCONCRETO FC=280 KG/CM2 M3 255,43


CONCRETO PREMEZCLADO T.I f'c=280 kg/cm2 m3 1,0000 222,48 222,48 222,48MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,100 0,0100 13,69 0,14OFICIAL hh 1,000 0,1000 10,23 1,02PEON hh 4,000 0,4000 9,23 3,69 4,85EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0300 4,85 0,15VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.50" hm 1,000 0,1000 6,37 0,64BOMBA DE CONCRETO 10 m3/h m3 1,0000 27,31 27,31 28,10

DISPOSITIVOS DE APOYO DM3 33,58RENDIMIENTO 20,000 DM3/DIA

MATERIALESNEOPRENE DUREZA 60 cm3 500,0000 0,05 25,00 25,00MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,100 0,0400 13,69 0,55OFICIAL hh 1,000 0,4000 10,23 4,09PEON hh 1,000 0,4000 9,23 3,69 8,33EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0300 8,33 0,25 0,25

DISPOSITIVOS DE CONTROL SISMICO UN 83,21RENDIMIENTO 15,000 UN/DIA

MATERIALESBARRA DE ACERO 2" m 1,0000 22,14 22,14ESPIRAL 1/2" m 1,0000 15,20 15,20TAPON DE ACERO pza 1,0000 10,23 10,23TUBO ACERO Gr.B 3" m 1,0000 24,20 24,20 71,77MANO DE OBRACAPATAZ hh 0,100 0,0533 13,69 0,73OFICIAL hh 1,000 0,5333 10,23 5,46PEON hh 1,000 0,5333 9,23 4,92 11,11EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0300 11,11 0,33 0,33

JUNTAS DE DILATACION M 122,97RENDIMIENTO 5,000 M/DIA

MATERIALESACERO CORRUGADO fy=4200 kg/cm2 GRADO 60 kg 0,6500 2,17 1,41SOLDADURA CELLOCORD P 3/16" kg 2,8000 10,50 29,40JUNTA FLEXIBLE DE NEOPRENE m 1,0000 16,50 16,50ANGULO DE ACERO LIVIANO DE 1/2" X 3/4" X 1/8" X 6 M pza 0,3300 25,97 8,57TEE DE ACERO LIVIANO DE 2" X 2" X 1/4" X 6 m pza 0,3330 75,00 24,98 80,86MANO DE OBRAOPERARIO hh 0,625 1,0000 11,41 11,41OFICIAL hh 0,625 1,0000 10,23 10,23PEON hh 1,250 2,0000 9,23 18,46 40,10EQUIPOSHERRAMIENTAS MANUALES %MO 0,0500 40,10 2,01 2,01

129


Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Prespuesto Puente Convencional

REFERENCIA

PARTIDA DESCRIPCION DE LA PARTIDA UNIDAD METRADO PRECIO PARCIAL SUBTOTAL

08.01.01.01 MOVIMIENTO DE TIERRAS08.01.01.01.01 EXCAVACION PARA ESTRUCTURAS M3 1.811,00 5,74 10.395,14 08.01.01.01.02 RELLENO PARA ESTRUCTURAS CON MATERIAL PROPIO M3 1.335,15 51,52 68.786,93 08.01.01.01.03 EXCAVACION DE EXCEDENTES DE CORTE M3 475,85 444,38 211.458,22 08.01.01.01.04 CONCRETO DE NIVELACION F'C=100 KG/CM2 M3 45,28 213,46 9.664,40 300.304,69

08.01.01.02 CIMENTACION PARA ESTRUCTURAS08.01.01.02.01 ENCOFRADO CARA NO VISTA M2 329,04 33,24 10.937,29 08.01.01.02.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 35.201,25 3,097 109.018,27 08.01.01.02.03 CONCRETO F'C=210 KG/CM2 M3 543,30 214,78 116.689,97 236.645,53

08.01.01.03 ESTRIBOS08.01.01.03.01 ENCOFRADO CARA NO VISTA M2 626,94 44,34 27.798,52 08.01.01.03.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 14.107,46 3,1 43.733,14 08.01.01.03.03 CONCRETO F'C=210 KG/CM2 M3 133,49 214,78 28.670,98 100.202,64

08.01.01.04 PILARES08.01.01.04.01 ENCOFRADO CARA VISTA M3 831,72 44,84 37.294,32 08.01.01.04.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 52.643,92 3,26 171.619,17 08.01.01.04.03 CONCRETO FC=280 KG/CM2 M3 356,20 252,26 89.855,01 298.768,50

08.01.01.05 VIGAS DE PUENTE08.01.01.05.01 ENCOFRADO CARAVISTA M2 2.483,10 44,84 111.342,20 08.01.01.05.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 64.166,04 3,10 198.914,72 08.01.01.05.03 CONCRETO FC=280 KG/CM2 M3 364,50 255,43 93.104,24 08.01.01.05.04 TENDONES EN VIGAS POSTENSADAS T-M 712.800,00 1,40 997.920,00 1.401.281,16

08.01.01.06 VIGAS DIAFRAGMA DE PUENTE08.01.01.06.01 ENCOFRADO CARAVISTA M2 1.074,71 44,84 48.189,91 08.01.01.06.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 16.171,89 3,10 50.132,85 08.01.01.06.03 CONCRETO FC=280 KG/CM2 M3 161,21 255,43 41.176,90 139.499,66

08.01.01.07 LOSA DE PUENTE08.01.01.07.01 ENCOFRADO CARAVISTA M2 5.084,10 57,35 291.573,14 08.01.01.07.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 142.729,78 3,10 442.462,31 08.01.01.07.03 CONCRETO FC=280 KG/CM2 M3 997,65 255,43 254.829,74 988.865,19

08.01.01.08 LOSA DE APROXIMACION08.01.01.08.01 ='Analisis Precios Unitarios'!B308 M2 95,60 57,35 5.482,86 08.01.01.08.02 ='Analisis Precios Unitarios'!B324 KG 1.233,04 3,10 3.822,41 08.01.01.08.03 ='Analisis Precios Unitarios'!B335 M3 17,45 255,43 4.456,44 13.761,71

08.01.01.09 VARIOS08.01.01.09.01 DISPOSITIVOS DE APOYO DM3 581,76 33,58 19.535,50 08.01.01.09.02 DISPOSITIVOS DE CONTROL SISMICO UN 72,00 83,21 5.991,12 08.01.01.09.03 JUNTAS DE DILATACION M 43,60 122,97 5.361,49 30.888,11

COSTO DIRECTO 3.510.217,19 GASTOS GENERALES 20,00% 702.043,44 UTILIDAD 15,00% 526.532,58 COSTO TOTAL 4.738.793,21 IGV 19% 900.370,71 PRESUPUESTO TOTAL 5.639.163,92

DESARROLLO

HOJA DE CALCULO

130


Proyecto: Intercambio Vial Av. Tomas Valle - Panamericana NorteDescripción del Trabajo: Prespuesto Puente con Sistemas de Aislamiento Sismico

REFERENCIA

PARTIDA DESCRIPCION DE LA PARTIDA UNIDAD METRADO PRECIO PARCIAL SUBTOTAL

08.01.01.01 MOVIMIENTO DE TIERRAS08.01.01.01.01 EXCAVACION PARA ESTRUCTURAS M3 1.753,88 5,74 10.067,27 08.01.01.01.02 RELLENO PARA ESTRUCTURAS CON MATERIAL PROPIO M3 1.357,61 51,52 69.944,07 08.01.01.01.03 EXCAVACION DE EXCEDENTES DE CORTE M3 396,27 444,38 176.094,46 08.01.01.01.04 CONCRETO DE NIVELACION F'C=100 KG/CM2 M3 43,85 213,46 9.359,58 265.465,38

08.01.01.02 CIMENTACION PARA ESTRUCTURAS08.01.01.02.01 ENCOFRADO CARA NO VISTA M2 285,84 33,24 9.501,32 08.01.01.02.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 33.290,33 3,097 103.100,14 08.01.01.02.03 CONCRETO F'C=210 KG/CM2 M3 465,36 214,78 99.950,02 212.551,48

08.01.01.03 ESTRIBOS08.01.01.03.01 ENCOFRADO CARA NO VISTA M2 624,84 44,34 27.705,41 08.01.01.03.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 13.421,36 3,1 41.606,21 08.01.01.03.03 CONCRETO F'C=210 KG/CM2 M3 134,04 214,78 28.789,11 98.100,73

08.01.01.04 PILARES08.01.01.04.01 ENCOFRADO CARA VISTA M3 722,34 44,84 32.389,73 08.01.01.04.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 35.763,70 3,26 116.589,65 08.01.01.04.03 CONCRETO FC=280 KG/CM2 M3 255,81 252,26 64.530,63 213.510,01

08.01.01.05 VIGAS DE PUENTE08.01.01.05.01 ENCOFRADO CARAVISTA M2 2.483,10 44,84 111.342,20 08.01.01.05.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 64.166,04 3,10 198.914,72 08.01.01.05.03 CONCRETO FC=280 KG/CM2 M3 364,50 255,43 93.104,24 08.01.01.05.04 TENDONES EN VIGAS POSTENSADAS T-M 712.800,00 1,40 997.920,00 1.401.281,16

08.01.01.06 VIGAS DIAFRAGMA DE PUENTE08.01.01.06.01 ENCOFRADO CARAVISTA M2 1.074,71 44,84 48.189,91 08.01.01.06.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 16.171,89 3,10 50.132,85 08.01.01.06.03 CONCRETO FC=280 KG/CM2 M3 161,21 255,43 41.176,90 139.499,66

08.01.01.07 LOSA DE PUENTE08.01.01.07.01 ENCOFRADO CARAVISTA M2 5.084,10 57,35 291.573,14 08.01.01.07.02 ACERO FY=4200 KG/CM2 KG 142.729,78 3,10 442.462,31 08.01.01.07.03 CONCRETO FC=280 KG/CM2 M3 997,65 255,43 254.829,74 988.865,19

08.01.01.08 LOSA DE APROXIMACION08.01.01.08.01 =+'Analisis Precios Unitarios'!B308 M2 95,60 57,35 5.482,86 08.01.01.08.02 =+'Analisis Precios Unitarios'!B324 KG 1.233,04 3,10 3.822,41 08.01.01.08.03 =+'Analisis Precios Unitarios'!B335 M3 17,45 255,43 4.456,44 13.761,71

08.01.01.09 VARIOS08.01.01.09.01 DISPOSITIVOS DE APOYO DM3 1.440,00 33,58 48.355,20 08.01.01.09.02 DISPOSITIVOS DE CONTROL SISMICO UN 72,00 83,21 5.991,12 08.01.01.09.03 JUNTAS DE DILATACION M 43,60 122,97 5.361,49 59.707,81

COSTO DIRECTO 3.392.743,13 GASTOS GENERALES 20,00% 678.548,63 UTILIDAD 15,00% 508.911,47 COSTO TOTAL 4.580.203,23 IGV 19% 870.238,61 PRESUPUESTO TOTAL 5.450.441,84

DESARROLLO

HOJA DE CALCULO

131

ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACIÓN

GEOLOGÍA

Según el mapa geológico de Lima (Martínez et al, 1975) en la proximidad del área de

estudio, existen depósitos de suelos aluviales (Qr-al) pertenecientes al sistema

cuaternario reciente.

SISMICIDAD

El área de estudio se localiza en la zona 3 del mapa de zonificación sísmica del Perú y

corresponde a la zona de alta sismicidad.

EXPLORACIÓN

Para la ubicación de los pozos a cielo abierto (calicatas) se ha tenido en cuenta los

criterios siguientes:

Disponibilidad del área, eligiéndose el área de jardines y separadores por su fácil

accesibilidad y libre del tráfico de peatones y vehículos.

Lugares de cota más baja con respecto al nivel de rasante actual de la

Panamericana Norte.

Características del diseño vial y ubicación de muros, puentes peatonales y puentes

vehiculares.

Las profundidades de las calicatas varían según la estructura. Para los puentes

peatonales, la profundidad varia entre 4.00 m y 6.00 m y para la estructura vehicular

entre 10.00 m. y 12.00 m.

132

Para su identificación las calicatas se han denominado del C-1 al C-11, las calicatas

C-1, C-2, C-2A, C-7, C-8, C-9, C-10 y C-11 corresponden a los puentes peatonales

proyectados y las calicatas C-3, C-4, C-5 y C-6 al puente vehicular.

Para la ejecución de ensayos de carga directa se realizaron excavaciones de grandes

dimensiones con retroexcavadora, las trincheras tienen dimensiones aproximadas de

5.00 m. x 5.00 m. y profundidad de 4.50 m aprox. y se ubicaron en el área

correspondiente al separador central de la Av. Tomás Valle y próximas a la

Panamericana Norte.

Para obtener las muestras representativas de los suelos gravosos que contienen

partículas mayores de 3¨ (cantos y bolonerías) se ha tomado el material resultante de

la excavación de la calicata. La fracción del material mayor de 3” se ha pesado para

poder determinar la cantidad de cantos rodados y bolonerías presentes en muestras

totales. La fracción del material menor a 3” se ha reducido a tamaños convenientes

mediante cuarteo.

Debido a la poca a nula cohesión del suelo gravoso no se han obtenido muestras

inalteradas.

Se realizaron los ensayos siguientes:

Ensayo Norma

ASTM

Nº de

Ensayos

Carga Directa o de Placa D 2 Densidad de Campo D 1556 7

133

Los ensayos de carga directa fueron realizados con los equipos y personal técnico de

la Universidad Agraria. Los ensayos estándares y especiales se realizaron en el

laboratorio de Vera & Moreno; y Universidad Nacional Agraria respectivamente.

OTROS ENSAYOS

Debido a la presencia de abundante grava (60% aprox.) y cantos rodados (40%

aprox.) se descartó la posibilidad de realizar auscultaciones y/o ensayos con equipos

de penetración dinámica (Cono Peck o SPT); los tamaños de las partículas de grava

varían hasta 3” y los cantos rodados varían de 4¨ a 11¨.

Hasta la profundidad máxima de exploración (12,00 m), medido con respecto al nivel

de terreno actual, no se ha detectado la presencia del nivel de aguas freáticas (aguas

subterráneas).

ESTRATIGRAFÍA DEL SUBSUELO

A partir de los registros de excavaciones y resultados de ensayos de laboratorio se

puede inferir el perfil estratigráfico del subsuelo en el área correspondiente a cada

estructura.

Se obtuvieron los perfiles estratigráficos para los sectores transversal y longitudinal

de los puentes vehiculares, el Puente Peatonal Fiori, el Puente Peatonal Km. 1+048 y

al Puente Peatonal próximo a un Puente Peatonal existente.

ANÁLISIS DE CIMENTACIÓN

Normalmente para un análisis de cimentación, se considera como indesligables la

deformación del suelo de cimentación y el esfuerzo cortante que se genera en dicho

suelo; por consiguiente, si se trata de analizar el cimiento de una estructura

cualquiera, se deberá tener en cuenta las consideraciones siguientes:

134

Distribución de esfuerzos en la masa del suelo de cimentación.

Asentamientos totales y diferenciales del suelo.

Capacidad de carga del suelo de cimentación.

Presión admisible o de diseño.

Presión de contacto.

En las obras de concreto armado, existen diferentes sustancias que impiden o afectan

la durabilidad de cimentaciones del concreto armado. El siguiente cuadro muestra las

principales sustancias nocivas y su acción sobre el concreto.

SUSTANCIAS NOCIVAS PARA LA CIMENTACION DE

CONCRETO ARMADO

Elemento

Nocivo

Límites Permisibles Tipo de

Cemento

Grado de

Alteración Observaciones

ppm %

Sulfatos(*)

0 - 1000 0 – 0,10 I Leve Ocasiona un

ataque químico

al concreto de

la cimentación

1 000 – 2 0,10 – II (IP) Moderado

2 000 – 20 0,20 – V Severo

> 20 000 > 2,0 V más Muy Severo

Cloruros > 6 000 > 0,6 ---- Perjudicial Ocasiona

Sales > 15 000 > 1,5 ----- Perjudicial Ocasiona

* Comité 318-83 ACI

** Experiencia Existente

135

Apoyados en la teoría de Boussinsg sobre distribución de presiones y otras teorías

respaldadas por investigadores reconocidos, se analizó la Distribución de esfuerzos en

la masa del suelo de cimentación, los Asentamientos totales y diferenciales del suelo,

la Capacidad de carga del suelo de cimentación para zapatas continuas y zapatas

cuadradas, el Cálculo de Capacidad de carga con un ejemplo para zapata continua.

Se llegó a determinar que la capacidad de carga es

La Presión Admisible es la máxima carga que se debe aplicar al suelo de

cimentación a fin de que no se produzca desperfectos en la estructura soportada. Para

el presente estudio se obtuvo un pa= 5.30 Kg/cm2

Se denomina Presión de Contacto al peso de la superestructura transmitida a la

zapata de cimentación en la superficie de contacto entre la zapata y el suelo. La

expresión de cálculo es:

P

pc = ...............................................( 4 )

A

pc = presión de contacto (kg/cm2 )

P = Peso de la superestructura transmitida a la zapata (kg)

A = Área de la zapata en la superficie de contacto entre la zapata y suelo (m2)

En todo estudio de cimentación se deberá cumplir la relación siguiente:

Pc ≤ Pa

qc = 21.25 Kg/cm2

136

Se obtuvo así la CAPACIDAD DE CARGA Y PRESION ADMISIBLE PARA LA

CIMENTACIÓN DE LOS PUENTES VEHICULARES Y LOS PUENTES

PEATONALES DEL INTERCAMBIO VIAL AV. TOMÁS VALLE -

PANAMERICANA NORTE.

CONCLUSIONES

1) Para el Proyecto de Intercambio Vial entre las Avs. Tomás Valle y

Panamericana Norte, los estudios concernientes a Geotecnia y Mecánica de

Suelos realizados en el campo y laboratorio, así como sus resultados pertinentes

expuestos en capítulos anteriores, conducen a mostrar los perfiles estratigráficos

elaborados interpretativamente según los ejes (1 – 1), (2 – 2), (3 – 3), (4 – 4) y

(5 – 5) que en resumen es el siguiente:

1a capa superficial, clasificada como suelos finos (arcillas, limos y arenas), pero

desafortunadamente mezclados con materiales de relleno (suelos de cultivo,

restos de materiales de construcción y un poco de basura). Esta capa o estrato

superior, tiene un espesor promedio de 1.40m.

2a capa que subyace, está conformado fundamentalmente por suelo gravoso con

regular proporción de cantos rodados y bolonerías mezclados con arenas, limos y

arcillas en pequeñas proporciones.

2) En la práctica, la ubicación de las calicatas no han sido posible excavarlas

exactamente en el lugar de emplazamiento proyectado, debido

fundamentalmente al excesivo tránsito vehicular en la zona. Este hecho,

aconsejó desplazarnos a ubicaciones próximas posibles.

137

3) Al excavar las calicatas se han observado que sus paredes se mantienen

estables, sin embargo por precaución, durante el proceso de excavación las

paredes de las calicatas se “pañetearon” con lechadas de cemento.

4) Hasta los 12.00 m. de profundidad explorados en la zona del Proyecto del

Intercambio Vial en referencia, no se ha encontrado nivel Freático.

5) Con el propósito de determinar la deformación del suelo de cimentación

(asentamientos) debido a la carga impuesta por la estructura transmitida a través

de las zapata, se ha visto por conveniente hacer dos ensayos de carga Directa

“in – situ” en placa de 30.5 x 30.5m.

6) Los parámetros () y ( c ) para el cálculo de capacidad de carga admisible, son

asumidos por el autor del presente informe:

() = 38° (Angulo de fricción interna del suelo de cimentación)

( c ) = 0.15 Kg/cm2 (cohesión del suelo de cimentación)

RECOMENDACIONES

1) Las profundidades de cimentación de los estribos y pilares de los puentes

vehiculares y peatonales deberán ser cimentados plenamente dentro del estrato

de suelo gravoso. Obviamente, siendo el estrato superior ya descrito no

recomendable como parte integrante de la profundidad de cimentación de las

estructuras mencionadas se ha visto por conveniente calcular las capacidades de

carga admisible.

138

Para manejo de las profundidades de las excavaciones para los cimientos de

estribos y pilares, se ha elaborado GRAFICOS INTERPRETATIVOS, los que

se incorporan al presente Informe, donde claramente se distingue la 1a capa ú

estrato (de suelos finos mezclados con materiales de relleno) y el 2o estrato

predominantemente gravoso; según esto, se resumen las profundidades mínimas

de cimentación (Df) siguientes:

Df = 4.30m (Puente vehicular “gemelo” Av. Tomás Valle, Eje (2 – 2)

Df = 4.00m (Puente vehicular “gemelo” Av. Tomás Valle, Eje, (3 – 3)

Df = 3.20m (Puentes peatonales Fiori, Lorenzo Farfán y Neptuno

2) Las Tablas I y II adjuntos han sido elaborados con las fórmulas 1 – 2 y 3,

expuestos en el presente Informe y para los datos siguientes:

() = 38° N’c = 30, N’q = 20, N’γ = 15

c = 0.15 Kg/cm2

Df = variable y B = variable

Nota: La gama de capacidad de carga admisible aparece en las tablas

interpretativas para cada tipo de cimentaciones (zapatas continuas,

rectangulares, referidos a los puentes vehiculares y para los peatonales).

3) En principio, la cimentación de cualquier estructura construida sobre un suelo

de “relleno” no es recomendable porque este tipo de suelo al estado de

humedad natural o saturado se deforma considerablemente el recibir cargas

exteriores, comprometiendo así la estabilidad de la estructura construida.

ELEVACION

PLANTA GENERAL

FECHA:

ESCALA:

AV. TOMAS VALLE - PANAMERICANA NORTE""INTERCAMBIO VIAL

ELABORACION DEL ESTUDIODESCRIPCIÓNFECHANºR E V I S I O N E SAprobó:

Presentó:

Verificó:

Dibujó:

Procesó:PROYECTO DE TESIS

PLANTA LOSA

PLANTA LOSA

DETALLE DE REFUERZO

SECCION 1-1SECCION A-A

1

REFUERZO - DIAFRAGMA

1


SECCION TRANSVERSAL

ELEVACION - UNIDADES POSTENSORAS

ELEVACION - ARMADURA

A

A

METRADO DE REFUERZO POR TRAMO

METRADO Y ESPECIFICACIONES TECNICAS

RESUMEN DE REFUERZO

PLANTA LOSA

FECHA:

ESCALA:



Presentó:

Verificó:

Dibujó:


PLANTA LOSA

PLANTA LOSA

DETALLE DE REFUERZO


1


1


SECCION TRANSVERSAL



A

A

RESUMEN DE REFUERZO



PLANTA LOSA

FECHA:

ESCALA:



Presentó:

Verificó:

Dibujó:


PLANTA LOSA

PLANTA LOSA

DETALLE DE REFUERZO


1


1


SECCION TRANSVERSAL


A

A


RESUMEN DE REFUERZO



PLANTA LOSA

FECHA:

ESCALA:



Presentó:

Verificó:

Dibujó:


DETALLE DE REFUERZO

PLANTA

D

D

AA

B

B

C C

DETALLE PARAPETO

ABREVIATURAS

RESUMEN DE REFUERZO

METRADO Y ESPECIFICACIONES (1 ESTRIBO)

METRADO DE REFUERZO (1 ESTRIBO)

CORTE D-D

CORTE C-C (ARMADURA)CORTE B-B (ARMADURA)

CORTE A-A (ARMADURA)

VISTA LATERALVISTA FRONTAL

P R O Y E C T O D E

TESISProcesó:

Dibujó:

Verificó:

Presentó:

Aprobó: R E V I S I O N E SNº FECHA DESCRIPCIÓN ELABORACION DEL ESTUDIO

"INTERCAMBIO VIALAV. TOMAS VALLE - PANAMERICANA NORTE"

ESCALA:

FECHA:

DETALLE DE REFUERZO

PLANTA

D

D

A A

B

B

CC

DETALLE PARAPETO



RESUMEN DE REFUERZO

ABREVIATURAS

CORTE D-D




PROYECTO DE TESIS

Procesó:

Dibujó:

Verificó:

Presentó:



ESCALA:

FECHA:

DETALLE DE REFUERZO

PLANTA

D

D

AA

B

B

C C

DETALLE PARAPETO

ABREVIATURAS

RESUMEN DE REFUERZO



CORTE D-D




PROYECTO DE TESIS

Procesó:

Dibujó:

Verificó:

Presentó:



ESCALA:

FECHA:

DETALLE DE REFUERZO

PLANTA

D

D

A A

B

B

CC

DETALLE PARAPETO

ABREVIATURAS

RESUMEN DE REFUERZO



CORTE D-D




P R O Y E C T O D E

TESISProcesó:

Dibujó:

Verificó:

Presentó:



ESCALA:

FECHA:

RESUMEN DE REFUERZO



ELEVACIONVISTA LATERAL ELEVACION ARMADURA

A

A

C

C

DETALLE DE REFUERZO



RESUMEN DE REFUERZO

ELEVACION ARMADURA

PLANTA

VISTA LATERAL

ELEVACION

PROYECTO DE TESIS

Procesó:

Dibujó:

Verificó:

Presentó:



ESCALA:

FECHA:


RESUMEN DE REFUERZO


ELEVACION VISTA LATERALELEVACION ARMADURA

B

B

A

A

C

C

DETALLE DE REFUERZO


RESUMEN DE REFUERZO

METRADO Y ESPECIFICACIONES TECNICASELEVACION ARMADURA

PLANTA

VISTA LATERALELEVACION

PROYECTO DE TESIS

Procesó:

Dibujó:

Verificó:

Presentó:



ESCALA:

FECHA:

RESUMEN DE REFUERZO



ELEVACIONVISTA LATERAL ELEVACION ARMADURA

DETALLE DE REFUERZO



RESUMEN DE REFUERZO

ELEVACION ARMADURA

PLANTA

VISTA LATERAL

ELEVACION

PROYECTO DE TESIS

Procesó:

Dibujó:

Verificó:

Presentó:



ESCALA:

FECHA:


RESUMEN DE REFUERZO


ELEVACION VISTA LATERALELEVACION ARMADURA

DETALLE DE REFUERZO

RESUMEN DE REFUERZO


METRADO Y ESPECIFICACIONES TECNICASELEVACION ARMADURA

PLANTA

VISTA LATERALELEVACION

PROYECTO DE TESIS

Procesó:

Dibujó:

Verificó:

Presentó:



ESCALA:

FECHA:

DETALLE DE JUNTA DE DILATACION PUENTE AISLADOSELLO DE NEOPRENO TIPO PANAL


UNICACION DISPOSITIVOS DE CONTROL SISMICO

APOYOS ELASTOMERICOS EN PUENTES AISLADOSAPOYOS ELASTOMERICOS CONVENCIONALES

SELLO DE NEOPRENO TIPO PANAL

DETALLE DE JUNTA DE DILATACION PUENTE CONVENCIONAL

DETALLE DE LOSA DE APROXIMACION

PROYECTO DE TESIS

Procesó:

Dibujó:

Verificó:

Presentó:



ESCALA:

FECHA:

152

BIBLIOGRAFÍA

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