AMUVRAEASOCIACIÓN DE MUNICIPALIDADES DEL VALLE RIO APURIMAC Y ENE

RESERVORIO APOYADO DE 100 M3 CALCULO DE LA ESTRUCTURA

CONDICIONES GEOMETRICAS

DETALLE CANTIDAD UND

H1 1.70 mH2 1.45 mH3 0.20 mt1 0.20 mCONDICIONES GEOTECNICAS

1.00 tn/m3

2.40 tn/m3

qa 1.00 kg/cm2

f'c 175.00 kg/cm2

f'y 4,200.00 kg/cm2

VERIFICACION DEL ESFUERZO DEL SUELOMETRADO DE PESO PROPIO

Descripción Vol. P.e PesoPeso del concreto

Losa de fondo 16.848

Pared longitudinal 7.072

Pared transversal 4.760

28.68 2.40 68.83 tn

Peso del agua 100.00 1.00 100.00 tn

Total peso 168.83 tn

Area del reservorio 84.24 m2

Esfuerzo transmitido al suelo 2.00 Tn/m2

0.20 kg/cm2 < 1.00 OK

CALCULO DE REFUERZO DE ACERO EN LAS PAREDES DEL MUROMOMENTO ULTIMO ACTUANTE (Mu)PARA H=h1

DESCRIPCION FUERZA tn BRAZO m MMTO tn-m

P2 1.05 0.48 0.51

Mu = 1.7*M 0.86 TON-M

PERALTE EFECTIVO (d) 15.00 CM

LONGITUD DE ANALISIS (A) 100.00 CM

RESISTENCIA DEL CONCRETO (f´c) 175.00 KG/CM2

Ku = Mu/(0.9*f´c*A*d^2) 0.02437

w = (1+SQR(1-4*0.59*Ku))/(2*0.59) 0.02474

p = w*f´c/fy 0.00103

As = p*A*d 2.06 CM2

CUANTIA MÍNIMA RNC 0.002

As MINIMO 4.00 CM2

AREA VARILLA Ø 3/8" 0.712 CM2

NUMERO DE VARILLAS (N) 5.62 UND 6.00 UND

ESPACIAMIENTO (a) 14.29 CM 15.00 CM

g H2O

g (concreto)

Por condición sanitaria de durabilidad en dos capas

H1

H2

H3

AMUVRAEASOCIACIÓN DE MUNICIPALIDADES DEL VALLE RIO APURIMAC Y ENE

RESERVORIO APOYADO DE 100 M3 CALCULO DE LA ESTRUCTURA

H1

H2

H3

VERIFICACION POR CORTEESFUERZO DE CORTE (Vu) 1.79 TON

ESFUERZO DE CORTE NOMINAL (Vn)

Vn = 0.53*(f´c)^0.5*A*d 10.52 TON

VERIFICACION Vu < 0.85*Vn OK

CALCULO DE REFUERZO DE ACERO EN LA LOSA DE FONDO

PRESION DEL AGUA 1.45 TON/M2

REACCION EN LA CARA DEL MURO (Q) 0.50 TON/M2

0.05 KG/CM2

PESO PROPIO DE LOSA (Qc) 0.48 TON/M2

MOMENTO ULTIMO DE DISEÑO (Mu) 0.32 TON-M

PERALTE EFECTIVO (d) 15.00 CM

LONGITUD DE ANALISIS (A) 100.00 CM

RESISTENCIA DEL CONCRETO (f´c) 175.00 KG/CM2

Ku = Mu/(0.9*f´c*A*d^2) 0.00905

w = (1+SQR(1-4*0.59*Ku))/(2*0.59) 0.00910

p = w*f´c/fy 0.00038

As = p*A*h 0.76 CM2

CUANTIA MÍNIMA RNC 0.002

As MINIMO 4.00 CM2 SUPERIOR

AREA VARILLA Ø 1/2" 1.27 CM2

NUMERO DE VARILLAS (N) 3.15 UND 4.00 UND

ESPACIAMIENTO (a) 20.00 CM 20.00 CM

VERIFICACION POR CORTE

ESFUERZO DE CORTE (Vu) 1.43 TON

ESFUERZO DE CORTE NOMINAL (Vn)

Vn = 0.53*(f´c)^0.5*A*d 10.52 TON

VERIFICACION Vu < 0.85*Vn OK

b3

Qmax

h

Qa

DISEÑO DEL MURO Y LOSA DEL RESERVORIO 100 M3

1 DATOS:

1.0 T/m3

2.4 T/m3

f = 32 º

f`c = 175 Kg/Cm2

fy = 4200 Kg/Cm2

3.0 Kg/Cm2

FSD = 1.50

FSV = 1.75

2 CALCULOS:2.1 DIMENSIONAMIENTO DE LA PANTALLA

Considerando

hp = 1.45 m (altura de presión)

t1 = 0.20 m

1.7

1.45

Mu = 0.864 T-m

Además:

Considerando

f = 0.9

b = 100 cm

f´c = 175 Kg/Cm2

r = 0.004

w = 0.096

gagua =

gconcreto =

st =

t1

B2 B1

hz

hp

γ a hp

hp

t1

h1

P=12γ ah

p2

Mu=1 .7M=1.7 γa

hp2

6

Mu=φ bd2 f ' c ω(1−0 .59ω )

w=ρf yf ' c

d = 7.78 cm

1.27 cm Barra Nº 4(1/2")

r = 4 cm (recubrimiento)

t2 = 12.42 cm

Usar:

t2 = 20.0 cm 0.20 m

d = 15.37 cm 0.15 m

2.2 VERIFICACION POR CORTE:

Vdu = 1.33 Tn

1.48 Tn

Vc = 10.77 Tn

Si As se traspala en la base:

Vce = 7.18 Tn CONFORME

2.3 DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA:

hz = t2 + 5cm

hz = 25.0 cm

h = hp+hz+BL

h = 1.95 cm

Usando las siguientes expresiones:

Donde:

f = 0.6 Coef. Fricción para deslizamiento

2.0 T/m3

B1' >= 1.22 m

B1 = B1'+t2

B1 = 1.42 m

Usar: B1 = 1.40 m

B2 >= -0.13 m

Usar: B2 (mín) = hz

f acero =

< Vu/f

gm =

t2=d+r+φacero

2

V du=1 .7V d=1 .7∗12γa (h p−d )2

V du

φ=

V c=0 . 53∗√ f ' c∗b∗d

V ce=23V c

B1

h≥FSD

γ a2∗f∗γm

B2

h≥ f

3∗FSVFSD

−B1

2∗h

B2 = 0.25 m

2.4 VERIFICACION DE ESTABILIDAD:

0.20

0.25

1.95 1.45

1.20

0.25

0.25 1.40

PESOS RESISTENTES

PiPesos (P) Brazo de giro (X) P*X

Tn Mt (Tn*Mt)

P1 0.99 0.83 0.82

P2 0.82 0.35 0.29

P3 1.74 1.05 1.83

TOTAL N 3.546 M = 2.93

PESOS ACTUANTES

P = Ha 1.445 0.567 0.819

FSD = 1.5 > 1.5 CONFORME

FSV = 3.58 > 1.75 CONFORME

2.5 PRESIONES SOBRE EL TERRENO:

Xo = 0.60 m

B/6 = 0.27 m

e = 0.23 m

Como e < B/6 OK

CONFORME

Luego:

q1 = 3.95 Tn/m2

P2

hp

t1

ht

hz

B2 B1

P1

P3

P

h/3

P=12γ ah

p2

FSD=HrHa

=f∗NHa

FSV=MrMa

XO=Mr−Ma

N

q1q2

q1=NB (1+ 6∗e

B )

q2=NB (1−6∗e

B )

q2 = 0.35 Tn/m2

2.6 DISEÑO DE LA PANTALLA:

En la base:

Mu = 0.864 Tn-m

t2 = 0.20 m

d = 0.15 m 15.37 cm

f = 0.9

f´c = 175 Kg/Cm2

fy = 4200 Kg/Cm2

Calculamos los aceros con la iteración de las sgtes expresiones

Con: a = d/5 3.07 cm

As = 1.65 cm2

a = 0.47 cm

a = 0.43 cm

As = 1.51 cm2

a = 0.43 cm CONFORME

r = 0.00098 >

Refuerzo mínimo:

r = 0.0018

As mín = 2.77 cm2/m

Ø 3/8" Ø 1/2" Ø 5/8"

Área 0.71 1.27 1.98 cm2

Nº varillas = 3.9 2.2 1.4

4 3 2

Dist. = 0.25 0.33 0.50 m

Refuerzo Horizontal:

1) 0.0020

2) 0.0025 Otros casos

Si t2 > 25 cm; usar refuerzo horizontal en 2 capas

Ast = 3.07 cm2/m

Ø 3/8" Ø 1/2" Ø 5/8"

Área 0.71 1.27 1.98 cm2

Nº varillas = 4.3 2.4 1.6

r mínima

r t : f <= 5/8" y fy > 4200 Kg/cm2

AS=Mu

φ f y (d−a/2 ) a=A S f y

0 .85 f ' c b

ρ=AS

b d

Ast=ρt bt d

5 3 2

Dist. = 0.20 0.33 0.50 m

2.7 DISEÑO DE LA ZAPATA:

Wa = Peso del agua

Wa = 1.70 Tn/m

Wpp = Peso propio

Wpp = 0.6 Tn/m 0.35 Tn/m2

Wz

3.95 Tn/m2

ZAPATA ANTERIOR

Wu máx = 6.167 Tn/m

Conservadoramente:

l = 0.25 m

Mu = 0.19 Tn-m

hz = 25 cmr = 7.5 cm

Ø acero = 1.27 cm Ø 1/2"

d = 16.87 cm

a = d/5 3.373 cmAs = 0.34 cm2

a = 0.09 cm

a = 0.09 cmAs = 0.30 cm2

a = 0.09 cm

As mín = 3.04 cm2

Ø 3/8" Ø 1/2" Ø 5/8"

Área 0.71 1.27 1.98 cm2

Nº varillas = 4.3 2.4 1.5

5 3 2

Dist. = 0.20 0.33 0.50 m

Wpp

Wa

q1

q2

W u max=q1∗1 . 7−W Z∗0 . 9

Mu=W umax∗l2

2

d=hz−(r+ φacero2 )

Asmín=0.0018∗b∗d

ZAPATA POSTERIOR:

l2 = 1.20 mB = 1.65 m

q1 = 3.95 Tn/m2q2 = 0.35 Tn/m2

q'b = 2.61 Tn/m

qb = q2 + q'bqb = 2.97 Tn/m

Wu = 3.22 Tn/m

Mu = 1.08 Tn-m

d = 16.87 cm Ø 1/2"

a = d/5 3.373 cmAs = 1.89 cm2

a = 0.53 cm

a = 0.49 cmAs = 1.73 cm2

a = 0.49 cm

As mín = 3.04 cm2

Refuerzo transversal:a)

As temp =

b)

q 'b=(q1−q2 )∗l2

B

Wu=(Wa+Wpp )∗1 . 4

Mu=(Wu−q2∗1 . 4 )∗l22

2−q 'b∗1. 4∗

l22

6

Asmín=0.0018∗b∗d

As temp=0. 0018∗b∗t

Asmontaje=36∗Ø