Verificar el comportamiento estructural de la superestructura a través del análisis estructural del Puente de la Bocatoma

Transcripción

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3 Verificar el comportamiento estructural de la superestructura a través del análisis estructural del Puente de la Bocatoma Determinar las características de los materiales que constituyen la superestructura. Definir a través de un modelo matemático el comportamiento estructural actual, mediante la aplicación de las normas AASHTO Y NEVI 12.

4 CASIFICACIÓN DE PUENTES

5 CASIFICACIÓN DE PUENTES

6 CASIFICACIÓN DE PUENTES

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8 PARTES DE LA SUPERESTRUCTURA MIEMBROS SECUNDARIOS

9 UBICACION DEL PUENTE

10 METODO DE DIAGNOSTICO Y EVALUACION DEL PUENTE INSPECCION INICIAL INSPECION DE RUTINA INSPECCION DE DAÑOS INSPECCION EN PROFUNDIDAD

11 METODO DE DIAGNOSTICO Y EVALUACION DEL PUENTE

12 METODO DE DIAGNOSTICO Y EVALUACION DEL PUENTE

13 METODO DE DIAGNOSTICO Y EVALUACION DEL PUENTE

14 METODO PARA RESISTENCIA ANALISIS DE LABORATORIO

15 ELEMENTO F'c (kg/cm 2 ) 372 LOSA VIGA DIAFRAGMAS σ = σ n i=1 X i X 2 N σ =

16 F'c (kg/cm 2 ) CASO Promedio 215

17 F'c (kg/cm 2 ) CASO Promedio 250.2

18 F'c (kg/cm 2 ) CASO Promedio

19 EN LA EVALUACIÓN DE COMPONENTES DE PUENTES, ÉSTE MÉTODO SE UTILIZA PRINCIPALMENTE PARA LOCALIZAR LA POSICIÓN DEL REFUERZO Y SU RECUBRIMIENTO. NO SE UTILIZA PARA DETECTAR DETERIORO O DEFECTOS DE FORMA DIRECTA, PERO AL INDICAR EL RECUBRIMIENTO SE ASOCIA COMÚNMENTE CON EL DETERIORO POR CORROSIÓN, PUDIENDO UTILIZARSE PARA SU CONTROL METODO MAGNETICO

20 Elemento y Numero de Ensayo (#) As Diámetro de acero # Aceros (mm) Pared lateral izquierda # Pared lateral derecha # Losa tablero # 3 perpendicular al trafico Losa tablero # 3 paralelo al trafico Losa tablero # 5 perpendicular al trafico Losa tablero # 5 paralelo al trafico Pared lateral exterior central # Pared lateral exterior # Pared lateral interior #

21 CARACTERISTICAS DEL PUENTE

22 CARGAS UTILIZADAS EN EL PUENTE CARGA PERMANENTE DC Elemento Cargas ton/m Peso Propio Puente ton ton Pp = 6.33m *2.4 = m m Peso Propio Vereda Peso Propio Protecciones W asfalto = e asfalto ancho asfalto γ asfalto Total

23 M Dc *35.6 = 8 2 = ton m W L2 M = 8 M Dw = 0.803* = ton m

24 CARGA VIVA Número de Factor m de Carriles Cargados Múltiple Presencia 1 o > Componentes Combinacione IM s de Carga Uniones de Todos los 75% de LL Tablero Estados Límites Todos los Estado Límite 15 % de LL IM = 50 L < 0.3 otros componentes de Fatiga y Fractura Todos los otros Estados Límites 33% de LL

25 TEOREMA DE BARRET DONDE: P=5 TON B=4,27 M C = 4,27M A 9,15M M = P L 2 n + b + 4P L 2 n + 4P L + c n 2 M LL = P A + 4P B + 4P(C) M LL = 5* * *6.837 = ton m M LL+IM = 1.33 M LL + M M LL IM = 1.33* = ton m

26 COMBINACIÓN DE CARGAS Use Uno de Estos a la Vez Estado Límite de combinación de carga DC DD DW EH EV ES EL LL IM CE BR PL LS WA WS FR TU CR SH TG SE EQ IC CT CV RESISTENCIA I γ p 1, ,5/1,2 γ TG γ se RESISTENCIA II γ p 1, ,5/1,2 γ TG γ se RESISTENCIA III γ p - 1 1,4 1 0,5/1,2 γ TG γ se RESISTENCIA IV γ p ,5/1, RESISTENCIA V γ p 1,35 1 1,4 1 0,5/1,2 γ TG γ se EVENTO EXTREMO I γ p γ EQ EVENTO EXTREMO II γ p 0, SERVICIO I 1, ,3 1 1,0/1,2 γ TG γ se SERVICIO II 1,0 1, ,0/1, SERVICIO III 1,0 0, ,0/1,2 γ TG γ se SERVICIO IV 1,0-1 0,7 1 1,0/1, FATIGA-SOLO LL, IM, CE - 0,

27 Tipo de Carga, tipo de Cimentación, y Método Usado en el Cáalculo del Arrastre hacia Abajo DC: Componentes y Elementos Anclados DC: Solamente para Resistencia Iv DD: Arrastre hacia abajo Pilotes, Métodos α (Alfa) de Tomlinson Pilotes, Métodos α (Alfa) de Tomlinson Placas Barrenadas, Método de O' Neil y Reese (1999) DW: Superficie de Rodadura y Servicios EH:Presion horizontal de Suelos Activa Sin desplazamiento Factor de Carga Máximo Mínimo 1,25 0,90 1,50 0,90 1,40 0,25 1,05 0,30 1,25 0,35 1,50 0,65 1,50 0,90 1,35 0,90 Presión Activa de Suelos para muros amclados 1,35 N/A EL: Preesfuerzo y Esfuerzo de Aseguramiento durante Construcción 1,00 1,00 EV: Presión de Suelos Verticales Estabilidad Global Muro de Contención y Estribos Estructura Rígida Enterrada Pórticos Rígidos Estructuras Flexibles Enterradas y otras, Excepto Alcantarillas Metálicas en Cajón Alcantarillas Metálicas Flexibles en Cajón ES: Sobrecarga de Suelo 1,00 N/A 1,35 1,00 1,30 0,90 1,35 0,90 1,95 0,90 1,50 0,90 1,50 0,75

28 MODELO CON BRIDGE

29 COMPROBACION DE ARMADURA EXISTENTE 4* = 12.7mmm

30 COMPROBACION DE ARMADURA EXISTENTE 4* = 12.7mmm

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32 REFORZAMIENTO FIBRA DE CARBONO EL DISEÑO DEL REFUERZO A FLEXIÓN REQUIERE QUE SE CUMPLA LA SIGUIENTE ECUACIÓN. DONDE ES EL ESFUERZO NOMINAL DEL ELEMENTO MULTIPLICADO POR UN FACTOR DE REDUCCIÓN, Y ES EL MOMENTO CALCULADO CON LAS CARGAS FACTORADAS COMO MOMENTO DE CARGA VIVA Y MUERTA CALCULADOS UTILIZANDO FACTORES DE REDUCCIÓN DE CARGA DEL CÓDIGO ACI M n 1.1M D M L

33 REFORZAMIENTO METALICO FIGURA BASE H AREA Y A*Y d INERCIA INERCIA cm cm cm 2 cm cm 3 cm cm 4 cm , , , , , , , , ,42 SUMATORIA ,255 bfs= 9.90m d= 2.15m tf= 0.20m bfi= 7.11m Htotal= 2.55m I = I + A d 2 EJE NEUTRO = σ(a Y) A TOTAL EJE NEUTRO = 1.93 cm E hormigón = E hormigón = f c 215 = kg cm 2 El módulo de elasticidad del acero A- 577 es cm kg2

34 Determinación del factor n n = E acero E hormigón n = = 9.55 b fs eq = b fs n b fs eq = = t w eq = t w n mm 1.2 w = = mm 9.55 t qui e b fi eq = b fi n 7.11 = = b fi eq 66 mm

35 FIGURA BASE H AREA Y A*Y d INERCIA A*d 2 cm cm cm 2 cm cm 3 cm cm 4 cm , , ,73 106, , , , ,16 127, ,27 10, , , , , ,29 128, , ,99 SUMATORIA 6265, , , ,42 I = I + A d 2 I x x = cm EJE NEUTRO = EJENEUTRO 4 σ(a Y) A TOTAL equivalente = cm

36 REFORZAMIENTO EN EL ALMA Figura 1 M U = ton m Figura 2 Figura 3 FIGURA BASE H AREA Y A*Y d INERCIA A*d 2 cm cm cm 2 cm cm 3 cm cm 4 cm ,69 20, ,75 64, ,35 34, , , ,00 215, ,00 127, ,00 28, , , ,81 20,00 556,16 10, ,64 89, , ,33 SUMATORIA 6929, , , ,18 w acero = A acero γ acero ton acero = m ton W acero = *7.85 = m

37 COMPROBACIÓN f b = M u w Fy acero f b = = < 35150

38 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES EN EL PRESENTE TRABAJO, SE HA LLEVADO A CABO EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DEL PUENTE DE LA BOCATOMA" MEDIANTE LA APLICACIÓN DE LA NORMA AASHTO LRFD. LOS RESULTADOS FUERON OBTENIDOS MEDIANTE LA APLICACIÓN DE TRES CASOS: EL CASO 3 CON UNA RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE 215 [KG/CM 2 ] DEMUESTRAN QUE LOS MOMENTOS EJERCIDOS SOBRE EL PUENTE PRESENTAN VALORES POR DEBAJO DE LOS NORMALIZADOS, ESTO SE DEBE A LA CAPACIDAD DEL ACERO CONTENIDO EN EL PUENTE PARA SOPORTAR LAS VARIACIONES EN LAS CARGAS QUE SOPORTE LA ESTRUCTURA. COMO SE DETERMINARON LOS TRES VALORES DIFERENTES DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN DEL HORMIGÓN Y SE OBSERVÓ QUE PRESENTA UNA RESISTENCIA MAYOR A 270 [KG/CM 2 ] PODRÁ SOPORTAR LAS CARGAS Y COMBINACIONES QUE ESPECIFICA LA NORMA AASTHO, POR LO CUAL SE DEBERÁ REALIZAR UN ENSAYO DE EXTRACCIÓN DE NÚCLEOS PARA DETERMINAR LA CORRECTA RESISTENCIA DEL HORMIGÓN A COMPRESIÓN, Y ASEGURAR LA RESISTENCIA DEL CONCRETO.

39 Tabla Error! No hay texto con el estilo especificado en el documento..1 Resumen de momentos según la resistencia de hormigón Caso F c [kg/cm 2 ] Momento [ton-m] Figura de momento Caso Caso Caso

40 ESTE ANÁLISIS ESTABLECIÓ QUE, BAJO LOS REQUERIMIENTOS DE LA NORMA ACI-440, EL REFORZAMIENTO NO ES VIABLE AL NO CUMPLIR LOS MÍNIMOS REQUERIMIENTOS ESTABLECIDOS POR LA MENCIONADA NORMA. SIN EMBARGO, EL REFORZAMIENTO SE PUEDE REALIZAR MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE PLACAS DE ACERO, CON LO CUAL SE LOGRA OBTENER ESFUERZOS MENORES AL DE LA FLUENCIA DEL ACERO QUE ES DE