Sección transversal
En el caso que el puente no tenga veredas sino simple sardinel hasta 0.6 m. La sección transversal puede ser una de las adecuadas a la figura.
La sección indicada en (a, b y c) da una menor concentración de carga ala viga exterior que en las anteriores usualmente se les hace de menor ancho. El sardinel sólido o aligerado, pudiéndose utilizar el espacio existente para el paso de conductos eléctricos o de agua.
La sección d da una concentración de carga en la vigas mas parejas, pudiéndose igualarse si se quiere. La losa esta en voladizo en su parte extrema con lo cual se consigue disminuir el número de vigas con respecto a la solución interior o disminuirse su espaciamiento, con la siguiente economía.
En el caso de tener veredas el puente la sección transversal puede ser cualquiera de las indicadas en la figura.
En la figura a, la losa esta en voladizo sobre la viga exterior siendo la altura del voladizo variable, pudiendo por lo tanto existir puentes volados aun mayores que el ancho de la vereda.
En la figura b, la altura es por lo general constante pero puede ser variable si así o requiere los esfuerzos. El espesor de la losa del voladizo es por lo general menor que el de la losa del interior. La longitud del voladizo es como máximo el ancho e la vereda menos el ancho de la viga.
En la figura c, el voladizo esta constituido por la prolongación de la losa interior aprovechándose la altura del sardinel para el caso de conductos eléctricos o de agua.
En la figura d, el voladizo como en el caso anterior esta constituido por la prolongación de la losa interior pero la altura de la vereda se aligera en la forma como se indica dándole exteriormente un aspecto muy ligero al puente.
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Separación de las vigas principales.
La variación de la separación lateral de las vigas principales afecta grandemente el costo el puente.
Las pequeñas separaciones dan un espesor de losa menor, pero en cambio un mayor número de vigas y por lo tanto un encofrado de mayor superficie y más laborioso.
En cuanto al volumen y cantidad de refuerzo de las vigas mismas no varían proporcionalmente a la separación sino que tienen un mínimo a una solución intermedia, debiendo por lo tanto hacer un tanteo previo.
En el algunos países de Latinoamérica teniendo en cuenta el costo de la mano de obra y de los materiales la distancia económica entre centro de las vigas principales es de 2 m., pudiendo sufrir variaciones según la zoca del país y del tipo y luz del puente.
Posibilidad de armar la losa del tablero.
El tablero esta constituido por una losa solidaria con las vigas principales.
La losa puede ser armada en una e las tres formas siguientes:
1º) Perpendicularmente al transito, apoyándose sobre las vigas principales.
2º) Paralelamente al transito, apoyándose en viguetas transversales puestas especialmente con este objeto.
3º) En ambos sentidos, apoyándose en las vigas principales y en vigas transversales.
La primera disposición es la más común y casi siempre la más económica.
En la losa se apoya sobre las vigas principales formando un conjunto de manera que las vigas principales trabajen como vigas T.
El problema del proyecto de la losa consiste en averiguar el grado de empotramiento de las losas en las vigas. Evidentemente el empotramiento es tanto mayor cuanto mayor son las dimensiones de las vigas y cuanto más corta sea su longitud o el espaciamiento entre las viguetas transversales, o en otras palabras cuanto mayor sea su resistencia a la torsión.
De no emplearse un método más exacto, el problema pude resolverse calculando los momentos negativos como si la losa fuera perfectamente empotrada y los momentos positivos como si tuvieran un 75% de empotramiento. En éste caso el cálculo está del lado de la seguridad y es bastante exacto por dimensiones comunes de las losas, viguetas y vigas principales. .
El voladizo debe ser de longitud tal que su momento máximo sea igual al máximo negativo del paño interior, para dar de ésta manera un espesor y obtener una armadura uniforme.
Esto tiene como ventaja que facilita el cálculo de la viga T que constituye la viga principal, y la distribución de la armadura de la losa.
La segunda disposición no presenta ninguna ventaja que implica la colocación de viguetas transversales a muy corta distancia e ignorar el apoyo que presentan las vigas longitudinales.
La tercera solución puede competir con la primera ya que presenta una disminución de la armada en los paños inferiores de la losa debido a la repartición de la carga en dos sentidos y en cambio un aumento del número de viguetas transversales con respecto a la solución primera. La ración de las viguetas principales en este tercer caso no debe ser mayor que 0.15 veces la separación entre las vigas principales para que la losa pueda considerarse armada en dos sentidos.
Calculo de las vigas Principales.
La separación de las vigas principales ha sido fijada según lo dicho anteriormente, debe tenerse en cuenta que es conveniente por facilidad de cálculo, y por construcción que las vigas exteriores sean regulares a las interiores. Las vigas exteriores reciben por lo general mayor peso propio que las anteriores, pero reciben generalmente menos concentración de carga.
La altura de las vigas incluyendo el espesor de la losa es por lo general un quinceavo de la luz de cálculo variando naturalmente con el espaciamiento de las vigas.
El ancho de las vigas principales se hará de acuerdo a la cantidad de acero de esfuerzo que ha de recibir. El concreto de las vigas aumenta poco la resistencia de ellas debido a su cercanía a la fibra neutra incrementando en cambio el peso propio. Resulta que desde este punto de vista la viga debe ser lo mas delgada posible, ahora bien cuanto mas delgada sea la viga, mayor es el numero de capas en las cuales hay que disponer el acero, aumentándose así la diferencia entre la altura total de la viga y altura útil.
De lo dicho antes se deduce que hay un ancho económico intermedio entre los límites extremos de colocar el acero en una sola fila vertical, empleando así un mínimo de viga, o de colocar el acero a una sola capa horizontal.
El ancho de la viga puede tomarse aproximadamente igual:
Donde:
L = La luz de calculo e la viga en metros.
S´ = Separación centro a centro de las vigas principales en metros.
Viguetas transversales.
Las viguetas transversales tienen por objeto en el caso de losas armadas perpendicularmente al transito, el vigilar las vigas principales previéndolas a la torsión.
El espaciamiento e las viguetas transversales no debe ser mayor de 25 veces la separación centro a centro de las vigas principales, ni 20 veces su ancho.
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Donde:
T = torsión soportada por la vigueta.
M = Momento máximo negativo por metro lineal e la losa.
L = Separación centro a centro de la viguetas.
Esta torsión debe ser tomada por el acero colocando en el fondo de las viguetas, el área de acero esta dado por lo tanto por:
En donde
Carga de trabajo del acero
d = distancia del centro del acero a la fibra neutra de la losa
El are del acero, mínimo debe ser 0.003 del área de la sección transversal de la vigueta. La vigueta se arma como una columna y llevara estribos como ella.
En las losas armadas perpendicularmente al transito debido a la presencia de las viguetas que impide la libre deflexión de la losa en el sentido transversal, se producen momentos secundarios perpendicularmente a la dirección del refuerzo principal. Para prevenir rajaduras debidas a estos momentos se debe colocar un refuerzo sobre la vigueta, perpendicularmente a esta.
Se recomienda que el momento de este refuerzo no sea menor de 0.003 del área de la losa y que se extienda a cada lado del eje de la vigueta un distancia no menor de 0.9 m.
En el caso de losas armadas longitudinalmente las viguetas deberán proyectarse para soportar la reacción transmitida por la losa, adicionalmente al área de acero necesario para impedir la torsión de las vigas.
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