03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

30
SUSTENTOS DE CALCULO Código del Proye Revisión: Proyecto: SECTOR 3 Descripción del Trabaj I. GEOMETRÍA DEL RESERVORIO Borde libre: 0.70 m Altura del agua: 2.10 m Diámetro interno: 3.50 m tura total de la pared: 2.80 m II. CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO SEGÚN TERZAGHI 23 ° (ángulo de fricción interna del suelo) PV.natural = 1800 Kg / m3 = 0.00180 Kg / cm3 C´ = 0.05 B = 1.00 m 100 cm Z = 0.30 m 30 cm Según gráfico de Terzaghi tenemos : Según gráfico de Terzaghi tenemos : a) Factores de Capacidad de Carga Nc = 18.05 Nq = 8.66 Nw = 8.20 qd = qc / cs Cs = 3 1) Cimentación Corrida q=PVxZ C1 qc = 2.10814 Kg / cm^2 σt = 0.70 Kg / cm^2 2) Cimentación Cuadrada C2 qc = 2.23129 Kg / cm^2 σt = 0.74 Kg / cm^2 3) Cimentación Circular C3 qc = 2.08369 Kg / cm^2 σt = 0.69 Kg / cm^2 qd = 0.69 Kg / cm^2 Tt = 0.69 Kg / cm^2 Especialidad: MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO EN LOS SECTORES 1, 2, 3, 4 Y CENTRO DE LAS COMUNIDADES DE CABRACANCHA E IRACA GRANDE, DISTRITO DE CHOTA, PROVINCIA DE CHOTA - CAJAMARCA Consultor: Diseño: DISEÑO ESTRUCTURAL DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 21 m 3 Para el siguiente cálculo debemos de asumir un ancho de cimentación igual a un metro lineal (B) con la de determinar la capacidad portante del suelo. Para fines de diseño se estimará además la profundidad d cimentación, teniendo en cuenta que por lo general el cimiento tiene un espesor t=0.20 a 0.30m. debajo plataformeado del suelo. Φ = D bl h

Transcript of 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

Page 1: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

SUSTENTOS DE CALCULOCódigo del Proyecto:Revisión:

Proyecto:

SECTOR 3

Descripción del Trabajo:

I. GEOMETRÍA DEL RESERVORIO

Borde libre: 0.70 mAltura del agua: 2.10 m

Diámetro interno: 3.50 mAltura total de la pared: 2.80 m

II. CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO SEGÚN TERZAGHI

23 ° (ángulo de fricción interna del suelo)

PV.natural = 1800 Kg / m3 = 0.00180 Kg / cm3 C´ = 0.05B = 1.00 m = 100 cmZ = 0.30 m = 30 cm

Según gráfico de Terzaghi tenemos :Según gráfico de Terzaghi tenemos :a) Factores de Capacidad de Carga

Nc = 18.05Nq = 8.66Nw = 8.20

qd = qc / csCs = 3

1) Cimentación Corrida

q=PVxZ

C1 qc = 2.10814 Kg / cm^2 σt = 0.70 Kg / cm^22) Cimentación Cuadrada

C2 qc = 2.23129 Kg / cm^2 σt = 0.74 Kg / cm^2

3) Cimentación Circular

C3 qc = 2.08369 Kg / cm^2 σt = 0.69 Kg / cm^2

qd = 0.69 Kg / cm^2Tt = 0.69 Kg / cm^2

Especialidad: ESTRUCTURASMEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y

SANEAMIENTO EN LOS SECTORES 1, 2, 3, 4 Y CENTRO DE LAS COMUNIDADES DE CABRACANCHA E IRACA GRANDE, DISTRITO DE CHOTA, PROVINCIA DE CHOTA -

CAJAMARCAConsultor:

Diseño: FMS

DISEÑO ESTRUCTURAL DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 21 m3

Para el siguiente cálculo debemos de asumir un ancho de cimentación igual a un metro lineal (B) con la finalidad de determinar la capacidad portante del suelo. Para fines de diseño se estimará además la profundidad de la cimentación, teniendo en cuenta que por lo general el cimiento tiene un espesor t=0.20 a 0.30m. debajo del nivel plataformeado del suelo.

Φ =

D

bl

h

C26
USER: DEL ESTUDIO DE SUELOS, DENSIDAD HÚMEDA DEL SUELO
C27
USER: VER HOJA "SUELOS"
C54
FRANCISCO: En caso de que se tenga la capacidad portante del suelo mediante otro ensayo, trabajar con ese valor
Page 2: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

III. DISEÑO DE LA PARED DEL RESERVORIO

1. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA PARED

El Empuje del agua en las paredes de un reservorio circular muestra la siguiente distribución de fuerzas:

0.70 ma) Cálculo del Empuje del agua:

2.10 mW= 1.00 (Tn/m3) P.e. del agua

H= 2.10 mE= 2.21 Tn

T=ExD/2

b) Predimensionamiento del espesor de la pared ( e )

f'c= 210 Kg/cm²fy= 4200 Kg/cm²Ø = 0.65 (Del RNE)σt= 12.53e= 1.47 cm.

Adoptamos: e= 0.20 m

2. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA LOSA DEL TECHO

h= 3.5/20= 0.20 mVoladizo en la losa: 0.20 m

3. CÁLCULO DE LA FUERZA SÍSMICA POR MÉTODO ESTÁTICO

F. ZONA: 3 Z= 0.40Categoría: A U= 1.50F. Amplificación sísmica:

SUELO: S3 Tp= 0.90 S= 1.40Periodo Fundamental:

hn= 2.80 mCT= 60

T= 0.0467 OK

C= 2.5

Coeficiente de Reducción R:

R= 6 De acuerdo al tipo de estructura (ver norma E.030)C/R= 0.4167

Peso de la superestructura:p.e C°A°= 2.50 Tn/m3

Peso de la losa superior: 7.26 TnPeso del muro: 16.27 Tn

PESO TOTAL MUERTO: 23.53 Tn

Peso del agua: 20.20 Tn 50%S/C DEL TECHO: 0.10 Tn/m2

PESO S/C: 1.45 Tn 25%PESO TOTAL VIVO: 10.46 Tn

PESO TOTAL: 33.99 Tn

T=hn/CT

𝐸=(𝑊𝑥𝐻^2)/2

𝑉=𝑍𝑈𝐶𝑆/𝑅 𝑥𝑃

𝜎𝑡=∅1.33√(𝑓^′ 𝑐)𝑒=𝑊𝑥𝐻/4𝜎 𝐷

𝐶=2.5 𝑇𝑝/𝑇;𝐶≤2.5

ℎ=𝐿/20

D79
FRANCISCO: Se ingresará hasta que cumplan todos los estados
E92
FRANCISCO: Por lo general, se toma como mínimo el mismo valor del espesor de la losa.
E128
FRANCISCO: DE LA NORMA E.0.30, REDUCCIONES POR CARGA VIVA
Page 3: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

Finalmente:

Page 4: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

V= 11.90 Tn

4. DISEÑO DEL REFUERZO HORIZONTAL POR CARGAS ANULARES

Donde: 0.7W: P.E, del aguahi: altura parcial 0.7Di: Diámetro interno del reservorio.∆h: Altura acumulada. 0.7

0.7

e= 0.20 m

ÁREA DEL MURO: 2.32 m2

FUERZA RESULTANTE: FR=1.7*T'+1*Fi

ANILLO hi (m) ∆h (m) T' (Tn) Pi (Tn) Hi (m) Fi (Tn) FR (Tn)4 0.7 0.000 0.00 4.07 2.80 1.19 1.193 0.7 0.700 0.86 4.07 2.10 0.89 2.352 0.7 1.400 1.72 4.07 1.40 0.60 3.521 0.7 2.100 2.57 4.07 0.70 0.30 4.67

16.28 7.000 2.98

Diseñamos los anillos con la fuerza máxima:

FR=T'+Fi= 4.67 Tn

ANILLO FR (Tn) As (cm2)4 1.19 0.6303 2.352 1.2442 3.524 1.8651 4.669 2.470

Pmin= 0.0018b= 100.00 cmt= 0.20 m re= 4.00 cmd= 16.00 cm

Ash mínimo= 2.88 cm2 OK

- ESPACIAMIENTO DEL ACERO PRINCIPAL:CONSIDERANDO Ø= 3/8

0.71 cm²

S=100xAb/AsS= 24.00 cm

Usaremos 1 Ø 3/8 @ 24.00 cm.

El refuerzo horizontal, se diseña mediante las solicitaciones de cargas anulares (T), teniendo en cuenta que para este caso, la cuantía mínima será de 0.0018. Deberemos distribuir la fuerza cortante en 4 anillos de la siguiente manera:

De la misma manera se deberá distribuir la Cortante Basal incidente en la estructura según la norma E 0.30:

→ Ab =

𝑇′=𝑊𝑥ℎ𝑖𝑥∆ℎ𝑥𝐷𝑖/2

𝐹𝑖=𝑃𝑖𝑥𝐻𝑖/(∑▒𝑃𝑖𝑥𝐻𝑖) xV1

2

3

4

𝐴𝑠=𝐹𝑅/0.45𝑓𝑦

E179
FRANCISCO: En muros expuestos a la intemperie / Cara expuesta a la humedad
Page 5: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

5. DISEÑO DEL REFUERZO VERTICAL

2.80 m2.10 m Fs= 2.98 Tn

E= 2.21 Tn1.40 m

0.70 m

MOMENTO FACTORIZADO : ( Mu )Mu = 1.7*MT + 1*MS

Mu = 6.80 Tn - m

Mr máx = Ø K b d^2

d = Esp. - recubrim. Ø = 0.90d = 16.00 cm. b = 100.00 cm.

recubrimi = 4.00 cm. d = 16.00 cm.f´c = 210 Kg/cm²fy = 4200 Kg/cm²

Ku máx = 49.53 Kg/cm² ( para f´c y fy indicado )

Mr máx = 11.41 Tn - m Mr máx = 11.412 Tn - m > Mu = 6.80 Tn - m

OK! La sección será simplemente Armada

CALCULAMOS EL ACERO PRINCIPAL INTERNO

DESCRIPCION FLEXIONMu (+) = 6.80 Tn-mW = 0.15465ρ = 0.00773 OK!ρb= 0.0216ρmin = 0.00120 ACI - 318-11ρmax= 0.01620As (+)= 12.37 cm2DIAM. 1/2 ''Abarra 1.27 cm2Espac. S= 10 cmAs (+) = 1/2 '' @ 10 cm USAREMOS 10.00 cm

VERIFICACIÓN DEL CORTANTECORTANTE FACTORIZADO :

Vu = 1.7* T + 1 * FS

Vu = 6.74 Tn

CORTANTE DEL CONCRETO :

Vc = Ø 0.53 ((f´c)^(1/2)) b d Ø = 0.75

Vc = 9.22 TnVc = 9.22 Tn > Vu. = 6.74 Tn

OK, La sección no necesita refuerzo por corte (Diseño de estribos)

B

𝑤=0.85−√(0.7225−1.70𝑥𝑀𝑢/(Ø∗𝑓^′ 𝑐𝑥𝐵𝑥𝑑^2 ))

Page 6: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

- ESPACIAMIENTO DEL ACERO DE MONTAJE VERTICAL:Nota: Sólo cuando el espesor del muro sea mayor a 0.10 m.

Asmont=Asmin= 1.92 cm2

CONSIDERANDO Ø= 3/80.71 cm²

S=100xAb/AsS= 36.00 cm

Usaremos 1 Ø 3/8 @ 36.00 cm.

- ESPACIAMIENTO DEL ACERO DE REPARTICIÓN Y TEMPERATURA (HORIZONTAL):Nota: Sólo cuando el espesor del muro sea mayor a 0.10 m.

ρr°t° = 0.0020Asr°t°= 3.20 cm2

CONSIDERANDO Ø= 3/80.71 cm²

S=100xAb/AsS= 22.00 cm

Usaremos 1 Ø 3/8 @ 22.00 cm.

IV. DISEÑO DE LA LOSA DEL RESERVORIO

0.30 m 3.70 m 0.30 m

p.e C°A°= 2.50 Tn/m3Ancho de influencia: 100.00 cm.

A) POR CARGA MUERTA

e. losa: 0.20 mPeso propio: 0.50 Tn/m

Piso terminado: 0.10 Tn/m0.60 Tn/m

B) POR CARGA VIVA

Sobrecarga= 0.10 Tn/m

C) CARGA ÚLTIMA FACTORIZADA

Wu=1.4xCD+1.7xCVWu= 1.01 Tn

Cálculo de Momentos:

0.05 Tn-m

1.68 Tn-m

CONSIDERANDO: Ø = 0.90 r.e= 3.50 cm.b = 100.00 cm. e= 20.00 cm.d = 16.50 cm.

f´c = 210 Kg/cm²fy = 4200 Kg/cm²

Ku máx = 49.53 Kg/cm² ( para f´c y fy indicado )

Mr máx = 12.14 Tn - m Mr máx = 12.136 Tn - m > Mu = 1.68 Tn - m

→ Ab =

→ Ab =

Se diseñará con el mismo acero para ambos sentidos, considerando una carga distribuida entre ejes, con la luz más importante la cual se obtiene en el cruce de diámetros:

(-)MA=(-)MB=Wu*L2/2=

(+)MAB=Wu*L2/8-Ma(-)=

A B

Page 7: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

CHEQUEO DEL CORTANTE MÁXIMO

a) En el volado: 0.30 Tn

a) En todo el tramo: 1.87 Tn

Vc = Ø 0.53 ((f´c)^(1/2)) b d Ø = 0.75

Vc = 9.50 TnVc = 9.50 Tn > Vu. = 1.87 Tn

OK, La sección no necesita refuerzo por corte (Diseño de estribos)

*) POR MOMENTO NEGATIVO

DESCRIPCION FLEXIONMu (+) = 0.05 Tn-mW = 0.00097ρ = 0.00005 OK!ρb= 0.0216ρmin = 0.00180 ACI - 318-11ρmax= 0.01620As (+)= 2.97 cm2DIAM. 3/8 ''Abarra 0.71 cm2Espac. S= 23 cmAs (+) = 3/8 '' @ 23 cm USAREMOS 23.00 cm

*) POR MOMENTO POSITIVO

DESCRIPCION FLEXIONMu (+) = 1.68 Tn-mW = 0.03330ρ = 0.00167 OK!ρb= 0.0216ρmin = 0.00180 ACI - 318-11ρmax= 0.01620As (+)= 2.97 cm2DIAM. 3/8 ''Abarra 0.71 cm2Espac. S= 23 cmAs (+) = 3/8 '' @ 23 cm USAREMOS 23.00 cm

*) CHEQUEO POR DEFORMACIÓN MÁXIMA PERMITIDA

Momento de inercia de la sección:

I= 66666.67Ec= 217370.65

L= 370W=CD+CL= 7.00 Kg/cm

δmáx= 0.12 cmδmáx adm=L/180= 2.06 cm OK

4.30 m

3/8 '' @ 23.00 cm 3.50 m 3/8 '' @ 23.00 cm

0.20 m

0.20 m 0.70 mPARED INTERNA:

3/8 '' @ 24.00 cm

1/2 '' @ 10.00 cm 2.80 m

PARED EXTERNA: 2.10 m 3/8 '' @ 22.00 cm

3/8 '' @ 36.00 cm

Vu= WuxLVOLADO=

Vu= WuxLTRAMO AB/2=

𝑤=0.85−√(0.7225−1.70𝑥𝑀𝑢/(Ø∗𝑓^′ 𝑐𝑥𝐵𝑥𝑑^2 ))

𝑤=0.85−√(0.7225−1.70𝑥𝑀𝑢/(Ø∗𝑓^′ 𝑐𝑥𝐵𝑥𝑑^2 ))

maxWL

E IC

5

384

4

Page 8: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

0.20 mRecubrimiento en el muro: 4.00 cm.

Recubrimiento en la losa: 3.50 cm.

D) CHEQUEO DEL CORTANTE OCASIONADO POR LA FUERZA LATERAL DEL SUELO

P= 0.50 m.

0.20 m

S/C= 1.00 Tn/m2

2.80 m 2.10 m

0.50 m.

* Empuje del Relleno : ( H´ )

H´ = (S/C) / PV PV = peso volumétrico del suelo compactado = 1.8 Tn / m3

S / C = 1.00 Tn / m2Entonces :

H´ = 0.556 m* Empuje de Tierra : ( Ea )

Ea = Ca * PV * H*( H + 2H´ ) / 2

Se considera a la superficie de relleno horizontal tenemos:

23 °

0.390731

Ca = 0.43809 Entonces :

Ea = 0.32 Tn

Punto de aplicación de (Ea)

Yt = (H/3) * (( H+3H´ ) / ( H + 2H´ ))

Yt = 0.2241 m

0.556 mEa = 0.32 Tn

0.500 mYt = 0.2241

CHEQUEO DEL CORTANTE MÁXIMO

a) En todo el tramo: Vu=1.4xEa= 0.44 Tn

Vc = Ø 0.53 ((f´c)^(1/2)) b d Ø = 0.75

f'c: 210 Kg/cm²r.e: 4.00 cm.b= 100.00 cm.t= 20.00 cmd= 16.00 cm

El reservorio estará enterrado a una profundidad: P, ocasionando que se generen fuerzas de presión por empuje de tierra, sin embargo, cabe resaltar que debido a la geometría de la estructura no se existirán mayores tracciones, por ello tan sólo se verificará que el concreto sea capaz de soportar a la fuerza cortante ocasionada por el empuje activo del relleno.

Ca = ( 1 - Sen Φ ) / ( 1 + Sen Φ ) Φ =

Sen Φ

Page 9: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

Vc = 9.22 TnVc = 9.22 Tn > Vu. = 0.44 Tn

OK, La sección no necesita refuerzo por corte (Diseño de estribos)

Page 10: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

V. DISEÑO DE LA VIGA SUPERIOR

Se considerará una viga apoyada en 4 columnas lo cual servirá como arriostre.

Longitud total del anillo: 11.62 m

1. PREDIMENSIONAMIENTO

Se diseñará como una viga en dos apoyos, considerando que se tienen 4 tramos con un área de influencia de 45°

b= 0.20L= 2.905

H= 24.00 cm H adoptado= 25.00 cmD= 3.50 m.R= 1.75 m.

2.9052. METRADO DE CARGAS

CARGA MUERTA

p.e concreto armado: 2.50 Tn/m3Peso propio de la viga: 0.25 x 0.2 x 2.5 Tn/m3 = 0.13 Tn/mlPeso del acabado: 0.1 t/m2 x (1.75+0.2+0.2) m = 0.215 Tn/mlPeso de la losa: 0.2x2.5x(1.75+0.2)= 0.975 Tn/ml

CARGA VIVA

SOBRECARGA 0.1 t/m2 x (1.75+0.2+0.2) m = 0.215 Tn/ml

Wu= 2.206 Tn/ml

3. DISEÑO POR FLEXIÓN

Mu= 1.552 Tn-m

1.552 Tn-mre= 4.00 cmd= 21.00 cmb= 20.00 cm

Calculo del momento resistente

øMr = fKumáxbd2

0.90 f'c= 210 Kg/cm²49.53 Kg/cm² fy= 4200 Kg/cm²

b = 20 cmh = 25 cmdc = 4 cmd = 21 cm

øMr = 0.9x49.5301x20x21²= 3.93 Tn

1.552 Tn < 3.93 Tn OK

f flexión=

Kumáx =

Mu < fMrrmáx

H=𝐋/𝟏𝟐

𝐖𝐮=𝟏.𝟒 𝐖𝐃+𝟏.𝟕𝐖𝐋

(+)

𝐌𝐮=(𝐖𝐮𝐋^𝟐)/𝟏𝟐

Page 11: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

Para Mu (+)

Indice de refuerzo w= 0.098831759

Cuantia de acero ρ= 0.0049

Cuantia mínima ρmin= 0.00242 OK

Cuantia máxima

Sismicidad : Media

ρmax= 0.016 Cumple

Área de acero positivo

As⁽⁺⁾ = ρbd =0.0049x20x21 = 2.06 cm²

1 1ϕ ϕ

1/2 1/2 OK!1.27 cm² 1.27 cm²

Área total = 2.54 cm²

Área de acero negativo

As⁽⁺⁾ = ρbd =0.00242x20x21 = 1.02 cm²

1 1ϕ ϕ

3/8 3/8 OK!0.71 cm² 0.71 cm²

Área total = 1.42 cm²

4. DISEÑO POR CORTE

Vu= 1.60 Tn

1.60 Tn

1.60 Tn

Vc= 3.23 Tn > 1.60 Tn No necesita diseño por corte

CONSIDERANDO Ø= 3/80.71 cm²

Smín=Ab*2*fy/(3.5b)S= 85.00 cm

Smáx=dSmáx= 25.00 cm

Usaremos Ø de 3/8:'' 1 @5cm+3 @10cm + Resto @⍁ ⍁ 25.00 cm

0.20

0.25

2 Ø 3/8 ''

Usaremos Ø de 3/8:'' 1 @5cm+3 @10cm + Resto @⍁ ⍁ 25.00 cm

RECUBRIMIENTO: 4.00 cm2 Ø 1/2 ''

→ Ab =

𝐕𝐮=𝑾𝒖𝑳/𝟒

𝜔=0.85−√(0.7225−(1.7𝑀_𝑢×〖 10〗 ^5)/(∅𝑓_(𝑐 )^′ 𝑏𝑑^2 ))

ρ=ω (f^′ c)/fyρmin=0.7 (√f^′ c)/fyρmax=0.75ρb en Sismicidad media a bajaρmax=0.50ρb en Sismicidad alta

𝐕𝐜=𝟎.𝟓𝟑√(𝐟^′ 𝐜) 𝐱bd

Page 12: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

0.25

Page 13: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

VI. DISEÑO DE LA COLUMNA DE ARRIOSTRE

1. PREDIMENSIONAMIENTO

Se diseñará como una viga en dos apoyos, considerando que se tienen 4 tramos con un área de influencia de 45°

a) COLUMNA INTERIOR PRIMEROS PISOS C-1

RADIO ENTRE EJES: 1.95 mLONGITUD TRIB. DE VIGAS: 3.06 m

ÁREA TRIBUTARIA SOBRE LA LOSA: 3.63 m2

CARGA MUERTA:P.E DEL CONCRETO: 2.50 Tn/m3PESO DE LA VIGA: 0.2X0.25x2.5x3.06 = 0.38 TnPESO DEL ACABADO: 0.1x3.63 = 0.36 TnPESO DE LA LOSA: 0.2x3.63x2.5 = 1.82 Tn

TOTAL: = 2.56 Tn

CARGA VIVA:S/C: 0.1x3.63 = 0.36 Tn

Pu=1.4xPD+1.7xPL=

Pu sobre Columna: 4.20 Tn

AREA MINIMA DE COLUMNA

b x h = K X P / (n x f´c) fórmula para predimensionamiento de columnas.

TIPO DE COLUMNA K nColumna interior primeros pisos 1.1 0.3Columna interior últimos pisos 1.1 0.25

Columnas extremas de porticos interiores 1.25 0.25

Columna de esquina 1.5 0.2Reemplazando valores:K = 1.1P = 4.20 Tnn = 0.3f´c = 210 Kg/cm²b x h = 73.33 cm2Utilizando Factor de Seguridad = 1.50 ==> b x h = 110.00 cm²

DIMENSION DE COLUMNA ADOPTADA

b 20 cmh 20 cmAREA 400 cm2

2. DISEÑO DEL ACERO

Pu: 4.20 TnMu: 0.42 Tn-m

Las cuatro columnas que se ubicarán en el reservorio, cumplirán la función de arriostre para los anillos horizontales; sin embargo para efectos de diseño, se considerará que la columna soporta la cuarta parte de la carga concéntrica generada por los elementos viga y losa.

Para ello consideramos la carga última factorizada obtenida en el acápite anterior, además consideraremos el momento último como un 10% de la carga última factorizada:

Page 14: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

0.20

0.20

2 Ø 1/2 ''

Usaremos Ø de 3/8:'' 1 @5cm+3 @10cm + Resto @⍁ ⍁ 20.00 cm

RECUBRIMIENTO: 4.00 cm2 Ø 1/2 ''

Espaciamiento máximo por flexión: 10.00 cmr.e real= 5.59 cm

Espaciamiento: 8.83 cm OK, cumple

VII. DISEÑO DE LA LOSA DE FONDO

3.50 m

p.e C°A°= 2.50 Tn/m3Ancho de influencia: 100.00 cm.

A) POR CARGA MUERTA

e. losa: 0.20 m Se considera el mismo que la losa del techo ya que la luz interna es la misma.Peso propio: 0.50 Tn/m2

Piso terminado: 0.10 Tn/m20.60 Tn/m2

B) POR CARGA VIVA

Peso del agua= 2.10 Tn/m2

C) CARGA ÚLTIMA FACTORIZADA

Wu=1.4xCD+1.7xCVWu= 4.41 Tn/m2

Verificamos que el espaciamiento entre los aceros de la columna no sea mayor a 16.00 cm. Ni mayor al espaciamiento entre aceros por momento flector:

Se diseñará como si fuera una losa simplemente apoyada con la luz igual al diámetro interno, sin embargo, debido a que no existen excentricidades por fuerzas de volteo a en el nivel del suelo, únicamente deberán verificarse que los esfuerzos producidos en el mismo no sean mayores a su capacidad portante. Para ello se realizarán los metrados considerando las cargas distribuidas en 1 metro cuadrado.

E726
FRANCISCO: Sin hacerte paltas, ingresa solamente el diámetro del estribo
Page 15: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

Verificamos los esfuerzos admisibles del suelo: T = (1 * Sum FV / B )Tt = 0.69 Kg / cm^2

Tmáx = 0.441 Kg / cm2 >Tmax...!O.K.

CHEQUEO DEL CORTANTE MÁXIMO

a) En todo el tramo: 4.41 Tn

Vc = Ø 0.53 ((f´c)^(1/2)) b d Ø = 0.75

f'c: 210 Kg/cm²r.e: 4.00 cm.b= 100.00 cm.h= 20.00 cmd= 16.00 cm

Vc = 9.22 TnVc = 9.22 Tn > Vu. = 4.41 Tn

OK, La sección no necesita refuerzo por corte (Diseño de estribos)

- ESPACIAMIENTO DEL ACERO EN AMBOS SENTIDOS:Nota: Sólo cuando el espesor del muro sea mayor a 0.10 m.

ρmin = 0.00180Asmont=Asmin= 2.88 cm2

CONSIDERANDO Ø= 3/80.71 cm²

S=100xAb/AsS= 24.00 cm

El espaciamiento será: 24.00 cm

Usaremos 1 Ø 3/8 @ 24.00 cm.

VIII. DISEÑO DEL CIMIENTO CORRIDO

1. PREDIMENSIONAMIENTOCapacidad Portante: 0.69 Kg / cm^2

0.20 m* Ancho de Cimentación : ( B )

Asumimos:B = 0.70 m

2.80 m 2.10 m * Ancho de punta : ( D )

Consideramos :0.20 m 0.30 m D = 0.20 m

0.20 m * Peralte de punta : ( t )

t= 0.20 m0.70 m

Metramos las cargas transmitidas a la cimentación:CARGA MUERTA:LONGITUD ENTRE EJES: 3.06 mANCHO TRIBUTARIO: 1.75 m CHEQUEO DEL CIMIENTO ASUMIDO:VOLADIZO LOSA: 0.20 mESPESOR LOSA: 0.20 m Con factor de seguridad 1.15, tenemos:P.E DEL CONCRETO: 2.50 Tn/m3

W=CM+CL= 3.95 Tn/mPESO DE LA VIGA: = 0.13 Tn/mPESO DEL ACABADO: = 0.12 Tn/m Ac=1.15xW/(Tt)= 0.65 mPESO DE LA LOSA: = 0.98 Tn/mPESO DEL MURO: = 1.28 Tn/mPESO DEL TERRENO: = 0.18 Tn/mSOBRECARGA TERRENO/VEREDA: = 0.20 Tn/m

Vu= Wu=

→ Ab =

El cimiento corrido se diseñará de tal manera que sea un solo elemento estructural junto con la losa, para ello se deberá verificar que el mismo tenga un ancho el cual no exceda, en su longitud interna, a la mitad del diámetro interno del reservorio. Finalmente se deberá verificar si la cuantía de acero de refuerzo es mayor al acero mínimo de la losa inferior, de ser así, deberá utilizarse el área de acero correspondiente a lo largo del cimiento, de lo contrario se utilizará la misma cuantía de la losa.

En cualquier caso, el ancho del cimiento interno no deberá ser mayor a la mitad del diámetro interior.

1

2

3

G819
FRANCISCO: Nunca será menor a 0.30m. Y se varía hasta que sea mayor al cimiento requerido
G824
FRANCISCO: SE CONSIDERA LA MISMA LONGITUD QUE EL ESPESOR DE LA LOSA
G828
FRANCISCO: Empezar con el mismo espesor de la losa de fondo
Page 16: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

PESO DEL CIMIENTO: = 0.35 Tn/mTOTAL: = 3.22 Tn/m

0.30 < 1.75 OK

Page 17: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

CARGA VIVA:

S/C DEL TECHO EN LA LOSA: = 0.10 Tn/mPESO DEL AGUA: = 0.63 Tn/m

TOTAL: = 0.73 Tn/m

Por lo tanto usaremos la misma área de acero que en la losa de fondo y se trabajará como un solo elemento estructural.

Usaremos 1 Ø 3/8 @ 24.00 cm.

EMPALMES POR TRASLAPE MÍNIMOS

LONGITUD DE DESARROLLO :

L desarr. = 0.06 Av * fy / (f´c)^(1/2)

LONGITUD DE DESARROLLOØ 3/8 '' 1/2 '' 5/8 '' 3/4 '' 1 '' 1 3/8 ''f'c 210 210 210 210 210 210fy 4200 4200 4200 4200 4200 4200Ab 0.71 1.27 1.98 2.85 5.07 9.58

Ld (cm) 30.00 30.00 35.00 50.00 89.00 167.00L. gancho Estribos 0.075 0.075

Nota: La longitud de anclaje, deberá ser mayor o igual a la longitud de desarrollo.

IX. DISEÑO DE LA TUBERÍA DE LIMPIEZA Y REBOSE

1) DATOS: De acuerdo a las líneas de entrada y de salida, tenemos:

Diámetro de tub. de entrada (conducción) 1 1/2 ''Diámetro de tub. de salida (1) (Ramal A) 3/4 ''Diámetro de tub. de salida (2) (Ramal B) 1 ''Volumen del reservorio (m3) 21.215 m3Caudal Máximo Horario: 1.38 Lt/seg

2) DIMENSIONAMIENTO DE LA CANASTILLA:

DIAM. TUBERÍA D.Canastilla 3xD 6xD L. Canastilla L. Canastilla 3/4 '' 1 1/2 '' 5.72 cm 11.43 cm 9.00 cm 4 ''1 '' 2 '' 7.62 cm 15.24 cm 12.00 cm 4 ''

Page 18: 03 DISEÑO DE RESERVORIO CIRCULAR

2) DISEÑO DE LA TUBERÍA DE LIMPIEZA Y REBOSE:

Q: Qmáxd: 1.38 Lt/seg =0.001380 m³/seg5 m/seg

0.6 m/seg

Dmáx: 2.13 Pulg.Dmin: 0.74 Pulg.

Por lo tanto usaremos diámetro de: 2.00 Pulg. D. REBOSE D.Cono de Reb.2 '' 4 ''

Este diámetro deberá tener una capacidad mayor al del caudal máximo horario total que ingresa al reservorio. Para que esto se cumpla, dimensionaremos la tubería con una capacidad cercana a su límite máximo.

Vmáx:

Vmín:

4

QD

V