Criterios para la seleccion de los apoyos en un puente de seccion compuesta

1. Alberto Villalobos DISEÑO DE PUENTES DE SECCION COMPUESTA (Guia para el diseño del puente Casablanca) UNMSM
601
247.50
253.50
75.00
225.00
225.00
75.00
eR1=R1@100.00
eR2=R2@200.00
75.00
eR1=R1@
100.00
S=300.00
R
R1
R2
R25
S=300.00 675.00
R1
R
R2
R25
R
Lpuente=46.00
JAS
R
26
Rigidizadores
R55
R80
R77
R
R103
R81
Prim
er Rigidizador
Lpuente=46.00
R
R
R1
R25
R2
R
R54
R
AVS
R
R
R
e2R=R2@
200.00cm
e1R=R1@
100.00cm
Lrigidizador=247.50cm
R2
R1
Ar igidizador=357.50cm
R1
R
A
erigidizador= 1
2 "
R1
ISOMETRICO
ARMADO
FINAL DE LOS RIGIDIZADORES
VISTA
A -A
RIGIDIZADOR
EN EL APOYO
Y EXTERIOR/INTERIOR
L
C
L
I
ESCALA :S/E
ESCALA :S/E
A
A
I
R2
R2
eRA
=25.00 cm
R2
R1
Rigidizador en
el Apoyo
C
C
Segundo
Rigidizador
R
CL
L
R
R
R1
R2
R
R80
R54
R55
R
R81
R
R
XX XX X
Lrigidizador=247.50cm
X
RIGIDIZADORES EN EL APOYO Y EXT ERIOR E INTERIOR
CORTE B - B
A

A

C
Arigidizador=35.75 cm
L
78
Rig
idizadores
Arigidizador=35.75 cm Arigidizador=35.75cm
104
Rigidizadores130
Rigidizadores
156
Rigidizadores
CLCL
52
Rig
idizadores
eRA=RA@25.00
eRA=RA@25.00
Figura 2.22.4.- Esquema Final de los Rigidizadores.
Fuente. - Generación Propia.

2. Alberto Villalobos DISEÑO DE PUENTES DE SECCION COMPUESTA (Guia para el diseño del puente Casablanca) UNMSM
602
2.23 DISEÑO DE LOS APOYOS.
Los apoyos del puente serán de neopreno, de dureza Shore 70, reforzados con placas metálicas.
2.23.1 CALCULO DEL ESFUERZO POR COMPRESION (APOYOS FIJOS Y
MOVILES).
2.23.1.1. Calculo del Esfuerzo máximo permisible a compresión del apoyo (σ ).
σ = …..……...….……..…… (2.23.1.1.xix)
Donde:
Aapoyo 30.00 cm Ancho del apoyo
Lapoyo 90.00 cm Largo del apoyo
te 1.30 cm Espesor de una lamina
Reemplazando valores en la expresión 2.23.1.1.i, se tendrá:
σ = (8 ∗ 30.00 ∗ 90.00)/(1.3 ∗ (30.00 + 90.00)) → 𝛔 𝐫 = 𝟏𝟑𝟖. 𝟒𝟔 𝐤𝐠/𝐜𝐦 𝟐
2.23.1.2 Calculo del Esfuerzo a compresión del apoyo (σ ).
σ = ……..……..……….......…… (2.23.1.2.i)
Donde:
R 150,000.00 kg Reacción en el punto por viga ( AASTHO)
Reemplazando valores en la expresión 2.23.1.2.i, se tendrá:
σ =
, .
( . ∗ . )
= 55.56 kg/cm → 𝛔 𝐚 = 𝟓𝟓. 𝟓𝟔 𝐤𝐠/𝐜𝐦
𝟐
σa
<
σr
66.67 kg/cm2
138.46 kg/cm2
Conforme
El esfuerzo a compresión del apoyo no sobrepasa el máximo recomendable de 100
kg/cm² y σa < σr, de acuerdo con el chequeo es correcto.
2.23.2 CALCULO DEL DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL (∆ 𝐞𝐓).
∆ = L …….……..………..…...……(2.23.2.i)
Donde:
σf 1700 Kg/cm2 Esfuerzo admisible del acero, según Hooke
E 2.1x106 Kg/cm2 Módulo de elasticidad
Lpuente 4,600 cm Longitud del puente
Reemplazando valores en la expresión 2.23.2.i, se tendrá:
∆ =
1,700
2.1 ∗ 10
4,600 = 3.72 cm → ∆ 𝐞𝐓= 𝟑. 𝟕𝟐 𝐜𝐦
2.23.3 CALCULO DE LA DEFORMACIÓN POR CARGA MUERTA ( ∆ ).
∆ =
∆
….…………………......…… (2.23.3.i)
Donde:
McM 500.00 TM Maximo Momento
Mcv+1 190.00 TM Maximo Momento
Reemplazando valores en la expresión 2.23.3.i, se tendrá:
∆ = (3.72 ∗ 500.00)/(500.00 + 190.00) = 2.70 cm → ∆ 𝐞𝐂𝐌= 𝟐. 𝟕𝟎 𝐜𝐦
2.23.4 CALCULO DE LA DEFORMACIÓN DE FRAGUADO Y CONTRACCION
DIFERIDA (∆ ).
(2.23.1.1.i) AASHTO LRFD 2012 Bridge Design 6 th Ed. p.11.
(2.23.1.2.i) AASHTO LRFD 2012 Bridge Design 6 th Ed. p.11.
(2.23.2.i) AASHTO LRFD 2012 Bridge Design 6 th Ed. p.11.
(2.23.3.i) AASHTO LRFD 2012 Bridge Design 6 th Ed. p.11.

3. Alberto Villalobos DISEÑO DE PUENTES DE SECCION COMPUESTA (Guia para el diseño del puente Casablanca) UNMSM
603
∆ = 0.000165 L ……............................…… (2.23.4)
Reemplazando valores en la expresión 2.23.4, se tendrá:
∆ = 0.000165 (4,600 ) = 0.76 cm → ∆ 𝐂= 𝟎. 𝟕𝟔 𝐜𝐦
2.23.5 CALCULO DE LA DEFORMACIÓN POR TEMPERATURA (∆ )
∆ = 0.000011 Dº
L ………..……….........…… (2.23.5)
Donde:
Dº 10 s/d Dilatación lineal en estructuras ( ACI, AASHTO )
Reemplazando valores en la expresión 2.23.5, se tendrá:
∆ = 0.000011 (10)(4600) = 0.51 𝑐𝑚 → ∆ 𝑻= 𝟎. 𝟓𝟏 𝒄𝒎
2.23.6 CALCULO DE LA DEFORMACIÓN MAXIMA POR CONTRACCION
(∆ ).
∆ = ∆ 𝐞𝐂𝐌 − ( ∆ + ∆ )…………..……....… (2.23.6)
Reemplazando valores en la expresión 2.23.6 se tendrá:
∆ = 2.70 − (0.76 + 0.51) → ∆ 𝐜𝐨𝐧𝐭𝐫𝐚𝐜𝐜𝐢𝐨𝐧= 𝟏. 𝟒𝟑 𝐜𝐦
2.23.7 CALCULO DE LA DEFORMACIÓN MAXIMA POR DILATACION (∆ ).
∆ = ( ∆ 𝐞𝐓 + ∆ 𝐓) − ∆ …………………......… (2.23.7)
Reemplazando valores en la expresión 2.23.7, se tendrá:
∆ = (3.72 + 0.51) − 0.76 → ∆ 𝐝𝐢𝐥𝐚𝐭𝐚𝐜𝐢𝐨𝐧= 𝟑. 𝟒𝟕 𝐜𝐦
2.23.8 CALCULO DEL MAXIMO DESPLAZAMIENTO DEL APOYO (∆ )
∆ = ∆ +∆ …………….……… (2.23.8)
Reemplazando valores en la expresión 2.23.8, se tendrá:
∆ = 1.43 + 3.47 = 4.90 cm → ∆ 𝐌𝐀𝐗= 𝟒. 𝟗𝟎 𝐜𝐦
2.23.9 CALCULO DEL ESPESOR TOTAL DE PLACAS DEL APOYO ( T ).
T = c e + n .e . + n e + n e + n e +
c e ……..(2.23.9)
Donde:
csup 1 UNI Cubierta superior (Numero de láminas de acero)
esup 3.175 cm Espesor de la cubierta superior (Espesor de láminas de acero)
nelast. 7 UNI Numero de láminas de elastómero
eelast. 1.3 cm Espesor de las láminas de elastómero
nacero 5 UNI Numero de láminas de acero
eacero 0.2 cm Espesor de las láminas de acero
naceror 4 UNI Numero de láminas de acero de refuerzo
eaceror 0.3 cm Espesor de las láminas de acero de refuerzo
nacerod 1 UNI Numero de láminas de acero de dilatacion
eacerod 0.15 cm Espesor de las láminas de acero de dilatacion
cinf 1 UNI Cubierta inferior (Numero de láminas de acero)
einf 3.175 cm Espesor de la cubierta inferior (Espesor de láminas de acero)
Reemplazando valores en la expresión 2.23.9, se tendrá:
T = 2 ∗ (3.175) + 7(1.3) + 5(0.2) + 4(0.3) + 1(0.15) → 𝐓𝐚𝐩𝐨𝐲𝐨 = 𝟏𝟕. 𝟖𝟎 𝐜𝐦
Reemplazando valores en la expresión 2.23.9, se tendrá:
∆ 𝐌𝐀𝐗
𝐓𝐚𝐩𝐨𝐲𝐨
=
𝟒. 𝟗
𝟏𝟕. 𝟖
= 𝟎. 𝟐𝟕𝟓 < 0.5
Conforme

4. Alberto Villalobos DISEÑO DE PUENTES DE SECCION COMPUESTA (Guia para el diseño del puente Casablanca) UNMSM
604
2.23.10 ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL APOYO.
Las láminas de elastómero y metálicas estarán entre dos láminas de acero estructural de
1 ¼” de espesor, estas se fijaran entre sí con un aditivo que evite su separación. Los
apoyos de neopreno deben instalarse en una sola envoltura conteniendo tanto placas de
neopreno como las placas metálicas que las separan. En el Cuadro 2.23.10 se muestra
las características del apoyo detallado en el plano PC-MC-10.
CUADRO 2.23.10
ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL APOYO.
Nº
DESCRIPCION DE
CAPA
DUREZA
ESCALA
( Shore )
NUMERO
DE
CAPAS
n
MATERIAL
ESPESOR
DE CAPA
e ( mm)
ESPESOR
TOTAL DE
CAPA
e ( cm)
a Lamina de
elastómero
70 07 NEOPRENO 1.30 9.10
b Lamina de acero - 05 AISI 0.20 1.00
c Lamina de acero - 04 AISI 0.30 1.20
d Lamina de acero - 1 AISI 0.15 0.15
e Cubierta Superior - 1 AISI 3.175 3.175
f Cubierta Inferior - 1 AISI 3.175 3.175
g Arandela Metálica - 2 AISI - -
h Arandela
Elastomerica
- 2 NEOPRENO - -
i Perno de Anclaje
comple
- 2 AISI - -
TOTAL DE ESPESOR DE APOYO 17.80
Fuente.- Generacion Propia.
2.23.11 ESQUEMA FINAL DEL APOYO.
En la figura 2.23.11, se expone el esquema del armado final del Apoyo, incluido en el
plano PC-MC-10 (Capitulo VIII Anexo – Capítulo VI “Memoria de Calculo” PC-MC-
10 Puente Casablanca – Losa Principal– Pagina 1070).
CL
300
65
eapoyo=178

900
39
eapoyo=178
52
1264
450
Ø11
16"
950
1.5
AVS
ISOMETRICO
ESQ UEM
A
DE ARMADO FINAL
DEL
APO
YO
A
E SCALA : S/E
CORTE B - B 
ESQUEMA DE ARMADO FINAL D EL APOYO
300
450
900
11
16"
450
900
3"
900
CL
450
CL
CL
950
CL
CORTE B - BCORTE A - A
R26R25R24
R26R25R24
E SCALA : S/E
CORTE A - A 
ESQUEMA DE ARMADO FINAL D EL APOYO
E SCALA : S/E
A
DETALLE DE APOYO
Ø11
16"
JAS
1 1
16"
3"
E SCALA : S/E
Figura 2.23.11.- Esquema Final del Apoyo.
Fuente.- Generacion Propia.

5. Alberto Villalobos DISEÑO DE PUENTES DE SECCION COMPUESTA (Guia para el diseño del puente Casablanca) UNMSM
605
2.24 SELECCION DE LAS JUNTAS DE EXPANSION.
2.24.1 CALCULO DEL MOVIMIENTO HORIZONTAL NORMAL A LA JUNTA
HM = L t c senαt ………………..………….. (2.24.1.xx)
Donde:
Lpuente 46.00 m Longitud del puente
r º
Rango de temperatura del acero o del concreto ( 150°F, para
acero y 90° F para concreto
ct Coeficiente de expansión térmica del acero o del concreto
(0,0000065/°F para acero y 0,000006/°F para concreto).
α
º
Angulo comprendido entre la línea central de la carretera y
la junta
tn
s/d
Factor empírico tomado para el acero o el concreto ( Para el
acero 1.30 y para el concreto 2.00 )
Reemplazando valores en la expresión 2.24.1, se tendra:
HM = (46.00)(120)(0.0000065)(sen90º)(1.30) = 0.0466 m → 𝐇𝐌 = 𝟒. 𝟔𝟔 𝐜𝐦
HM
<
σr
4.66 cm 10.16 cm (4”)
Conforme
2.24.2 SELECCION DEL TIPO DE JUNTA DE EXPANSION.
Dado que el valor obtenido se encuentra en el rango recomendado para juntas de
expansión expuesto en el cuadro 2.24, procedemos a seleccionar una junta de expansión
del tipo dedos.
CUADRO 2.24
MAGNITUDES DE MOVIMIENTOS ACEPTABLES SEGÚN EL TIPO DE JUNTA
TIPO DE JUNTA
MOVIMIENTO LONGITUDINAL
TOTAL ACEPTABLE
MOVIMIENTO
VERTICAL MAXIMO
ACEPTABLE ENTRE LOS
DOS LADOS DE LA
JUNTA
MINIMO MAXIMO
mm in mm in mm in
JUNTA AHOGADA
(Junta cubierta por la capa
de rodadura de asfalto)
5 0.2 20 0.8 0.5 0.015
JUNTA ABIERTA y con
sellador vertido
5 0.2 12 0.45 3 0.125
JUNTA CON
SELLADOR (Preformado
a compresión)
5 0.2 40 1.5 3 0.125
JUNTA CON
SELLADOR DE
MEMBRANA
5 0.2 50 2 3 0.125
JUNTA ABIERTA 5 0.2 60 2.25 3 0.125
JUNTA DE DEDOS 50 2 0.00 0.00 3 0.125
Fuente.- Technical Memorandum (Bridges) N° BE 3/72 – Page 3
2.24.3 UBICACIÓN DE LAS JUNTAS DE EXPANSION
Considerando que las juntas de expansión seran instaladas entre los extremos de la losa
principal del puente y las superficies interiores de las cortinas de ambos estribos, así
como entre las superficies exteriores de las cortinas derecha e izquierda y los bordes
interiores de las losas de aproximación que se construirán para ambos estribos. Es
necesario conocer las luces de las mismas en las posiciones antes mencionadas
graficadas en la figura 2.24.3 extraida del plano PC-MC-XX (Capitulo VIII Anexo –
Capítulo VI “Memoria de Calculo” PC-MC-10 Puente Casablanca – Losa Principal–
Pagina 1070).
(2.24.1.i) AASHTO LRFD 2012 Bridge Design 6 th Ed. p.11.

6. Alberto Villalobos DISEÑO DE PUENTES DE SECCION COMPUESTA (Guia para el diseño del puente Casablanca) UNMSM
606
JUNTA Nº01
LOSA
CL
x1=65 x2=65
CORTINA
CL
CLCL
CL
CL
CL
CL
CL
CORTINA
BARANDA
CL
JAS
ESCALA: S/E
UBICACION DE LAS JUNTAS DE EXPANSION
LOSA DE
APROXIMACION
CL
JUNTA Nº02
AVS
CL
CL
CL
CL
CL
CL
ESC ALA
:S
/E
IS
OM
ETRIC
O
UBICACON DE LAS JUNTAS DE
EXPANSION
CL
CL
CL
CL
C
C
L
L
A
AJUNTA
Nº01
JUNTA
Nº02
Figura 2.24.3.- Ubicación de las juntas de expansión.
Fuente.- Generacion Propia.
2.24.4 ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LA JUNTAS DE EXPANSION.
CUADRO 2.24.7
ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LA JUNTAS DE EXPANSION
Nº SIGLA DESCRIPCION
JUNTA Nº01 JUNTA Nº02
in mm in mm
a Smin Desplazamiento Minimo 20.7 525 20.7 525
b Smax Desplazamiento Maximo 60.3 1532 60.3 1532
c A Ancho de Junta Anterior 13.9 35.0 13.9 35.0
d B Ancho de Junta posterior 50.8 1290 50.8 1290
e T Espesor de la junta 15.7 400 15.7 400
f Wjunta Peso total 1129 1680 1129 1680
Fuente.- Technical Memorandum (Bridges) N° BE 3/72 – Page 3
2.24.8 ESQUEMA DE LAS JUNTAS TIPICAS DE EXPANSION.
En la figura 2.24.8, se expone el esquema de la disposición de la junta típica de
expansion, incluida en el plano PC-MC-10 (Capitulo VIII Anexo – Capítulo VI
“Memoria de Calculo” PC-MC-10 Puente Casablanca – Losa Principal – Pagina 1070)
CL
A ecortina=0.40
50
50
SMAX
SMIN
CL AVS
S=2%
ESCALA :S/E
ISOMETRICO
UBICACON DE LAS JUNTAS DE
EXPANSION
A
S=2%
elosa=200
ESCALA: S/E
CORTE A- A 
ESQUEMA TIPICO DE LA JUNTADEEXPANSION
L
L
CL
RA
C
RA
L
C
C
T
C CL
CL
S2=200
L
B
CL
JUNTANº01
LOSA
h1=60 h2=70
CORTINA
CORTINA
BARANDA
JAS
JUNTANº02
ESCALA: S/E
A
JUNTA Nº01
JUNTA Nº02
Figura 2.24.8.- Esquema de las Juntas Tipicas de Expansion
Fuente.- Generacion Propia.

7. Alberto Villalobos DISEÑO DE PUENTES DE SECCION COMPUESTA (Guia para el diseño del puente Casablanca) UNMSM
607
2.25 DISEÑO DE LOS CONECTORES DE CORTE.
Para asegurar la acción compuesta de la losa de concreto y la viga de acero, los conectores de
corte deben ser soldados a la aleta superior de las vigas principales posicionados embebidos en
la losa. Para la estructura se seleccionan espárragos soldados, los cuales se instalan para resistir
el cortante horizontal en la parte superior de la viga de acero, los cuales deben satisfacer los
requisitos de diseño.
2.25.1 CALCULO DE LA CARGA MUERTA SOBRE IMPUESTA(Ẇ ).
2.25.1.1 Calculo del peso por metro lineal de la losa (W )̇
W ̇ = e γ …………………..……… (2.25.1.1)
Donde:
elosa 0.20 m
Espesor de la
losa
Capítulo VI “Memoria de
Calculo” Cuadro 2.1 Datos de
Diseño para el puente Casablanca
– Cuadro 2.1 Datos de Diseño para
el Puente Casablanca - Página 523
γconcreto 2,400.00 Kg/m3
Peso especifico
del concreto
Reemplazando valores en la expresión 2.25.1.1, se tendrá:
W ̇ = (0.20)(2,400.00) = 480.00 kg/m → 𝐖𝐥𝐨𝐬𝐚
̇ = 𝟒𝟖𝟎. 𝟎𝟎 𝐤𝐠/𝐦.
2.25.1.2 Calculo del peso por metro lineal de la capa de asfalto (W )̇ .
W ̇ = e γ …………………....…… (2.25.1.2)
Donde:
easfalto 0.05 m
Espesor del
Asfalto
Capítulo VI “Memoria de Calculo” -
2.1 Datos de Diseño para el puente
Casablanca – Cuadro 2.1 Datos de
Diseño para el Puente Casablanca -
Página 521
γasfalto 2,100.00 Kg/m3
Peso especifico
del Asfalto
Reemplazando valores en la expresión 2.25.1.2, se tendrá:
W ̇ = (0.05)(2,100.00) = 105.00 kg/m → 𝐖𝐚𝐬𝐟𝐚𝐥𝐭𝐨
̇ = 𝟏𝟎𝟓. 𝟎𝟎 𝐤𝐠/𝐦
2.25.1.3 Calculo de la Carga Distribuida por metro lineal (Ẇ ).
Ẇ = W ̇ + W ̇ + Ẇ + W ̇ …………….. (2.25.1.3)
Donde:
WCV 120.00 Kg/m Carga viva por peatones
Wbaranda 10.00 Kg/m Peso de la baranda por metro lineal
Reemplazando valores en la expresión 2.25.1.3, se tendrá:
Ẇ = 480.00 + 105.00 + 120.00 + 10.00 → 𝐖̇ = 𝟕𝟏𝟓. 𝟎𝟎 𝐤𝐠/𝐦
2.25.2 CALCULO DE LA CARGA VIVA (Wc ).
2.25.2.1 Calculo de la Carga Distribuida por metro lineal ( Wc )
Wc = 0.8P ……………………….……. (2.25.2.1)
Donde:
P 32,000 lb
Capítulo IV “Estudios preliminares para el diseño del Puente
Casablanca” – II. Estudio de Trafico de Cargas -3.8 Analisis de la
composicion vehicular en la estacion de control – E1
(Clasificacion y Tabulacion de la información) - 3.8.4
Determinación del Vehículo de Diseño – Figura 3.8.4.- Vehículo
de Diseño HS20-44 (C2, C3 y N3)-Página 216
Sx 7.38 pies
Capítulo VI “Memoria de Calculo” – 2.4 Diseño y Análisis de la
losa- Figura 3.4 Diseño y Análisis de la losa -Página 526
Reemplazando valores en la expresión 2.25.2.1, se tendrá:
Wc = (0.8)(32,000)
7.38 + 2
32
= 7,504 lb. pie ≈ 1,042.97 kgm → 𝐖𝐜 𝐯 = 𝟏, 𝟎𝟒𝟐. 𝟗𝟕 𝐤𝐠𝐦
2.25.2.2 Calculo del Factor de Impacto (I).
I =
.
< 0.30……..…...……………...……. (2.25.2.2)