1. Diseño de Reservorio Circular

8/17/2019 1. Diseño de Reservorio Circular

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"MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE E INSTALACIÓN DE UNIDADES BÁSICAS DE SANEAMIENTO EN LA LOCALIDAD

DE PENCALOMA - DISTRITO DE CONCHÁN - PROVINCIA DE CHOTA - CAJAMARCA"

I. GEOMETR A DEL RESERVORIO

II. CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO

qu = σu =

qu = σu =

qu = σu =

σu = Calculadoσu = Estudio de suelosσu = Elegido

Módulo de Elasticidad del A°: E= 2100000.00 Kg/cm2

0.70 m2.10 m2.60 m2.80 m2 ''

Nc :Nq :Nw :

12.864.451.52

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 delsuelo. Para fines de diseño se estimará además la profundidad de la cimentación, teniendo en cuenta que por lo general el cimiento tiene un espesort=0.30 a 0.50m. debajo del nivel plataformeado del suelo.

φ ( ng. de fricción interna): 15°

C (Cohesión) :

Diámetro interno:Altura total del Reservorio:

Diámetro tub. Llegada:Altura de cúpula:

Altura total la pared::P.e. del concreto (γc):

Gravedad:

Borde libre:Altura del agua:

0.30 m2.50 m2.50 Tn/m39.81 m/s2

1.77 kg/cm2

FS : 3.00

0.61 kg/cm2

30.00 m3f'c= 210.00 Kg/cm2

E= 218819.79 Kg/cm2

0.20

Volumen:Resistencia del concreto:

Módulo de Elasticidad del C°:

Módulo de Poisson:

Resistencia del acero: fy = 4200.00 Kg/cm2

0.1Ancho de Zapata (B): 1.00 m

Alto de Zapata (Z): 0.50 m

Dh (Dens. Húmeda del suelo) 1800 kg/m3

1.82 kg/cm2

1.80 kg/cm2

0.59 kg/cm20.60 kg/cm20.59 kg/cm2

0.59 kg/cm2

0.60 kg/cm2

SUSTENTO DE C LCULOMEJORAMIENTO Y AMPLIACI N DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE E INSTALACI N DE UNIDADES B SICASDE SANEAMIENTO EN LA LOCALIDAD DE PENCALOMA - DISTRITO DE CONCHÁN - PROVINCIA DE CHOTA -

REGIÓN CAJAMARCAPENCALOMA

PROVINCIA:DISTRITO:

DESCRIPCI N: CÁLCULO ESTRUCTURAL DE RESERVORIO CIRCULAR DE 11 m3

CHOTA REGI N: CAJAMARCACONCH N

PROYECTO:

LUGAR:

DIGO DEL PIP: DISE O: EFPUCONSULTOR: Ing. David Pajares Ruíz

bl

h

+ + 12 ó

1.3 + + 0.4 ó

1.3 + + 0.3 ó

MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE CONCHÁN


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III. DISE O DE LA PARED DEL RESERVORIO

1. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA PARED

A. C LCULO DEL EMPUJE DE AGUA

W = Peso específico del agua

Wu =H = 2.10 mE =

B. PREDIMENSIONAMIENTO DEL ESPESOR DE LA PARED

f'c =fy =Ø = (RNE)σr =

e =

2. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA C PULA DE TECHO

(Se considera entre 7 y 10 cm)

3. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA LOSA DE FONDO

(RNE)

h =

4. PREDIMENSIONAMIENTO DEL ANILLO O VIGA CIRCUNFERENCIAL

i. Peralte de la viga(RNE)

h =

ii. Ancho de la viga(RNE)

h =

2.21 Tn

Adoptamos h = 0.15 m0.14 m

1.00 Tn/m3

2.81 Tn/m3

210.00 Kg/cm2

0.40m

2.10m

0.14 mAdoptamos h = 0.15 m

12.50 Kg/cm23.10 cm

Adoptamos e =

4200.00 Kg/cm20.65

0.15 m

Adoptamos t = 0.10 m

0.13 mAdoptamos h = 0.15 m

E WxH

2

W 1.65x1.70xW

e WuxH

4σ D

σr ∅1.33 f

c

h D

20

h D

18.5

b h D

18.5



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IV. IDEALIZACI N DEL MOVIMIENTO DE UN FLUIDO EN UN TANQUE

WL h hC

hi

D

WA =mA =

A. RELACI N DI METRO INTERNO Y ALTURA

D/H = 1.24

B. DETERMINACI N DE LAS MASAS IMPULSIVA Y CONVECTIVA

Dónde:f i = 0.74 mi =f C = 0.32 mC =

Total = 1.06

74.00% Participa en el modo impulsivo32.00% Participa en el modo convectivo-6.00% Es menor que la masa del líquido

1.23810 Por lo tanto usaremos la ecuación (a) para el cálculo de hi

hi= 0.81 m

0.36 Tn.Seg2/mmi: Masa impulsivamA:Masa del aguamC: Masa convectivaH: Altura del AguaD: Diámetro interno del agua

1. DETERMINACIÓN DE LA MASA DE LA ESTRUCTURA CUANDO EL AGUA ALCANZA LA ALTURA ESTÁTICA MÁXIMA

Como es de conocido, la fuerza sísmica está directamente relacionada con el peso de la estructura, por ello nos planteamos a hacer el análisis cuando elagua alcanza su altura máxima (caso más crítico).

Modelo Dinámico

De acuerdo a la Norma ACI, en su capítulo 9 (Modelo dinámico), la cual se basa en el Sistema Mecánico Equivalente (S.M.E.) 1963 de George W.Housner, apreciamos dos masas.

Posición Estática de Oscilación de la superficie del

Por lo tanto el:

C. DETERMINACI N DE LAS ALTURAS A LAS QUE SE ENCUENTRAN LOS RESORTES DE LAS MASAS IMPULSIVA YCONVECTIVA

Para hi, tenemos que D/H=

11.15 Tn1 Tn.Seg2/m

2. C LCULO DE LOS PAR METROS PARA EL MODELO DIN MICO

De acuerdo a la Norma ACI 350.3-06, en el capítulo 9 Modelo Dinámico, calculamos los parámetros para el diseño dinámico (recordando que la rigidezimpulsiva es infinita)

0.84 Tn.Seg2/m

Movimiento del fluido en el Reservorio

W

Wi

W π ×D

4

× H × W

f mm

tanh 0.866 ×D

H0.866 ×

DH

f m

m 0.264 × D

H tanh 3.16 ×D

H

D

H < 1.333 →

hH

0.5 − 0.09375D

H (a)

D

H ≥ 1.333 →

h

H 0.375 (b)

h

H 1 −

Cosh 3.16HD

− 1

3.16HD

× sinh 3.16HD



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hC= 1.40 m

K C= (Según Ramírez )K C= 0.95 Tn/m (Según Llasa )

K C =

3211.25 º

N° Div. ngulo Cos2() N° Div. ngulo Cos2()1 0.000 1.000 18 191.250 0.962

2 11.250 0.962 19 202.500 0.8543 22.500 0.854 20 213.750 0.6914 33.750 0.691 21 225.000 0.500 Donde:5 45.000 0.500 22 236.250 0.309 K CI = Rigidez convectiva de cada resorte.6 56.250 0.309 23 247.500 0.146 K C = Rigidez convectiva total7 67.500 0.146 24 258.750 0.038 α = Ángulo acumulado8 78.750 0.038 25 270.000 0.0009 90.000 0.000 26 281.250 0.03810 101.250 0.038 27 292.500 0.146 K CI =11 112.500 0.146 28 303.750 0.30912 123.750 0.309 29 315.000 0.50013 135.000 0.500 30 326.250 0.69114 146.250 0.691 31 337.500 0.85415 157.500 0.854 32 348.750 0.96216 168.750 0.96217 180.000 1.000

16.000

3. C LCULO DEL ESPECTRO DE DISE O PARA RESERVORI CIRCULAR

0.251.001.50

Rwi 2.00

Rwc 1.00

TOTAL

0.27 Tn/m

Para el modelamiento en el programa SAP2000 dividiremos a la estructura en cierto número partes de forma radial, (en cuya idealización el resorte sujetauna masa concentrada en el Centro de Gravedad), debemos descomponer la rigidez del resorte convectivo (Kc) entre el mismo número partes.

Número de partes a dividir:Incremento del ángulo α:

A. FACTOR DE ZONA (Z), SUELO (S), USO (U), AMPLIFICACI N S SMICA (C) Y REDUCCI N (Rwi, Rwc)

Superficial

----

Z2S1A2

T = 0.05TP = 0.40TL = 2.50

REDUC.

ZONA (Z)SUELO (S)

USO (U)

AMP. SÍSMICA (C) 2.50

Tanques de base fija o

articulada

D. DETERMINACI N DE LA RIGIDEZ DEL RESORTE DE LA MASA CONVECTIVA (Kc)

4.39 Tn/m

4.39 Tn/m

Nota: Debido a que la Rigidez es directamente proporcional a la fuerza (Ley de Hooke), elegimos el mayor de los resultados.

K 0.836mg

H tanh 3.68

H

D Ramírez 2011

K 45

2 ×

mH

mH

mD

Llasa 2011

KI K

cos(∝); (Ramírez 2011)

S Z × U × S × C t

Rwi × g

S Z × U × S × C t

Rwc × g

T < TP → C t 2.5

TP < T < T → C t 2.5 TP

T

T > T → C t 2.5 TP. T

T



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T(s) C ZUSC/Rw ZUSC/Rwi ZUSC/Rwc0.00 2.50 0.4688 0.469 0.9380.10 2.50 0.4688 0.469 0.9380.20 2.50 0.4688 0.469 0.9380.30 2.50 0.4688 0.469 0.9380.40 2.50 0.4688 0.469 0.9380.50 2.00 0.3750 0.375 0.7500.60 1.67 0.3125 0.313 0.625

0.70 1.43 0.2679 0.268 0.5360.80 1.25 0.2344 0.234 0.4690.90 1.11 0.2083 0.208 0.4171.00 1.00 0.1875 0.188 0.3751.10 0.91 0.1705 0.170 0.3411.20 0.83 0.1563 0.156 0.3131.30 0.77 0.1442 0.144 0.2881.40 0.71 0.1339 0.134 0.2681.50 0.67 0.1250 0.125 0.2501.60 0.63 0.1172 0.117 0.2341.70 0.59 0.1103 0.110 0.2211.80 0.56 0.1042 0.104 0.2081.90 0.53 0.0987 0.099 0.1972.00 0.50 0.0938 0.094 0.1882.10 0.48 0.0893 0.089 0.1792.20 0.45 0.0852 0.085 0.1702.30 0.43 0.0815 0.082 0.163

2.40 0.42 0.1563 0.078 0.1562.50 0.40 0.1500 0.075 0.1502.60 0.37 0.1387 0.069 0.1392.70 0.34 0.1286 0.064 0.1292.80 0.32 0.1196 0.060 0.1202.90 0.30 0.1115 0.056 0.1113.00 0.28 0.1042 0.052 0.1044.00 0.16 0.0586 0.029 0.0595.00 0.10 0.0375 0.019 0.0386.00 0.07 0.0260 0.013 0.026 El Máximo valor de la Aceleración espectral Rw es: 0.4697.00 0.05 0.0191 0.010 0.019 El Máximo valor de la Aceleración espectral Rwi es: 0.4698.00 0.04 0.0146 0.007 0.015 El Máximo valor de la Aceleración espectral Rwc es: 0.9389.00 0.03 0.0116 0.006 0.01210.00 0.03 0.0094 0.005 0.009

d) Combinaciones de Cargas para el Análisis Sísmico

CARGA MUERTA

Por Acabados: 0.10 Tn/m2Peso Propio: (Será considerado dentro del Programa SAP2000)

CARGA VIVA

Sobrecarga del techo: 0.10 Tn/m2 Para techos con inclinación menor a 3º (Norma E.020 RNE 2009)

PRESI N DEL AGUA

w= 1.00 Tn/m3

COMBINACI N DE CARGA

CARGA DE SERVICIO

Utilizaremos las ecuaciones encontradas en la norma E-060 del Reglamento nacional de edificaciones.

Ya que el Programa SAP2000 trabajará con el Análisis Dinámico mediante el uso del Espectro de Aceleraciones, será necesario determinar lascargas adicionales que representarán la masa de la estructura en sí. Cabe destacar que el Programa SAP2000 tiene la facilidad de incluir el peso propio en el metrado de la carga muerta de acuerdo a los elementos que se dibujen en la idealización.

Del Análisis Estático tenem

w x H= 0.00 Tn/m2

w x H= 2.10 Tn/m2

Cuando H= 2.10 m:

Cuando H= 0.00 m:

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00

S a

PERIODO T(s)

ZUSC/Rw

ZUSC/Rw

S D+L+EH+CS

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00

S a

PERIODO T(s)

ZUSC/Rwi

ZUSC/Rwi

0.000.200.400.600.80

1.00

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00

S a

PERIODO T(s)

Series2



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CARGA LTIMA

V. MODELAMIENTO DEL AN LISIS DIN MICO EN EL PROGRAMA SAP2000

Ejes y Coordenadas a ingresar en el SAP2000

0.15 m

2.35 m

83.077004 º

VI. DISE O DEL ACERO EN LA SUPER ESTRUCTURA

a) Diseño de la Pared del Reservorio

-) DISE O ESTRUCTURAL POR FUERZA ANULAR - CARA INTERNA

T=rmin=

As= b=t=d=

Ash mínimo=As selec.=

3/8 → A b = S=100xAb/As

S=

-) DISE O ESTRUCTURAL POR FUERZA ANULAR - CARA EXTERNA

T=rmin=

As= b=

t=d=

Ash mínimo=As selec.=

3/8 → A b = S=100xAb/As

S =

3.00 cm²

3.00 cm²

re= 3.0 cm0.15 m12.00 cm3.00 cm²

CONSIDERANDO Ø=

12.00 cm3.00 cm²

- ESPACIAMIENTO DEL ACERO ANULAR EXTERNOCONSIDERANDO Ø =

0.71 cm²20.00 cm

20.00 cm.Usaremos 1 Ø 3/8 @

0.00251.00 cm²100.00 cm

1.31 Tn/m0.00250.52 cm²100.00 cm

0.15 m

- ESPACIAMIENTO DEL ACERO ANULAR INTERNO

0.71 cm²20.00 cm

20.00 cm.Usaremos 1 Ø 3/8 @

re= 3.0 cm

α= 24.616032 º

0.30 m

R=3.301042m

α Dividido =

Divisiones =

2.51 Tn/m

1.375 m

U 1.25 CM+ CV + EH ± CSU 0.90CM ± CS

U 1.4D + 1.7L + 1.4EH

0.6

0.6



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Comprobación del espesor de la pared:

C= 0.0003f'c=fct=fy=fs=

Ec= t = Ok Es=n= 9

-) DISE O ESTRUCTURAL POR MOMENTO FLEXIONANTE CARA INTERNA

d =r = DESC. FLEXION

Ø = Mu = b = W =d = ρ =

fć = ρb =fy = ρmin =

ρmax = OK!Mr máx = As (+) =

DIAM. =Abarra =

S =

As (-) = 3/8 ''

-) DISE O ESTRUCTURAL POR MOMENTO FLEXIONANTE CARA EXTERNA

d =r = DESC.

Ø = Mu = b = W =d = ρ =

fć = ρb=fy = ρmin =

ρmax= OK!Mr máx = As (+)=

DIAM.Abarra

S=As (-) = 3/8 ''

-) VERIFICACI N DEL CORTANTE EN LA PARED DEL RESERVORIO

Ø = 0.75

Vc =>

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

Cortante Positivo (V):Cortante Negativo (V):

Vc = Ø 0.53 ((fć)^(1/2)) b d

6.91 TnVc = 6.91 tn Vu = 1.40 tn

12.0 cm.210 Kg/cm²4200 Kg/cm²

Ku máx = 49.53 Kg/cm²

12.0 cm.210 Kg/cm²4200 Kg/cm²

Mr máx = Ø K b d^212.0 cm.3.00 cm.0.90100 cm.

6.42 Tn/mOk, cumple

210 Kg/cm²21 Kg/cm²4200 Kg/cm²2100 Kg/cm²218819.79 Kg/cm22100000.00 Kg/cm2

0.01 cm

Mr máx = Ø K b d^212.0 cm.3.00 cm.

100 cm.0.90

@ 25 cm

@ 25 cm

0.000150.02160.00250

Ku máx = 49.53 Kg/cm²6.42 Tn/m

Ok, cumple

0.76 Tn/m1.40 Tn/m

0.016203.00 cm23/8

0.71 cm223 cm

FLEXION

0.02 Tn-m0.000580.000030.02160.002500.016203.00 cm23/8

0.71 cm223 cm

0.08 Tn-m0.00291

0.85− 0.7225− 1.70

Ø ∗

0.85− 0.7225− 1.70

Ø ∗



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b) Diseño de la viga anular superior

-) ACERO LONGITUDINAL INTERNO EN VIGA ANULAR

T =

Pmin =As = b' =h' =d =

Ash mínimo =As selec. =

ok

-) ACERO LONGITUDINAL EXTERNO EN VIGA ANULAR

T =rmin =

As = b' =h' =d =

As selec. =

ok -) ACERO POR CORTANTE EN VIGA ANULAR

Vdu= 0.040 TnVc= 1.382 TnVs= -1.329 TnVs< 5.478 Tn

Usaremos: 3/8Av= 1.42 cm²

Smáx= 5.00 cmSmáx= 60.00 cm

S= 5.00 cm

5.00 cm

1.42 cm² 1.42 cm²rea total = 2.84 cm²

Ok

No necesita Diseño por corte

Usaremos Ø de 3/8: Todos '' @

2ϕ3/8

1.42 cm²

1.04 cm²

2.63 Tn/m

0.0024 Tn/m1.04 cm²15.00 cm15.00 cm re= 3.0 cm12.00 cm0.44 cm²

2ϕ3/8

1.42 cm²

2ϕ ϕ3/8 3/8

rea total = 2.84 cm²

0.26 Tn/m0.0024 Tn/m0.10 cm²15.00 cm15.00 cm re= 3.0 cm12.00 cm0.44 cm²Ash mínimo =0.44 cm²

2

Vc 0.53 f c × b × d

Vs < 2.1 f c bd

S ∅Av fy d

V

0.6

0.6

Vs Vn − Vc



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c) Diseño de la Cúpula

-) DISE O POR TENSI N ANULAR (fr)

f'c =fr =

T=A=σT=

T = 0.87 Tn/mrmin = 0.0025

As = 0.35 cm² b = 100.00 cmt = 0.10 md = 7.00 cm

Ash mínimo = 1.75 cm²

CONSIDERANDO Ø= 3/8 → A b = 0.71 cm² S=100xAb/AsS= 40.00 cm

Smáx= 20.00 cm20.00 cm.

-) DISE O ESTRUCTURAL POR MOMENTO

M. Positivo=M. Negativo=

DECRIP. FLEXIONMu (+) = 0.08 Tn-m

d = 0.02 cm. W = 0.00885recubrimi = 3.00 cm. ρ = 0.00044 OK!

Ø = 0.90 ρb = 0.0216 b = 100.00 cm. ρmín = 0.00250 ACI - 318d = 7.00 cm. ρmax = 0.01620

f´c = As (+) = 1.75 cm2fy = DIAM. = 3/8

Abarra = 0.71 cm2Mr máx = 2.18 Tn/m Espac. S = 20 cm

As (+) = 3/8 '' @ 20 cm

-) VERIFICACI N DEL CORTANTE EN LA C PULA

Cortante Positivo (V): 0.002 Tn/m Ø = 0.75Cortante Negativo (V): 0.104 Tn/m

Vc = 4.03 Tn>


re= 3.0 cm

Ok, cumple

= 289.83 Tn/m²

8.73 Tn/m2

Ku máx = 49.53 Kg/cm²

210 Kg/cm²28.98 Kg/cm²

0.87 Tn/m0.10 m2

Vc = Ø 0.53 ((f´c)^(1/2)) b d

0.08 Tn-m0.03 Tn-m

210 Kg/cm²4200 Kg/cm²

Vc = 4.03 tn Vu = 0.10 tn

- ESPACIAMIENTO DEL ACERO ANULAR

Usaremos 1 Ø 3/8 @

Mr máx = Ø K b d^2

Ok, cumple

0.6

0.85− 0.7225− 1.70

Ø ∗



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VII. DISE O DEL ACERO EN LA SUB ESTRUCTURA

a) Diseño del Cimiento Corrido

1. PREDIMENSIONAMIENTOCapacidad Portante:

0.15 m

* Ancho de Cimentación : ( B )

Asumimos:2.50 m B = 0.70 m

2.10 m * Ancho de punta : ( D )

0.50 Considerar: B/3 = 0.230.25 m 0.30 m B/4 = 0.175

D = 0.25 m0.25 m

B * Peralte de punta : ( t )

0.70 m t = 0.25 m

ÁREA DE INFLUENCIA DE LAS REACCIONES:

322.60 m2.90 m0.04 m²

RD = Reacción por Carga MuertaRL = Reacción por Carga Viva

MV = Momento Resultante de Volteo a Nivel de la Base

C LCULO DEL MOMENTO ESTABILIZANTE RESPECTO A B

P.V. Suelo= 1.80 Tn/m3 p.e. Cº= 2.50 Tn/m3 Wu (Agua) = 1.65 Tn/m3 (Factor Sanitario)

DESC. rea Distancia A X P.E Factor Fuerza Momento1 0.125 0.125 0.225 1.40 0.315 0.0392 0.175 0.350 0.438 1.40 0.613 0.2143 0.630 0.550 1.040 1.70 1.767 0.972

RD 0.325 0.770 1.40 1.078 0.350RL 0.325 0.038 1.70 0.064 0.021

SUMA 3.837 1.597

C LCULO DE LA EXCENTRICIDAD

e = -0.062 m

* Excentricidad maxima :

e máx. = 0.120 m

e = -0.06 < e. máx = 0.12 >e...!O.K.

ESFUERZO A NIVEL DE CIMENTACION :

Tmáx = 0.256 Kg / cm2 < Tt 0...!O.K.

OK

Nº Divisiones =Diámetro Interno =Diámetro Externo =

rea para Reacciones =

0.77 Tn0.04 Tn0.02 Tn-m

0.59 Kg/cm²

Mediante el programa SAP2000, obtenemos las siguientes reacciones por servicio:

2 −

−

=

6

T =

F

B ±

6 × = F

B

3

1

2



12/16



2. DISE O DEL TAL N

Según triangulo de esfuerzos tenemos :

Despejando TH :

TH =

Cálcul o de la Car ga y Esfuerzos ejercidos en el Tal ón

W1= 6.77 Tn/m (Hacia Abajo)

0.30 Tn-m0.40 m

2.03 Tn

THTmin

Tmáx

Cálcul o del M omento y el Cortan te Producidos por el D iagr ama de Presiones

D'= 30.00 cm

M2= 0.34 Tn-m V2= 2.14 Tn

Momento Últ imo de Diseño

0.04 Tn-m Debido a que M2>M1, se colocará el acero en la cara inferior


d = 12.00 cm. W = 0.00059r.e= 7.00 cm. ρ = 0.00003 OK!Ø = 0.90 ρb = 0.0216 b = 100.00 cm. ρmin = 0.00180 ACI - 318d = 18.00 cm. ρmax = 0.01620

f´c = 210 Kg/cm² As (+) = 3.24 cm2fy = DIAM. = 3/8

A barra = 0.71 cm2Mr máx = 14.44 Tn/m Espac. S = 20 cm

As (+) = 3/8 '' @ 20 cm3. DISE O DE LA PUNTA

Según triangulo de esfuerzos tenemos :

Despejando T3 :

T3 =

Cálcul o de la Car ga y Esfuerzos ejercidos en el Tal ón

W1= 2.14 Tn/m (Hacia Abajo)

0.07 Tn-m

0.53 Tn

T3Tmin

Tmáx

D'= 0.30 m

0.25 m

0.59 Kg/cm²

"TALON"B= 0.70 m

B= 0.70 m

D ''= 0.25 m. 0.45 m


Ok, cumple

0.25 m

4200 Kg/cm² Ku máx = 49.53 Kg/cm²

0.46 Kg/cm²

M2 TmínxD′

2 +

TH − Tmín xD′

6 xB V2 TmínxD′ +

TH − Tmín xD′2

xB

0.85− 0.7225− 1.70

Ø ∗

Tá − Tí

B

T H − Tí

D′

×′

×

− =

×"

× "

Tá − Tí

B

T3− Tí

D"



13/16



Cálcul o del M omento y el Cortan te Producidos por el D iagr ama de Presiones

D"= 25.00 cm

M2= 0.10 Tn-m V2= 0.90 Tn

Momento Últ imo de Diseño

0.04 Tn-m Debido a que M2>M1, se colocará el acero en la cara inferior


d = 12.00 cm. W = 0.00061r.e= 7.50 cm. ρ = 0.00003 OK!Ø = 0.90 ρb= 0.0216 b = 100.00 cm. ρmin = 0.00180 ACI - 318-11d = 17.50 cm. ρmax= 0.01620

f´c = 210 Kg/cm² As (+)= 3.15 cm2fy = DIAM. 3/8

Abarra 0.71 cm2

Mr máx = 13.65 Tn/m Espac. S= 20 cmAs (+) = 3/8 '' @ 20 cm

AREA DE ACERO POR REPARTICION :

= 2.19 cm2

Asrp = 2.19 cm2

- ESPACIAMIENTO DEL ACERO :

3/8 → A b = 0.71 cm²

S = 32.46 cm.30.00 cm.

30.00 cm.

4. VERIFICACI N DEL CORTANTE-) Cortante Máximo Resitente del Concreto

Vu= 2.14 Tnr.e= 7.50 cm. Ø = 0.75 b = 100.00 cm. Vc = 10.08 Tnd = 17.50 cm.

f´c = 210 Kg/cm²

Vc = 10.08 Tn > Vu. = 2.14 TnOK, La sección no necesita refuerzo por corte (Diseño de estribos)

b) Diseño de la Losa de Fondo

2.00 m

p.e C°A° =


Ok, cumple

Asrp = 0.0025 b d /2

CONSIDERANDO Ø =

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

4200 Kg/cm² Ku máx = 49.53 Kg/cm²

Consideramos s =

100.00 cm.Ancho de influencia =2.50 Tn/m3

Usaremos 1 Ø 3/8 @

2 3′′

2 +

á −3 ′′

3 2 3" +

− 3 "

2

0.85− 0.7225− 1.70

Ø ∗

− =

V ∅ × 0.53 f c × b × d



14/16



A) POR CARGA MUERTA

e. losa:

B) POR CARGA VIVA

Peso del agua =

C) CARGA LTIMA FACTORIZADA

Wu =

Verificamos los esfuerzos admisibles del suelo:

Tt = 0.59 Kg/cm²

Tmáx = 0.42 Kg/cm²

CHEQUEO DEL CORTANTE M XIMO

4.24 Tn

Ø = 0.75

f'c =r.e = 5.00 cm. b = 100.00 cm.h = 15.00 cmd = 10.00 cm

Vc = 5.76 TnVc = 5.76 Tn > Vu. = 4.24 Tn


DISE O POR FLEXI N

Ø = 0.90( para f´c y fy indicado )

4.46 Tn-m

FLEXION FLEXION0.71 Tn-m OK 1.41 Tn-m OK

0.03820 0.078300.00191 OK 0.00391 OK 0.0216 0.0216

0.00180 ACI - 318 ########## ACI - 3180.01620 0.016201.91 cm2 3.91 cm2

3/8 3/80.71 cm2 0.71 cm235.0 cm 15.0 cm

3/8 '' @ 35.0 cm 3/8 '' @ 15.0 cm

AREA DE ACERO POR REPARTICION : = 2.00 cm2

Asrp = 2.00 cm²1/4

→ A b = 0.32 cm²S = 16.00 cm.

15.00 cm.15.00 cm.

LONGITUD DE DESARROLLO :

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

As (+) = As (-) =

W =ρ =

ρb=

ρmin =

ρmax=

As (-)=DIAM.Abarra

W =ρ =

ρb =

ρmin =

ρmax =

As (+) =DIAM.Abarra

Espac. S=

0.15 m0.38 Tn/m20.10 Tn/m20.48 Tn/m2

2.10 Tn/m2

TOTAL =

4.24 Tn/m2

En todo el tramo:

Piso terminado:Peso propio:


15/16



Ø 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 89.00 167.00TIPO B: 40.00 40.00 50.00 65.00 120.00 220.00TIPO C: 55.00 55.00 60.00 85.00 155.00 285.00

Gancho est. 0.060 0.075

0.10 m0.15 m

2 φ 3/8''

2 φ 3/8'' 3/8'' @ 5 cm

0.70 m

0.30 m 0.15 m

3.00 cm.

3.00 cm.

3.00 cm.

7.00 cm.

5.00 cm.

ESPESOR DE LOSA DE FONDO 0.15 cm.

IX. DISE O DE LA TUBER A DE LIMPIEZA Y REBOSE

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

2 1/2 ''2 ''11.00 m31.05 Lt/seg

Recubrimiento en la pared:

Recubrimiento en la cúpula:

Recubrimiento en la viga:

Recubrimiento en el cimiento corrido:

Recubrimiento en la losa de fondo:

0.25 m

0.25 m

2.60 m

3/8'' @ 30 cm

1/4'' @ 15 cm

3/8'' @ 35 cm 3/8'' @ 15 cm

3/8'' @ 20 cm

3/8'' @ 20 cm

3/8'' @ 20 cm 3/8'' @ 20 cm

0.15 m

2.50 m

2.10 m

0.30 m

3/8'' @ 20 cm

3/8'' @ 25 cm3/8'' @ 25 cm

3/8'' @ 20 cm

LONGITUD DE DESARROLLO

φ de tub. de entrada (cond.) =φ de tub. de salida =

Volumen del reservorio (m3) =Caudal Máximo Horario =



16/16



2) DIMENSIONAMIENTO DE LA CANASTILLA:

φ TUBER A φ CANAST. 3φ 6φ L CANAST. L CANAST.2 '' 4 '' 15.24 cm 30.48 cm 23.00 cm 10 ''

2) DISE O DE LA TUBER A DE LIMPIEZA Y REBOSE:

Qmáxd = 0.68 Lt/segVmáx =Vmín =

φmáx = 1.50 Pulg.φmin = 0.52 Pulg.

Por lo tanto usaremos diámetro de: 1.50 Pulg.

φ REBOSE φ CONO1 1/2 '' 3 ''

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.

=0.000683 m³/seg5 m/seg0.6 m/seg

4

Q D

V

1. Diseño de Reservorio Circular

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