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8/17/2019 Predimensionamiento Puente
1/16
Prediseño estructural Intersección Avenida José Celestino Mutis por Avenida Boyacá - Puente Vehicular-
Proyectos
- 6
Versión O- Diciembre de 8
MEMORI S DE ÁL ULO PREDIMENSION MIENTO
ESTRU TUR L PUENTE VEHI UL R
8/17/2019 Predimensionamiento Puente
2/16
S ¿OOO
10/23/09 10:2;:;:12
SAP2 v14.0.0 File:L58VERESPA5 3 D Vi ew Tonf m Units
8/17/2019 Predimensionamiento Puente
3/16
10/23/09 1L .54
SAP2000 v14.0.0 File:L58VERESPA5 3 D View
ont
m Units
8/17/2019 Predimensionamiento Puente
4/16
RESTREPC
y
UR EL
TOA
INGIENIEROS CON6 A
TOfOI:ES
aQOOTA OOLOfroIIBI
Revisó: Hoja:
Calculó:
royecto:
Fecha:
Contrato N° IDU-035 de 2006
Grupo H
JAM Oct-09
CONTRATOIDUN° 35DE2 6
Item:
Predimension Paso Elevado Av. Jose Celestino Mutis x Av. Boyaca
e
M TERI LES
ON RETOS
Concreto de Limpieza
Concreto para pilotes
Concreto para dados cimientos
Concreto para pilas
Concreto para estribos
Concreto viga cajon
Concreto defensas
140 kg/cm
210 kg/cm
210 kg/cm
210 kg/cm
210 kg/cm
350 kg/cm
280 kg/cm
EROS
Acero corrugado para refuerzo ASTM A706 Grado 60), con fy >= 420 MPa 4200 Kp/cm2).
Acero de postensado de alambres 0,5 ASTM A416 Grado 270) sin revestimiento
y de baja relajación.
OEFI IENTES DE REDU ION DE RESISTEN I A.7.8.3.2
Flexion sin carga axial
Traccion axial, con o sin flexion
Cortante y torsión
Compresion axial con o sin flexion
refuerzo en espiral
Compresion axial con o sin flexion
refuerzo de otra forma
Presion de contacto sobre el concreto
Tracción en el acero en zonas de anclaje
0.90
0.90
0.85
0.75
0.70
0.70
1.00
NORM S UTILIZ D S
Codigo colombiano de diseño sismico de puentes CCDSP-95
Bridge Design Practice Manual - State Of California - Department Of Transportation CAL TRANS.
ONDI IONES DE RG
En el cálculo de los elementos estructurales se han considerado, de acuerdo con el reglamento CCDSP-95
Codigo Colombiano de diseño Sismico de Puentes, las siguientes acciones:
Acciones Permanentes
Cargas muertas
Peso propio de la estructura
Peso de cargas muertas que incluyen el peso del pavimento, andenes,barreras, etc.
Cargas vivas
Acciones fjravitatorias de uso, como la carga viva de tráfico LL) mas impacto
Fuerzas centrífugas CE) y de frenado BR).
Acciones Sísmicas EQ).
Acciones Sísmicas EQ).
Efecto de deformaciones impuestas.
Acciones inducidas por retracción de fraguado SH) y flujo plástico CR) del concreto.
8/17/2019 Predimensionamiento Puente
5/16
RESTREPO VURBELTO Proyecto
INGENERQ CONSI.A..TOR: BOOOTA COLOIo'IeLA
Calculó Fecha
Contrato N° IDU 035 de 2006
Grupo H
JAM
Oct 09
CONTRATOIDUN° 35DE 6
Item
Predimension Paso Elevado Av Jase Celestino Mutis x Av Boyaca
Revisó Hoja
2
De
DIMENSIONES T BLERO EN SECCION VIG C JON
i
N
8/17/2019 Predimensionamiento Puente
6/16
•• • •• 4 11 11 11 11 1
RESTREPC>VURBELTOA
Proyecto:
Calculó: Fecha:
INGeNEROSCON6A.TOR eooOTA COLOfI.I IeItA
Contrato N° IDU-035 de 2006
Grupo H
JAM
Oct-09
Item:
Revisó:
Hoja: De:
CONTRATO IDUN°035DE2006
Predimension PasoElevadoAv. Jase Celestino Mutis x Av. Boyaca
3
ANALlSIS DE LA SECCION VIGA CAJON y PROPIEDADES GEOMETRICAS
5
3
7
4
6
8
10
16
-11
h3
-17
14
Numero Seco
Lx Ly
A
Ybarra
AxYbarra Inercia Cl a Ybarn Ad 2
I Ybarra
1
2.6500
0.1500 0.3975 2.4250
0.9639 0.0007
0.8223 0.2688
0.2695
2
2.6500
0.3500 0.4638
2.2333 1.0357 0.0032
0.6306 0.1844
0.1876
3
0.5125
0.5000 0.2563
2.2500 0.5766
0.0053 0.6473
0.1074 0.1127
4
1.3375
0.2500 0.1672
2.1667 0.3622
0.0006 0.5640
0.0532 0.0538
5 5.2750
0.2500
1.3188 2.3750
3.1320 0.0069 0.7723
0.7865 0.7934
6 1.3375
0.2500
0.1672 2.1667
0.3622 0.0006
0.5640 0.0532
0.0538
7 0.5125
0.5000
0.2563 2.2500
0.5766 0.0053
0.6473 0.1074
0.1127
8 2.6500
0.3500
0.4638 2.2333
1.0357 0.0032
0.6306 0.1844
0.1876
9
2.6500
0.1500
0.3975 2.4250
0.9639 0.0007
0.8223 0.2688
0.2695
10 0.8502
2.0000
1.7004 1.0000 1.7004
0.5668 -0.6027 0.6177 1.1845
(-) 11
0.4500
2.0000
-0.4500 -0.6667
-0.3000 -0.1000 0.9360
-0.3943
-0.4943
(-
12
0.3377 1.5007
-0.2534
-1.4998 -0.3800
-0.0317 0.1029
-0.0027 -0.0344
13 0.9998
0.3293
0.1646 0.2798
0.0461
0.0010 -1.3229
0.2881 0.2891
14 4.5996
0.1700
0.7819 0.0850
0.0665
0.0019 -1.5177 1.8011
1.8030
15 0.9998 0.3293 0.1646 0.2798 0.0461 0.0010 -1.3229 0.2881 0.2891
16
0.8502
2.0000 1.7004
1.0000 1.7004
0.5668 -0.6027
0.6177 1.1845
(-
)
17
0.4500
2.0000
-0.4500 -0.6667
-0.3000 -0.1000 0.9360
-0.3943
-0.4943
(-) 18
0.3377
1.5007
-0.2534 -1.4998
-0.3800 -0.0317 0.1029
-0.0027
-0.0344
6.9933 1.6027 11.2082
5.7334
Area de la seccion = 6.9933 m
h total = 2.5000
Centro de gravedad de la seccion = 1.6027 m
Yi=
1.6027
Inercia de la Seccion respecto al centro de gra
5.7334 m
Ys= 0.8973
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7/16
Fecha:
• .
Calculó:
STR PO VUR LTOA
Proyecto:
I S CONeu TOFt
OGOT OLOMeI
Contrato N° IDU-035 de 2006
Grupo H
JAM
Oct-09
Revisó: Hoja:
4
e
CONTRATO IDUN° 35DE 6
Item:
Predimension Paso Elevado Av. Jase Celestino Mutis x Av. Boyaca
NUMERO DE LUCES DEL PUENTE
3
58.00 m
58.00
m
58.00 m
Longitud de la luz
Longitud de la luz
Longitud de la luz
1
2=
=
hviga
2.32 Usamos 2.50 m
Para esta predimension se utiliza la misma seccion en todas las luces
AVALUO DE CARGAS Y DIAGRAMA DE MOMENTOS
Peso propio del puente :
6.9933
2.40
16.78 ton/m
p=
. 1 1 1
1 1 1
1 1 1
J
- \
M{-
5631.44 M{- 5631.44
23.25
4520.74
M{
29.00
1424.55
M{
34.75
4520.74
M{
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8/16
RESTREPC>VURBELTOA
INaENEROSCON&t.A..TOF : a ooOTAC
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9/16
Proyecto:
Fecha:
RESTREPOVUR EL
TOA
._......;: ••••••. II f 3ENEROS CONSULTORes eOOOTÁ COLOYtil .••••.
Calculó:
Contrato N° IDU-035 de 2006
Grupo H
Oct-09AM
Revisó: Hoja:
ONTRATO IDUN° 35DE2 6
Item:
Predimension Paso Elevado Av. Jose Celestino Mut is x Av. Boyaca
e
RG VIV
Numero de carriles cargados 3
Reduccion por numero de carriles cargados simultaneamente 90
De acuerdo con el CCDSP-95 la linea de carga equivalente para luces mayores a 28m esta compuesta por una
carga repartida W ton/m) y una carga puntual P ton)
L - 28
W
{1.50 - ---------------}
Numero carriles
Reduccion
200
P 12.0
Numero carriles
Reduccion
58.00
58.00
58.00
P=
P=
P=
32.4 Ton
32.4 Ton
32.4 Ton
W=
W=
W=
3.645 Ton/m
3.645 Ton/m
3.645 Ton/m
Para la luz 1 L=
Para la luz 2 L=
Para la luz 3 L=
aso de carga Viva para maximos momentos en apoyo interior
X =0.6L
X=O.4L
\
\
M -) 1763.07
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RESTREPC UR ELTOA
INGIENIEROS CON:eaA... TOR OTA OOLOI
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11/16
. . . • . .
FtIESTFtIEPC>
UFtIBIE LTO
Proyecto:
Calculó:
Fecha:
. • . .
INC:3eNIEROS CONSA TORES BOGOTA COL I
ContratoN° IDU-035de 2006
GrupoH
JAM Oct-09
Item:
Revisó:
Hoja:
De:
CONTRATOIDUN° 35DE 6
Predimension Paso Elevado Av. Jase Celestino Mutis x Av. Boyaca
16
F TOR DE IMP TO
1=
L+40)
L
Apoyo 1
Luz 1 58.00 0.163
Apoyo 2
0.163
Luz 2
58.00 0.163
Apoyo 3
0.163
Luz 3
58.00 0.163
Apoyo 4
DEFINI ION DE L FUERZ DE PREESFUERZO
Se supone que la trayectoria de la fuerza de preesfuerzo es descrita por parabolas de 2° grado.
Son negativas las excentricidades por encima del eje centroidal.
Excentricidad del cable de preesfuerzo X medido de izquierda a derecha)
Recu 0.35 m
Yi X X eb
Apoyo 1
1.60 O 0.00 0.00
ex=
-0.00233
X2+
0.10799 X
Luz 1 1.60
O.4L
23.20 1.25
=
-0.00465 X+ 0.10799
Luz 1
1.60 0.8L
46.40
0.05 ex=
-0.00223 X
2
+ -0.10345 X + 0.05271
Apoyo 2 1.60 L
58.00
-0.55
=
-0.00446 X+ 0.10345
ex=
-0.00446
X2+
-0.51724 X +
-14.4527
: x
=
0.00892 X+
-0.51724
Luz 1
0.00
0.10 0.20 0.30
0.40
0.50 0.60 0.70 0.80
0.90 1.00
0.00
5.80 11.60
17.40
23.20 29.00 34.80 40.60
46.40
52.20
58.00
0.00
0.55 0.94
1.17 1.25 1.18 0.95 0.58
0.05
-0.40
-0.55
Yi X
X eb
Apoyo 2
1.60 O
0.00
-0.55
ex=
-0.00357
X2+
-0.2069
X
-2.45271
Luz 2
1.60 .3L
17.40
0.53
=
0.00713 X+ 0.2069
Luz 2
1.60 .5L
29.00 1.25 ex=
-0.00535
X2+
1.25271
Apoyo 3 1.60
L 58.00
-0.55
:
=
0.01070 X
Luz 2
CL
-0.50
-0.40
-0.30
-0.20 -0.10 0.00 0.10 0.20 0.30
0.40
0.50
-29.00 -23.20
-17.40
-11.60
-5.80
0.00 5.80
11.60
17.40
23.20 29.00
-0.55
-0.43 -0.07 0.53 1.07
1.25 1.07 0.53
-0.07
-0.43
-0.55
DETERMIN ION DE L FUERZ DE PREESFUERZO
Criterio; la magnitud de la carga equivalente Wp1 producida por la fuerza P de preesfuerzo debe ser aproximadamente
1.3 veces el valor de la carga muerta WP.
8 x P x f
f luz 1= 1.70
Wp1 =
Aprox = 1.3WP
f luz 2= 2.15
L2
Luz 1
WP= 16.78 Ton/m Wp1 = 21.82 Ton/m
Pt=o=
5392.72 Ton
Luz 2
WP= 16.78 Ton/m Wp1 = 21.82 Ton/m
Pt=o=
4267.41
Ton
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12/16
RESTREPC VURBELTOA
Proyecto:
Calculó: Fecha:
3III I tr
INGeNIeROS CONS L TORe:S eoG
8/17/2019 Predimensionamiento Puente
13/16
Calculó: Fecha:
royecto:
ESTREPC VUR ELTO
l eR e
CONER A
T R a
BOGOTÁ COLot BA
Contrato N° IDU 035 de 2006
G rupo H
Oct 09
AM
Revisó: Hoja:
10
e
tem:
Predimension Paso Elevado Av. Jase Celestino Mutis x Av. Boyaca
ONTRATO IDUN° 35DE 6
MOMENTOS ESTATICOS ME. DE MOMENTOS HIPERESTATICOS MH V DE MOMENTOS DEBIDOS
AL PREESFUERZO M
DURANTE LA TRANSFERENCIA.
ME
MH
M
0.00
0.0
0.0 0.0
5.80
3901.5 259.0
3642.5
11.60
6557.9 518.0
6039.9
17.40
8034.3 776.9
7257.4
23.20
8396.0
1035.9 7360.1
29.00
7744.0
1294.9 6449.1
34.80
6143.7 1553.9
4589.9
40.60
3652.2 1812.9
1839.4
46.40
326.5 2071.8
1745.3
52.20
2401.6 2330.8
4732.4
58.00
3226.2 2589.8 5816.0
63.80 2463.3
2589.8 5053.2
69.60
379.2
2589.8 2969.0
75.40
2932.8
2589.8 343.0
81.20
5751.0 2589.8
3161.2
87.00
6535.3 2589.8
3945.5
TRAZADO DE LOS CABLES HASTA EL CENTRO DE LA VIGA Medidas tomadas al Vi de la seccion
9 10
1.25
8/17/2019 Predimensionamiento Puente
14/16
,·f.pnlrn rlo ( , .
c
RESTREPC>VURBELTOA
Prolecto:
(
¡V
Calculó: Fecha:
INC:3IeNIEROI;>
CONSA...
TOREG BOGarA
COL A
Ií : ;
ContratoN° IDU-035de 2Q06
GrupoH
JAM
Oct-09
Item:
Revisó:
Hoja:
De:
CONTRATOIDUN°035DE2006
Predimension Paso Elevado Av, Jase Celestino Mutis x Av, Boyaca
11
ESFUERZOS SOBRE EL CONCRETO
RESISTENCIA DEL CONCRETO =
315
kg/cm
ESFUERZO ADMISIBLE A COMPRESION DURANTE TRANSFERENCIA (-.55fc) = 1 733 Ton m
2
PESO PROPIO DEL PUENTE
X
Fp Mp Mm
a
i
as
0.00 7257.6
0.0 0.0
-1037.80k
-1037.80k
5.80 7118.8
3642.5
1977.0
-1278.60k
-552.4 Ok
11.60
6979.9 6039.9 3389.5
-1412.90k -257.2 Ok
17.40
6841.1
7257.4
4237.6
-1450.8 Ok
-134.1 Ok
23.20
6702.3 7360.1 4521.2
-1402.7 Ok
-164.8 Ok
29.00 6575.5
6449.1 4240.3
-1285.90k -322.80k
34.80
6448.7
4589.9
3394.9
-1109.10k -588.1 Ok
40.60 6321.9
1839.4
1985.0
-881.20k -944.70k
46.40 6195.1 1745.3 10.7 -614.4 Ok -1370.80k
52.20
6045.0
4732.4
2528.1
-519.4 Ok
-1480.6 Ok
58.00
5894.8 5816.0
5631.4
-814.0 Ok
-894.50k
63.80 5765.0
5053.2 3091.3
-517.3 Ok
-1372.8 Ok
69.60 5635.3
2969.0 1115.6
-515.7 Ok
-1323.90k
75.40
5505.5 343.0
295.6
-794.7 Ok
-774.00k
81.20
5361.2 3161.2
1142.3
-1082.6 Ok -202.30k
87.00
5217.0 3945.5
1424.5
-1140.5 Ok -41.30k
PESO PROPIO DEL PUENTE + CARGA SOBREIMPUESTA
RESISTENCIA DEL CONCRETO =
315 kg/cm
ESFUERZO ADMISIBLE A COMPRESION DURANTE TRANSFERENCIA (-.4fc)
=
-1260
Ton/rn
PERDIDAS DE FUERZA DE PREESFUERZO ASUMIDAS DE 15
X Fp
Mp
Mm+Ms
ai
0.00
6169.0 0.0
0.0
-882.1 Ok -882.1 Ok
5.80 6051.0
3096.2
2237.4
-999.6 Ok
-625.20k
11.60
5933.0 5133.9
3836.0
-1051.50k -485.50k
17.40
5815.0 6168.8 4795.7
-1046.4 Ok
-447.70k
23.20 5697.0
6256.1 5116.6
-993.0 Ok
-496.1 Ok
29.00 5589.2 5481.8
4798.7
-906.1 Ok
-608.30k
34.80
5481.4 3901.4
3842.0
-793.1 Ok -767.20k
40.60 5373.6
1563.5 2246.5
-661.50k
-959.30k
46.40
5265.8 1483.5
12.1
-522.70k -1164.30k
52.20
5138.2 4022.6
2861.1
-553.00k
-1059.4 Ok
58.00 5010.6 4943.6 6373,1 -940.2 Ok -316.9 Ok
63.80 4900.3 4295.2
3498.4
-576,OOk
-923.4 Ok
69.60
4790.0 2523.7 1262.5
-487.6 Ok -1037.5 Ok
75.40
4679.7
291.6 334.5
-662.4 Ok
-681.2 Ok
81.20 4557.0 2687.0
1292.8
-869.8 Ok -261.90k
87.00
4434.4
3353,7
1612.2
-906.70k -147.3 Ok
Maximo esfuerzo de tension admisible en el concreto de 2.0 x fc
355
Ton m
2
8/17/2019 Predimensionamiento Puente
15/16
Proyecto:
Fecha:
alculó:
eSTRepo vURSeLTOA
I ERO CO T0RE6 BOOOTA COLO\.'IBIA
Contrato N° IDU-035 de 2006
Grupo H
Oct-09AM
Item:
Predimension Paso Elevado Av. Jose Celestino Mutis x Av. Boyaca
ONTRATO IDUN° 35DE2 6
Revisó: Hoja:
e
PESO PROPIO DEL PUENTE + CARGA SOBREIMPUESTA + CARGA VIVA (ETAPA DE SERVICIO)
RESISTENCIA DEL CONCRETO =
350 kg/cm
Ton/m-
ESFUERZO ADMISIBLE A COMPRESION DURANTE TRANSFERENCIA (-.4fc)
=
-1400 Ton/m
PERDIDAS DE FUERZA DE PREESFUERZO ASUMIDAS DE 15
X Fp Mp
Mm+Ms+M(L+i)
(J.
(Js
I
0.0 6169.0 0.0 0.0 -882.1 Ok -882.1 Ok
5.8
6051.0 3096.2
2924.6
-892.1 Ok -817.30k
11.6
5933.0
5133.9 5067.8
-858.7 Ok
-829.90k
17.4
5815.0
6168.8 6429.5
-790.7 Ok
-904.4 Ok
23.2
5697.0
6256.1
7009.7
-696.70k -1025.3 Ok
29.0 5589.2 5481.8
6589.9
-625.80k -1109.00k
34.8
5481.4 3901.4
5388.6
-551.1 Ok -1199.5 Ok
40.6 5373.6 1563.5 3405.8 -480.1 Ok
-1283.4 Ok
46.4 5265.8 1483.5 712.1 -632.30k -968.60k
52.2 5138.2 4022.6
3933.9
-720.90k -759.50k
58.0 5010.6 4943.6
8424.1
-1261.20k
256.4 Ok
63.8 4900.3 4295.2
4627.7
-752.80k -607.7 Ok
69.6 4790.0 2523.7
2120.6
-621.90k
-797.6 Ok
75.4
4679.7
291.6 1285.0
-513.70k
-946.90k
81.2 4557.0 2687.0 2566.5
-670.5 Ok
-617.90k
87.0
4434.4
3353.7 3066.6
-679.00k
-553.8 Ok
Maximo esfuerzo de tension admisible en el concreto de 1.6 x 'l/fc =
299.3 Ton/m
Revision de la excentricidad supuesta:
Usando 12 cables MK4 tipo 31-0.6 de 30 torones con diametro interior de 120mm en cada lado de la
seccion en cajon tenemos:
3 x (.15+.3+.45+.6)
e
0.375
12
La excentricidad usada en el prediseño
es de 0.35 cm se considera satisfactoria
D
Qj
8/17/2019 Predimensionamiento Puente
16/16
•
RESTREPOVURBELTOA
Proyecto:
Calculó: Fecha:
..•••• 310
INGENEROe: 00N6.A.. ao Q.QTA CQL( ,)MBA
Contrato N° IDU-035 de 2006
Grupo H
JAM
Oct-09
Item: Revisó: Hoja: De:
CONTRATOIDUN° 35DE2 6
PredimensionPasoElevadoAv. Jase CelestinoMutis x Av. Boyaca 13
Cálculo fuerzas Sísmicas
1. Definición categoria de comportamiento sísmico:
Grupo de Importancia
=
I pue ntes urbanos grupos escenciales)
CCS-C
El sitio se encuentra localizado en la franja de transición entre la zona 3 y la zona 4 de la microzonificación
sísmica de Bogotá, de acuerdo con los límites establecidos en el Decreto 193 de 2006.
Se realizó una evaluación de la amenaza sísmica y respuesta dinámica del sitio donde se evalúan las
condiciones de diseño del puente de la Avenida Boyacá con Avenida José Celestino Mutis, en la ciudad
de Bogotá D.C. Se consideraron los eventos sísmicos que se han identificado como los más importantes
para la amenaza sísmica de Bogotá.
A partir de los resultados obtenidos de aceleraciones absolutas a nivel de la superficie del terreno se
recomienda utilizar un espectro de aceleraciones absolutas que tome los valores del espectro de la zona 3
hasta 0.25 segundos, de 0.25 segundos hasta 0.3 segundos que ascienda desde 0.4375g hasta 0.6g,
continúe con 0.6g hasta 0.6 segundos, que descienda hasta llegar a un valor de O.4g en 0.8 segundos,
que continúe con O.4g hasta 2.25 segundos, que descienda hasta un valor de 0.245g en 2.6 segundos, y que
de 2.6 segundos en adelante continúe con el promedio de los valores mínimos de las zonas 3 y 4 de la
Microzonificación Sísmica de Bogota.
0,7
_
I
I
0,6
I
\
0,5
\
\
1
I
_ 0,4
.
9
r \
( 1S
1 I
\
1
0,3
t
I
f\
I
I
/ . . w .
i
0,2
r fR o
t
f . I . 4 .
I
u
r T l + o I o
I
0,1
m¡
I
i
O
I
1 2 3
4
5
Periodo seg)
ESPECTRO DEL ESTUDIO DE AMENAZA SISMICA LOCAL UTILIZADO EN
EL PROYECTO DE PREDIMENSION DEL PUENTE JOSE CELSTINO MUTIS
X AVENIDA BOYACA
Para la predimension se ha realizado un modelo tridimensional en el programa SAP2000 V.14 en el cual
se han tenido en cuenta la seccion de la viga predimensionada, el tensionamiento mediante los elementos
TENDOM, asi como se plantean pilas de seccion variable.
Se ha realizado un ana lisis modal, utilizando el espectro indicado para generar las cargas sismicas