DISEÑO ESTRUCTURAL PARA CAPTACION TIPO BARRAJE PROYECTO
“CREACION DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO EN LA CC.NN. DE MATERIATO, DISTRITO DE RIO TAMBO, PROVINCIA DE SATIPO-JUNIN”
1.- CARACTERÍSTICAS DE LA ESTRUCTURA La estructura es de tipo Rectangular: BORDE EMPOTRADO h
=
1.70
m.
Altura Interior al nivel de agua
hl
=
0.30
m.
Altura de borde libre (Solo para cálculo estructural)
H
=
2.00
m.
Altura Total Interior de losa
L
=
10.06
m.
Longitud Largo Muro Interior
L1
=
3.00
m.
Longitud Menor Muro Interior
em
=
0.30
m.
Espesor de muro (parte superior)
emf
=
0.30
m.
Espesor de muro (parte inferior)
ef
=
0.40
m.
Espesor de losa de fondo
w
=
f'c
=
fy
=
Gs
=
1.97
Øf
=
23.70
1000.0 kg/m³ 280.0
kg/cm²
4200.0 kg/cm²
L
Peso especifico del agua
X
Esfuerzo último de compresión del concreto
BORDE EMPOTRADO
Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo
kg/cm²
Esfuerzo Admisible del suelo
ªC
Caracteristica del Suelo
MURO
Se diseñara el Muro mas critico, es decir de mayor longitud
2.- DISEÑO DE MUROS SE EMPLEARA EL METODO DE LOS COEFICIENTES DE LA ASOCIACIÓN CEMENTO PORTLAND El nivel de agua por fines de diseño se tomara hasta la parte superior Se sabe que la carga actuante sobre el muro es solo por nivel de agua Wu = Peso del elemento 2.00
Se diseña con el mas critico Remplazando : Wu = 3/8H= 0.75
1000.00 kg. x m²
= 63%
Se sabe que para el empleo de este método se debe identificar : x
a
=
2.00
=b
=
10.06
m. Profundidad m. Horizontalidad
Con x/a = 5.03 Se ingresa a la tabla III.( x/a, se esta considerando x/a =2.00) Se presentan datos para el diseño de tanques rectangulares, lo cual las paredes estan bajo presion Estos cooeficientes nos permitiran determinar los momentos en la estructura
x /a 0.00
Y=0
Y = b/4
Y = b/2
Mx
My
Mx
My
Mx
My
0.000
0.027
0.000
0.009
0.000
-0.060
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“CREACION DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO EN LA CC.NN. DE MATERIATO, DISTRITO DE RIO TAMBO, PROVINCIA DE SATIPO-JUNIN”
0.25
0.013
0.023
0.006
0.010
-0.012
-0.059
0.50
0.015
0.016
0.010
0.010
-0.010
-0.049
0.75
-0.008
-0.003
-0.002
0.003
-0.005
-0.027
1.00
-0.086
-0.017
-0.059
-0.012
0.000
0.000
Se sabe que el Momento es de : M = Coef. x w a³
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PROYECTO
* CALCULO DE LA ARMADURA VERTICAL
x /a
x
M(Y = 0)
M(Y=b/4)
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.25
0.50
1.63
0.75
-1.50
0.5
1.00
15.00
10.00
-10.00
0.75
1.50
-27.00
-6.75
-16.88
1.00
2.00
-688.00
-472.00
0.00
X
M
0.00
0.00
0.25
0.81
0.50
1.63
0.75
8.31
1.00
15.00
1.50
-27.00
1.80
-423.60
2.00
-688.00
M(Y=b/2)
Coef. x 200 0 0.00 -200
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
-400 -600 -800
em. = 0.30
m.
Las características del muro es lo siguiente : Donde : Ø:
0.9
Coeficiente de reduccion por flexion
b:
100
Ancho de la losa de analisis ( cm.)
d:
26
Espesor de losa menos recubrimiento de :
X:
??
Valor a determinar, resolviendo la ecuacion cuadratica
Mu
=
Para:
4
cm.
550.40 kg. x m (Momento Máximo que se esta presentando en el muro )
80% del Momento maximo, por ser un momento uniforme sera la base empotrada Además por ser una estructura que contendra agua se tiene que : fy = faf
=
4200.0 kg/cm2
Esfuerzo permisible por flexion del acero, para evitar filtraciòn.
Resolviendo la ecuación y Reemplazando : p =
0.0002
También:
Asmin.=0.0028 b d =
Para dos capas:
Para :
As
=
0.56
cm²
> Asmin.
Falso
As
=
0.28
cm²
para dos capas
=
7.28
cm²
3.64
cm²
DISEÑO ESTRUCTURAL PARA CAPTACION TIPO BARRAJE PROYECTO
“CREACION DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO EN LA CC.NN. DE MATERIATO, DISTRITO DE RIO TAMBO, PROVINCIA DE SATIPO-JUNIN”
Ø 1/2"
=
1.29
cm²
El espaciamiento será: S
=
17.72
(Una capa)
Se usara esta separacion por razones constructivas:
Se colocara Ø 1/2" a
15
interior
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PROYECTO
* CALCULO DE LA ARMADURA HORIZONTAL
x /a
x
M(x = 0)
M(x=b/4)
M(x=b/2)
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.25
0.50
2.88
1.25
-7.38
0.50
1.00
16.00
10.00
-49.00
0.75
1.50
-10.13
10.13
-91.13
1.00
2.00
-136.00
-96.00
0.00
Las características del muro es lo siguiente : d:
26
Espesor de losa menos recubrimiento de :
4
cm.
Calculo del Acero Horizontal Para:
Mu
=
136.00 kg. x m
Resolviendo al ecuación y Reemplazando : Asmin. p =
0.0001
También:
As
=
0.14
cm²
As
=
7.28
cm²
Ø 1/2"
=
1.29
cm²
Se usará:
> Asmin.
Asmin. Falso
= 0.0028 b d =
7.28
cm²
considerar Asmin.
Para : El espaciamiento será: S
=
17.72
cm (a una capa)
Se usara esta separacion por razones constructivas:
Ø
1/2" a
Se colocara Ø 1/2"
a
15
0.15 mts.
Acero Vertical Ø
1/2"
a
0.15 mts.
Acero Horizontal 3.- DISEÑO DE LOSA DE FONDO La estrutura de la losa de Fondo segun las carateristicas es de tipo Cuadrado (Verificacion por ml. ) Peso de la Cobertura : Pc =
0.00
kg/ml 0.20
Peso del Muro :
Pm = 1440.00 kg/ml
10.06
0.20
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“CREACION DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO EN LA CC.NN. DE MATERIATO, DISTRITO DE RIO TAMBO, PROVINCIA DE SATIPO-JUNIN”
Peso del Agua :
Ph = 20120.00 kg/ml 10.86
Peso losa de Fondo :
Pf = 10425.60 kg/ml
Carga Actuante :
Pt =
Pc + Pm +Ph + Pf
Reemplazando :
Pt =
31985.60 kg/ml
DISEÑO ESTRUCTURAL PARA CAPTACION TIPO BARRAJE PROYECTO
“CREACION DEL SERVICIO DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO EN LA CC.NN. DE MATERIATO, DISTRITO DE RIO TAMBO, PROVINCIA DE SATIPO-JUNIN”
Esfuerzo sobre al área de contacto : As. =
10.86
ml
sa =
0.295
<
1.97
kg/cm²
OK
* CALCULO DEL ACERO Esta estructura por estar apoyado sobre el suelo los Momentos que se originaran será minimos. Asmin.= 0,0018*b*ef
Asmin.
=
6.48
=
19.91
cm²
Para : As
=
6.48
cm²
Ø 1/2"
=
1.29
cm²
El espaciamiento será: S
20
cm UNA CAPA
Se usara esta separacion por
Se colocara Ø 1/2" a
razones constructivas:
a c/cara para un mejor Armado y anclajes.
a/s
AJE
EN LA CC.NN. DE -JUNIN”
Y
H
EMPOTRADO
Profundidad Horizontalidad
= b/2 My -0.060
AJE
EN LA CC.NN. DE -JUNIN”
-0.059 -0.049 -0.027 0.000
AJE
EN LA CC.NN. DE -JUNIN”
evitar filtraciòn. OJO
AJE
EN LA CC.NN. DE -JUNIN”
0.20
AJE
EN LA CC.NN. DE -JUNIN”
OK
DISEÑO ESTRUCTURAL DE TANQUE IMHOFF ### #REF!
###
#REF!
DATOS: Altura H= Altura Relleno h= Espesor Muro E= Angulo Fricción Interna Terreno ø= Peso Específico Terreno gs= Peso Específico Líquido gl= Carga accidental sobre el terreno Pac
#REF! m 4m 0.2 m 25 rad. 1.69 Tn/m³ 1 Tn/m³ 0.5 Tn/m
DETERMINAMOS LAS PRESIONES * PRESIONES DEBIDAS AL LIQUIDO Pa= n g h=
#REF! Tn/m
Ma,sup= Pa h²/20=
#REF! Tn-m
Ma,med= Pa h²/46.6=
#REF! Tn-m
Ma,inf= Pa h²/30=
#REF! Tn-m
Ma,sup( Tn-m)=
hac=Pac / gs = h1=hac+0.50=
0.30 m 0.80 m
Ps1= n gs h1 tg²(45-ø/2)=
0.66 Tn/m
P's2= n gs H tg²(45-ø/2)=
3.29 Tn/m
Ps2= P's2 + Ps1=
3.95 Tn/m
Ms,inf=P's2 . h²/20 +Ps1 h²/12=
#REF! Tn/m
Ms,sup=P's2 . h²/30 +Ps1 h²/12=
#REF! Tn/m
Ps1 ( Tn/m)= 0.66
Ps2 ( Tn/m)=
Mmax= Mcalculo = CALCULO DEL AREA DE ACERO
Ma,inf( Tn-m)=
Pa
* PRESIONES DEBIDAS AL RELLENO
#REF! Tn/m #REF! Tn/m
Ms,sup ( Tn/m)=
3.95
Ms,inf ( Tn/m)=
DISEÑO ESTRUCTURAL DE TANQUE IMHOFF ### #REF!
Mu=
#REF! Tn/m
bd= bd²=
1700 cm² 28900 cm³
Ku=Mu/bd²= Para f'c= y f'y=
#REF!
b= d=
100 cm 17 cm
r= 0.005
210 Kg/cm² 4200 Kg/cm²
Area de acero: As=þ. B. D As=
7.99 cm²
A1/2= A5/8=
1.27 cm² 1.98 cm²
ESPACIAMIENTO DE BARRAS S+=A1.b/As 15.89 S<30 cm
A3/8= A3/4=
0.96 cm² 2.6 cm²
Asumimos ø1/2 @ 15 cm
ESTRUCTURAL DE TANQUE IMHOFF #REF!
hac h1
H h
Ma,sup( Tn-m)= #REF!
#REF! Ma,inf( Tn-m)=
#REF! Ms,sup ( Tn/m)=
h
Ms,inf ( Tn/m)= #REF!
DISEÑO DE LA RED DE DESAGUE PROYECTO:
AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE E INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO EN EL C.P. CULLCUY - D PROVINCIA DE HUACAYBAMBA - HUÁNUCO
Cálculo del diametro de tuberia de conducción Por Hazen Williams sabemos: Expresión para calcular el diametro
L Q n D
Donde
= Km = lt/s = pie/s = pulg
Es la longitud total de tuberia Caudal Depende del Material con que esta hecha la tuberia
Expresión para recalcular Hf
D = pulg
Comercial
caudal unitario por alumno
0.0008472
caudal unitario por habitante
0.0013556
Cota piezometrica final = Cota piezometrica inicial - Hf
#REF! #REF!
Presión = Cota piezometrica final - Cota de terreno final
TRAMO
LD 10
LD 11
LD 12
LD 13
0.00 11.00 29.00 48.00 90.00 115.00 0.00 44.00 70.00 138.00 0.00 27.00 54.00 79.00 96.00 0.00 56.00
11.00 29.00 48.00 90.00 115.00 44.00 70.00 138.00 27.00 54.00 79.00 96.00 56.00 0.00
n
0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
CAUDAL LONGITUD l/s m
#REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
11.000
#REF! #REF! #REF!
44.000 26.000 68.000
#REF! #REF! #REF! #REF!
27.000 27.000 25.000 17.000
#REF!
56.000
18.000 19.000 42.000 25.000
COTA DE RASANTE
DIAMETRO DIAMETRO DIAMETRO Velocidad Calculado Comercial Interior mm (m/s) mm Pulg
Inicial m.s.n.m.
Final m.s.n.m.
Pendiente m
3,762.640 3,759.820 3,758.280 3,756.970 3,750.580 3,743.560 3,780.040 3,763.810 3,759.760 3,759.080 3,760.500 3,759.470 3,754.420 3,753.400 3,746.900 3,762.500 3,761.940
3,759.820 3,758.280 3,756.970 3,750.580 3,743.560
0.256 0.086 0.069 0.152 0.278
#REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
3,763.810 3,759.760 3,759.080
0.369 0.156 0.010
#REF! #REF! #REF!
3,759.470 3,754.420 3,753.400 3,746.900
0.038 0.187 0.041 0.380
#REF! #REF! #REF! #REF!
3,761.940
0.010
#REF!
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
152 152 152 152 152 152 152 153 152 152 152 152 152 152 152 152 152
RH/D
#REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
0.0012 0.0012 0.0035 0.0033 0.0036
#REF! #REF! #REF!
0.0010 1.0010 0.0009
#REF! #REF! #REF! #REF!
0.0009 0.0008 0.0011 0.0015
#REF!
0.0019
LD 14
LD 15
LD 16
LD 17
0.00 26.00 88.00 145.00 0.00 61.00 113.00 145.00 0.00 34.00 60.00 91.00 0.00 41.00
26.00 88.00 145.00 61.00 113.00 145.00 34.00 60.00 91.00 41.00 0
LD 18
37.00 89.00 156.00 211.00 250.00 306.00 335.00 355.00
37.00 89.00 156.00 211.00 250.00 306.00 335.00 355.00
TOTAL Ø 6" S20 UF TOTAL Ø 8" S20 UF
0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
#REF! #REF! #REF!
26.000 62.000 57.000
#REF! #REF! #REF!
61.000 52.000 32.000
#REF! #REF! #REF!
34.000 26.000 31.000
#REF!
41.000
#REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
37.000 52.000 67.000 55.000 39.000 56.000 29.000 20.000
=
1182 1038 144 1182
3,734.560 3,734.300 3,733.680 3,730.280 3,756.670 3,751.120 3,748.780 3,734.550 3,713.520 3,712.510 3,710.520 3,708.670 3,762.420 3,762.010
3,734.300 3,733.680 3,730.280
0.010 0.010 0.060
#REF! #REF! #REF!
3,751.120 3,748.780 3,734.550
0.091 0.045 0.445
#REF! #REF! #REF!
3,712.510 3,710.520 3,708.670
0.030 0.077 0.060
#REF! #REF! #REF!
3,762.010
0.010
#REF!
3748.07 3747.14 3746.62 3745.95 3743.76 3730.22 3720.5 3708.62 3700.5
3,747.140 3,746.620 3,745.950 3,743.760 3,730.220 3,720.500 3,708.620 3,700.500
0.025 0.010 0.010 0.040 0.347 0.174 0.410 0.406
#REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
ML ML
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8
152 152 152 152 152 152 152 152 152 152 152 152 152 152 152 152 152 152 196 196 196 196 196
#REF! #REF! #REF!
0.0017 0.0024 0.0036
#REF! #REF! #REF!
0.0017 0.0017 0.0017
#REF! #REF! #REF!
0.0017 0.0017 0.0017
#REF!
0.0017
#REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF! #REF!
0.0042 0.0042 0.0044 1.0044 2.0044 3.0044 4.0044 5.0044
ADO EN EL C.P. CULLCUY - DISTRITO Y
sta hecha la tuberia
l/s/alum l/s/hab l/s/CASA
TENSION TRACTIVA Pa
3.0179 1.0072 2.3673 4.9253 9.8178 3.6186 1529.6242 0.0883 0.3368 1.4679 0.4403 5.5917 0.1864
OBSERVACION
0.1668 0.2354 2.1066
BZ
1.5173 0.7505 7.4161 0.4954 1.2764 0.9952 0.1668 1.0356 0.4120 0.4316 392.3351 6826.6472 5115.6992 16092.5513 19931.8246
BZ