1953790901-Cruce-Aereo-Hualhuac-2-Final (3)

Diseño de Superestructura

DISEÑO DE PASE AEREO L=20 m

Datos Generales

D= 2.00 m = Separacion entre PéndolasL= 20.00 m = Longitud del Puentef= 2.00 m = Flecha del cable

cf= 0.05 m = Contra flecha del tendido de tuberías= 0.45 m = Altura de la pendola central

2 plg = diametro de la tuberia a instalar

CALCULO DE LA FLECHA DEL CABLE (f)

Fc= 2mFc2= LP/10 = 2.0

f = 2.0

a.- DISEÑO DE PENDOLAS

- NUMERO DE PENDOLAS :Np= Numero de pendolas a calcular

Np= L/d - 1 L= Longitud del puente entre ejes de torres = 20.00 m d= Distancia entre cada pendola = 2.00 m

∴ Np= 9.00 pendolas (entre extremos del puente)

Total de pendolas en el puente 9 pendolas de distintas medidas y/o alturas y estaran distanciados c/ 2 m

- DIAMETROS DE LA PENDOLA :

Se usara varillas de fierro liso que en su extremo llevaran ojos soldados electricamente

PENDOLAS (TIPO BOA 6X19)

DIAM. As (cm2) Peso (Kg/ml) Rotura (Tn)

F adm= 0.6*Fy 1/4" 0.32 0.17 2.67

3/8" 0.71 0.39 5.95

Fy= 4200 kg/cm2 1/2" 1.27 0.69 10.4

Fadm= 2520 kg/cm2 5/8" 1.98 1.07 16.2

3/4" 2.85 1.55 23.2Area de acero de la pendola por calcular 1" 5.07 2.75 40.7

P= Peso total que soportara las pendolasEsfuerzo admisible

- Calculando el peso total que soportan las pendolas P:

P= (Pe+Pl+Pv+Pb+Pc+Ps/c) P= Err:522 Kg 0.1595929068 0.002 0.00032 2.4896

0.3191858136 0.002 0.00064 4.9793

Pe = Peso de la Tubería de FºGº D=2" 5.00 Kg 0.4787787204 0.0025 0.0012 9.3362

Pl = Peso del Agua en la Tubería= 4.05 Kg 0.6383716272 0.0025 0.0016 12.448

Pv = Peso de Accesorios Metálicos= 1.25 Kg 0.9575574408 0.003 0.00287 22.407

Err:522 Pb = Peso de Péndolas = Err:522 Kg 1.2767432544 0.003 0.00383 29.876

Pc = Peso de Clavos y Otros = 0.00 Kg

Ps/c = Peso de Sobre Carga = 0.00 Kg

∴ Err:522 cm2

∴ Se usara pendolas tipo boa de Diametro Err:522 cada 2 m

CONSTRUCCION DE LOS SISTEMAS DE AGUA Y SANEAMIENTO BASICO(UBS), EN LA LOCALIDAD DE PONGO ISLA Y ANEXO, DISTRITO DE HUIMBAYOC, PROVINCIA DE SAN MARTIN, DEPARTAMENTO DE SAN MARTIN

Ø =

A pendola= P/Fadm

A pendola =

F adm =

A pendola =


D.- LONGITUD Y DISEÑO DEL CABLE PRINCIPAL (Lc)

La longitud de la curva parabólica del cable, viene dada por:

DONDE :Lc=L' * (1+ (8*(n^2)/3)-(32*(n^4)/3)) Lc= Longitud de la curva parabólica del cable

L'= Longitud entre torres = 20.00n= Flecha /L' = 0.100

∴ Lc= 20.52 m

- Altura de la Torre :

DONDE :Altura de la Torre

f= Flecha del cable en el eje central igual a 10%L' = 2.00 m8%L' )

s= Altura de la péndola central (criterio) = 0.45 mf'= Contraflecha del tablero en el eje central = 18/17 %L' = 0.05 m

∴ 2.50 m

- Longitud de Fiadores :

Cota Sup. Torre = 388.97

α α = 45 °

L1 (Lado Izquierdo)

hTL2 (Lado Derecho)

C. Terr. Izq. = 386.47d C. Terr. Der. = 386.47 α Cota = 386.47 (Lado Izquierdo)

l1 (Lado Izquierdo) Cota = 386.47 (Lado Derecho)l2 (Lado Derecho)

→ l1 = (hT+d)/tg α

DONDE :L1= Longitud del fiador izquierdo = ? mL2= Longitud del fiador derecho = ? m

Proyección horizontal del fiador = ? mProyección horizontal del fiador = ? m

hT+d= Altura de torre izquierda = 2.50 mhT+d= Altura de torre derecha = 2.50 m

Sustituyendo datos :

∴ tg α = 1.00

∴ l1 = 2.50 m Fiador Izquierdo

∴ l2 = 2.50 m Fiador Derecho

∴ L1 = 3.54 m Fiador Izquierdo

∴ L2 = 3.54 m Fiador Derecho

hT = f + s + f'hT=

(Mínima altura de flecha es del

hT=

L' = ( (hT+d)^2 + (l1+d)^2)^0.5 tg α = ((hT+d)/l1)

l1=l2=


- Diseño de los cables Principales :

Se usará como mínimo 01 cable por bandaCálculo del peso distribuido por metro lineal :

- Peso de la Tubería de PVC D=2" = 2.50 Kg/ml- Diametro de cable asumido = 3/8"- Peso del cable principal (Kg/ml x 1 cable) = 0.39 Kg/ml- Peso de las péndolas y accesorios metálicos = Err:522 Kg/ml- Peso del Agua en las Tuberías = 2.03 Kg/ml

Peso Total Pt = Err:522 Kg/ml

Pvi (Peso por unidad de longitud por efecto de viento )Pvi =0.005*0.7*velocidad viento^2*ancho del puente

Pvi= 0.5 kg/m

Psis (Peso por unidad de longitud por efecto de sismo )Psis =0.18*Peso de servicio (zona tipo 2)

Psis= Err:522 kg/m

(Peso por unidad de longitud maxima) Wmax= Err:522 kg/m

Factor de Seguridad = Fs = 2.5Factor n = f/l = n = 0.1000

Tensión Horizontal = H = (Wmax* L^2)/(8*f) = Err:522 kg= Err:522 Tn

Tensión en el cable = T=((Wmax*L^2)*((1+16*n^2)^0.5)/(8xf)) = ### kg= ### Tn

Tensión máxima = Tm= T * Fs = Err:522 x 2.5 = Err:522 Tn

CABLE PRINCIPAL (CLASE TRANSA)

C DIAMETRO plg A (plg 2) R,E,R (TN) COSTO $ COSTO S/.1 3/8 0.11 5.95 4.301852 23.232 1/2 0.20 10.4 4.8000 25.63 5/8 0.31 16.2 5.298148 28.614 3/4 0.44 23.2 7.024074 37.935 1 0.79 40.7 8.635185 46.636 1 1/4 1.23 64.47 11.02778 59.557 1 3/8 1.48 77.54 11.92407 64.398 1 1/2 1.77 103 13.73519 74.179 1 5/8 2.07 120 16.12593 87.0810 1 3/4 2.41 139 18.51667 99.99

DONDE :R.E.R = Resistencia Efectiva a la Rotura (Tn, tipo Alma de Acero)Tasa de cambio : $ 1.00 = S/. 3.00 , se incluye IGVAREA (plg2) : Sección transversal metálica del cable (0.76 * D^2)

Ingrese el Código del cable a usar 1

Se usarán Err:522 CABLES <==> Err:522 CABLES

∴ USAR Err:522 CABLES Ø 3/8 "


F.- LONGITUD DEL CABLE PRINCIPAL (Lc)

- Calculo de la longitud del cable :Longitud de Amarre= 2.00 m

Lc = L * ( 1+ 8/3*(f^2/L^2) - 32/5*(f^4/L^4) ) Lc = 20.52 m

Lt =( Lc + Cable marg. Der+ Cable marg. Izq +2*L.amarre) * Err:522 Lt = Err:522 mLt = Err:522 m

G.- DISEÑO DE LAS BARRAS DE ANCLAJE

Barras de Anclaje para Cable Principal

Número de Varillas de Anclaje por cámara n = 1.00 UndTensión por el Cable Principal: T1 = Err:522 KgTensión por el Cable Reversa: T2 = 0.00 Kg

Tensión actuante por vaR = T / n R1 = Err:522 KgAc = R / ( 0.6 x fy2 )

Ac1 = Err:522 cm2

As 1/2" = 1.29 cm2Usar Varilla Lisa de = Err:522 Ø = 1/2" pulg. Cable Principal.

G.- DISEÑO DE LA CAMARA DE ANCLAJE

IZQ DERμ= 0.35 0.35 = Coeficiente de rozamiento de suelo TIPO DE SUELO

Ø= 30.00 30.00 = Angulo de fricción interna del suelo (grava lig. Humedad) Grano Grueso 0.5Tt= 0.85 0.85 = Limo o arcilla 0.35

1.90 1.90 = Roca Firme 0.6

2.30 2.30 =0.80 0.80 =

LH1= 2.50 =LH2= 2.50 =

Y1= 2.50 m = Y1= hT + dY2= 2.50 m

VALOR μ

Capacidad portante del suelo en Kg/cm2.

γ suelo= Peso específico del suelo (asumido) en Tn/m3.

γ Conc = Peso específico del Concreto Ciclopeo en Tn/m3.k = Altura de aplicación de anclaje en m.

Longitud Horizontal izquierdo en m.Longitud Horizontal derecho en m.


LADO IZQUIERDO LADO DERECHOA= 0.80 m = Ancho A= 0.80 m = AnchoB= 0.80 m = Largo B= 0.80 m = LargoC= 0.60 m = Peralte C= 0.60 m = Peralte

RADIANES GRADOS α = 0.79 11.30993247 = Angulo con el cable Principal

α1 = 0.79 45.00000000 = Angulo del fiador izquierdo α2 = 0.79 45.00000000 = Angulo del fiador derecho

Longitud del fiador izquierdo (L1) = 3.54Longitud del fiador derecho (L2) = 3.54

T= Err:522 Tn = Tensión en el cable

A C

B B

PLANTA DE LA CAMARA ELEVACION DE LA CAMARA DE ANCLAJE DE ANCLAJE

- Por efecto del Puente Sobre la Cámara :

T1= Err:522 = Tensión Del Cable (Calculado anteriormente)

LADO IZQUIERDOTh= Err:522 = Tensión Horizontal Th = T1 * COS α1Tv= Err:522 = Tensión Vertical Th = T1 * SEN α1

LADO DERECHOTh= Err:522 = Tensión Horizontal Th = T1 * COS α2Tv= Err:522 = Tensión Vertical Th = T1 * SEN α2

- Por Peso Propio de la cámara :

LADO IZQUIERDOWt= 0.88 Tn Wt = γ Conc C* Vol.

LADO DERECHOWt= 0.88 Tn Wt = γ Conc C* Vol.

- Por Efectos del Terreno Sobre la Cámara :

Ea= Empuje activo del TerrenoEp= Empuje pasivo del Terreno

DIMEN


Empuje activo del Terreno (por unidad de longitud)

Ea= (γ suelo* C^2 * Ca)/2 tal que Ca = Tg^2 (45 - Ø/2)

Ea= 0.11 Tn IZQ. Ca = 0.333Ea= 0.11 Tn DER. Ca = 0.333

Empuje pasivo del terreno (por unidad de longitud)

Ep= (γ suelo* C^2 * Cp)/2 tal que Cp = Tg^2 (45 + Ø/2)

Ep= 1.03 Tn IZQ. Cp= 3Ep= 1.03 Tn DER. Cp= 3

Cálculo de los momentos que intervienen

- Suma de momentos estables :

Σ M est. = ((γ Conc*A*B*C)*B/2)+((Ep*A)+Ea*2*B*μ))*C/3

Σ M est. 1= 0.53 Tn - m LADO IZQUIERDOΣ M est. 2= 0.53 Tn - m LADO DERECHO

- Suma de momentos de volteo :

Σ M v = T *COSβ*(C-K) + T*SENβ *(B-2.50) + (Ea*A)*C/3

Σ M v1 = Err:522 Tn - m LADO IZQUIERDOΣ M v 2= Err:522 Tn - m LADO DERECHO

- Verificación al volcamiento :

FSV = Mest / Mv > 2

∴ FSV 1 = Err:522 Kg-cm > 2 ###

∴ FSV 2 = Err:522 Kg-cm > 2 ###

- Verificación al deslizamiento :Fuerzas que se Oponen al Deslizamiento:

F1 = (Wc - Tv) x μ Wc = Peso de la Cámara de Anclaje.Tv = Tensión Vetical transmitido por el Fiador.μ= Coeficiente de Rozamiento del Suelo.

F1 izq= Err:522 KgF1 der= Err:522 Kg

F2 = Ea x B x μ x 2 F2 = Fuerza de Rozamiento en Paredes Laterales.Ea = Empuje Activo en las Paredes Laterales.μ= Coeficiente de Rozamiento del Suelo.

F2 izq= 63.84 KgF2 der= 63.84 Kg

F3 Ep x A F3 = Por Empuje Pasivo.

F3 izq= 820.80 KgF3 der= 820.80 Kg


FSD = (F1+F2+F3) / (Th+EaxA) > 2

∴ FSD1 = Err:522 > 2 ###

∴ FSD2 = Err:522 > 2 ###

- Verificación de presiones sobre el suelo :

Punto de aplicación de la Resultante

X = (Mest - Mv) / Wc

∴ X1 = Err:522 m LADO IZQUIERDO

∴ X2 = Err:522 m LADO DERECHO

∴ Err:522 m LADO IZQUIERDO

∴ Err:522 m LADO DERECHO

- Presion maxima sobre el suelo :

q max= ((Wc-V)/(B*A)) * (1+((6*e)/A)) Presión máxima sobre el suelo (Por Cámara 1)

∴ q max = Err:522 Kg/cm2 LADO IZQUIERDO

q max= (Wc/(B*A)) * (1+((6*e)/A)) Presión máxima sobre el suelo (Por Cámara 2)

∴ q max = Err:522 Kg/cm2 LADO DERECHO

ANGULO DEL FIADOR = 45.000

0.80 T1

0.60

Th

DONDE:

Vc = Volúmen de la cámara = 0.384 m3Pc = Peso de la cámara = 0.88 TonT1 = Tensión inclinada del cable fiador = Err:522 TonTv = Tensión Vertical del cable fiador = Err:522 Tonqmáx = Presión máxima de la cámara = Err:522 Kg/cm2

Cálculo de la Excentricidad " e "

e = (a/2) - X

e1 =

e2 =

VERIFICACION

QUE LAS FUERZA

S RESISTENTES ES MA

YOR QUE EL DOBLE DE LA

TENSION

HORIZONTAL


- Fuerzas que se oponen al deslizamiento

(Pc-2 * Tv) * μ = (Pc-2*T1*Senα1) F1= Err:522 Ton FSD = 2

- Fuerzas debido al Empuje pasivo sobre la pared frontal

Ep*B F2= 0.82 Ton

- Fuerzas debido al empuje activo sobre las paredes laterales

Ea*A F3= 0.09 Ton

- Fuerza debido a la Tension Horizontal del cable fiador

T1*Cosα1 Th= Err:522 Ton

Verificando las fuerzas deben ser el doble de la tensión Horizontal

∴ (F1+F2+F3) > 2*Th

Σ de las fuerzas = Err:522 Ton > Err:522 Ton ###

∴ Se usará las dimensiones de 0.8 x 0.8 x 0.60 cámara izquierda

∴ Se usará las dimensiones de 0.8 x 0.8 x 0.60 camara derecha


DISEÑO DE UN PUENTE AEREO PARA TUBERIAS

NOMBRE DEL PROYECTO: COSTRUCCION DE LOS SITEMAS DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO(UBS), EN LA LOCALIDAD DE PONGO ISLA Y ANEXO, DISTRITO DE HUIMBAYOC, PROVINCIA DE SAN MARTIN, DEPARTAMENTO DE SAN MARTINLOCALIDAD: PONGO ISLADISTRITO: HUIMBAYOC

DATOS A INGRESAR PARA EL DISEÑO

Longitud del puente LP= 20 mDiametro de la tuberia de agua Dtub= 2 ( 3/4" , 1", 1 1/2" , 2", 2 1/2" , 3" y 4" )Material de la tuberia de agua ( FG o PVC ) FGSeparacion entre pendolas Sp= 2 m

CALCULO DE LA FLECHA DEL CABLE (Fc)

Fc1= LP/11= 1.8 Fc= 2.2mFc2= LP/9 = 2.2 (de preferencia el mayor valor)

Fc= 2.2

CALCULO DE LA ALTURA DE LA TORRRE DE SUSPENSION

Fc= 2.2m

ALTURA DE LA COLUMNA DE SUSPENSION= 4.0 m

0.5

1.3 CL

a) DISEÑO DE PENDOLAS

Peso de tuberia 2 " 4 kg/mPeso accesorios (grapas, otros) 2.0 kg/m


WL= 6.0 kg/m

Peso de cable pendola 0.69 kg/mAltura mayor de pendola 2.7 m

Peso total / pendola = WL*(separacion de pendolas) + (altura mayor pendola)*(peso de cable-pendola)

Peso total /pendola= 13.9 Kg

Factor de seguridad a la tension (3 - 6)= 5

Tension a la rotura / pendola = 0.07 Ton

DIAMETROS TIPO BOA (6x19) Pulg, Peso (Kg/m) Rotura (Ton) 1/4" 0.17 2.67 3/8" 0.39 5.95 1/2" 0.69 10.44

SE ADOPTARA CABLE DE 1/4" TIPO BOA ( 6x19 ) PARA PENDOLAS

b) DISEÑO DE CABLES PRINCIPALES

Peso de tuberia 2 " 4 kg/mPeso accesorios (grapas, otros) 3.0 kg/mPeso de cable pendola 0.93 kg/mPeso de cable Principal ( asumido ) 0.39 kg/m

WL= 8.32 kg/m

Pvi (Peso por unidad de longitud por efecto de viento )Pvi =0.005*0.7*velocidad viento^2*ancho del puente

Pvi= 2 kg/m

Psis (Peso por unidad de longitud por efecto de sismo )Psis =0.18*Peso de servicio (zona tipo 2)

Psis= 1.5 kg/m

(Peso por unidad de longitud maxima) Wmax= 11.8 kg/m

Mmax.ser (Momento maximo por servicio)Mmax.ser=Wmax*luz puente^2/8)

Mmax.ser= 0.6 Ton-m

Tmax.ser (Tension maxima de servicio)Tmax.ser=Mmax.ser / flecha cable


Tmax.ser= 0.27 Ton (HORIZONTAL)

Tmax.ser= 0.29 Ton (REAL)

Factor de seguridad a la tension (2 -5)= 2.5

Tmax.rot (Tension maxima a la rotura)Tmax.rotr=Mmax.ser * Fac.seguridad

Tmax.rot= 0.7 Ton

Tmax.rot / cable= 0.72 Ton

Tmax.ser / cable= 0.29 Ton ( DATO DE COMPARACION )

DIAMETROS TIPO BOA (6x19) Pulg, Peso (Kg/m) Rotura (Ton)

1/4" 0.17 2.673/8" 0.39 5.951/2" 0.69 10.445/8" 1.07 16.23/4" 1.55 23.2

1" 2.75 40.7 1/4"1 1/8" 3.48 51.31 1/4" 4.3 631 3/8" 5.21 75.71 1/2" 6.19 89.71 5/8" 7.26 1041 3/4" 8.44 121

2" 11 156

SE ADOPTARA:

1 CABLES DE 3/8" TIPO BOA ( 6x19 ) PARA CABLES PRINCIPALES

1 CABLE DE 3/8" TIPO BOA ( 6x19 ) PARA CABLES Secundarios

H) DISEÑO DE LA CAMARA DE ANCLAJE

11

1

ANALISIS DE LA CAMARA DE ANCLAJE

Peso unitario del terreno Pu= 1900 kg/m3

Calidad del concreto (camara de anclaje) f´c= 175 kg/cm2


Angulo de salida del cable principal " o "= 45 °

1

Tmax.ser*SEN(o) Tmax.ser

Tmax.ser*COS(o)0.2

Tmax.ser*SEN(o)= 0.20 Ton-m

Tmax.ser*COS(o)= 0.20 Ton-m

Wp (peso propio de la camara de anclaje)Wp=P.u concreto*H*b*prof

Wp= 2.30 ton

b/2= d + e

e=b/2-d < b/3

d=( suma de momentos)/(suma de fuerzas verticales)

d=(Wp*b/2-Tmax.ser*SEN(o)*b/4-Tmax.ser*COS(o)*3H/4)Wp-Tmax.ser*SEN(o)

d= 0.43 m

e (excentricidad de la resultante de fuerzas)

e= 0.068 < b/3= 0.333 OK !

ANALISIS DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD

F.S.D (Factor de seguridad al deslizamiento)

F.S.D=(Fzas. estabilizadoras/ Fzas.desestabilizadoras)

F.S.D=[ (Wp -Tmax.ser*SEN(o))*U ] / [ Tmax.ser*COS(o) ]

F.S.D= 3.841 > 1.75 OK!

F.S.V (Factor de seguridad al volteo)

F.S.V=(Momentos estabilizadores/ Momentos desestabilizadores)

F.S.V= (Wp *b/2 )/ (Tmax.ser*SEN(o))*b/4 + Tmax.ser*COS(o)*3H/4 )

F.S.V= 4.68 > 2 OK!

Wp

Wp

o


I) DISEÑO DE LA TORRE DE SUSPENSION

CALCULO DE LAS FUERZAS SISMICAS POR REGLAMENTO

Factor de importancia U= 145° o o2 11.3099324740202°

Factor de suelo S= 1.4

Coeficiente sismico C= 2.5

Factor de ductilidad Rd= 3

Factor de Zona Z= 0.3

Angulo de salida del cabletorre-camara o= 45 °

Angulo de salida del cable (valor de comparacion =arctan(2*Fc/LP)torre-Puente o2= 11.31 ° 12.58 °

DIMENSIONAMIENTO DEL TORREON

0.35 Ht 4.0 m

0.25

1.80.7

1.2

Fs3 =0.15

Ht/3


Fs2 =0.1

Ht/3 Ht= 4.0

=0.05

Ht/3

Fs (fuerza sismica total en la base)

Nivel hi wi*hi Fs ( i )3 4.0 2.24 0.15 Ton2 2.7 1.493 0.10 Ton1 1.3 0.747 0.05 Ton

4.48

Fs= (S.U.C.Z / Rd )*Peso de toda la estructura

Fs= 0.29 Ton

ANALISIS DE ESTABILDAD

Fs3 =0.15 Tmax.ser *COS(o) Tmax.ser *COS(o2)

Ht/3

Fs2 =0.1 Tmax.ser*SEN(o) Tmax.ser *SEN(o2)

Ht/3 Ht= 4.0

=0.05

Ht/3

b/3 b/2

b =1.8

e d b/2

Tmax.ser*SEN(o2)= ### Ton-m

Fs1

Fs1Wp

Wz


Tmax.ser*COS(o2)= ### Ton-m

Tmax.ser*SEN(o)= ### Ton-m

Tmax.ser*COS(o)= ### Ton-m

Wp (peso propio de la torre-zapata)Wp=P.u concreto*volumen total

Wp= 0.84 ton Wz= 3.6288 ton

b/2= d + e

e=b/2-d < b/3

d=( suma de momentos)/(suma de fuerzas verticales)

d= (Wp*2b/3+Wz*b/2+Tmax.ser*SEN(o2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(o)*2b/3-[ Tmax.ser*COS(o2)-Tmax.ser*COS(o) ]*(H+hz)-Fs3*(H+hz)-Fs2*2*(H+hz)/3-Fs1*(H+hz)/3)

Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(o)+Tmax.ser*SEN(o2)

d= ### m

e (excentricidad de la resultante de fuerzas)

e= Err:522 ### b/3= 0.600 ###

ANALISIS DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD

F.S.D (Factor de seguridad al deslizamiento)

F.S.D=(Fzas. estabilizadoras/ Fzas.desestabilizadoras)

F.S.D= [ (Wp+Wz +Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN(o))*U ] [Tmax.ser*COS(o2)- Tmax.ser*COS(o) +Fs3+Fs2+Fs1 ]

F.S.D= ### ### 1.5 ###

F.S.V (Factor de seguridad al volteo)

F.S.V=(Momentos estabilizadores/ Momentos desestabilizadores)

F.S.V= (Wp *2b/3+Wz*b/2 + Tmax.ser*SEN(o2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(o))*2b/3+ Tmax.ser*COS(o)*(Ht+hz) )(Tmax.ser*COS(o2)*(Ht+hz)+Fs3*(Ht+hz)+Fs2*2*(Ht+hz)/3+Fs1*(Ht+hz)/3)

F.S.V= ### ### 1.75 ###

DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA TORRE DE SUSPENSION


Fs3 =0.15 Tmax.rot *COS(o) Tmax.rot *COS(o2)

Ht/3

Fs2 =0.1 Tmax.rot *SEN(o) Tmax.rot *SEN(o2)

Ht/3 Ht= 4.0

=0.05

0.25 Ht/3

0.35 A A

AREAS DE LAS VARILLASDIAMETRO 3/8" 1/2" 5/8" 3/4" 1"AREA 0.710 1.290 2.000 2.850 5.070

DISEÑO POR METODO A LA ROTURA(por columna y en voladizo)

Tmax.rot/columna=1.5*Tmax.ser/columna

Mu=( Tmax.rot*COS(o2)-Tmax.rot*COS(o))*Ht+Fs3*Ht+Fs2*Ht*2/3+Fs1*Ht/3

Mu= Err:522 Ton-m

DISEÑO DE LA COLUMNA A FLEXION

MU= ### Ton-m

f 'c= 210 kg/cm2 ¿N° DE CAPAS DE VARILLAS (1 o 2)?= 1 d= 29 Fy= 4200 kg/cm2 b= 25 cm d= 29 cm

° ° ° ° ° ° ° °

CORTE A-A

w= Err:522 &= ### < 75&b= 0.016 ###

As(cm2)= ### cm2 ### VARILLAS DE 1/2 " As,min= 2.4 cm2As,min= 7.2 cm2

As principal(+) = ### cm2

Err:522 var 1/2" ° ° ° ° Err:522 ### ###

Err:522 var 1/2" ° °

###Err:522 var 1/2" ° ° ° °

corte A-A

DISEÑO DE LA COLUMNA A COMPRESION

Pn(max) [carga axial maxima resistente]

Pn(max)=0.80*(0.85*f¨c*(b*h-Ast)+Ast*fy)

Fs1Wp


Pn(max)= ### Ton


Pu [carga axial ultima actuante]

Pu=Wp + Tmax.rot*SEN(o2)+Tmax.rot*SEN(o) Pu= ### Ton

Pu= ### Ton Err:522 Pn(max)= Err:522 Ton ###

DISEÑO DE LA COLUMNA POR CORTE


VU (cortante ultimo) Vu= Tmax.rot*COS(o2)-Tmax.rot*COS(o)+Fs3+Fs2+Fs1

Vu= Err:522 TonErr:522Err:522

Vcon= fi*(0,5*(f´c)^0,5+175*&*Vu*d/Mu Err:522

V que absorve el concreto => Vcon= 5 Ton

V que absorve acero = Vace= Vu - Vcon= Vace= ### Ton ###

###S= Av*fy*b/Vace

S= Err:522 cm

SE ADOPTARA S= ### cm VAR. 3/8"

CALCULO DE ZAPATA

capacidad portante del suelo en la zona = 0.65 Kg/cm2peso total de la columna = ### Kg.peso inicial de zapata = 3629 Kg.

Peso total = ### Kg.

AREA DE ZAPATA = ### m2

distancia de columna de extremos de zapata X

X= Err:522 m.

A = Err:522 m. TOMAM 1.8 m.B = Err:522 m. TOMAM 1.2 m.Pu= 1,5*Ps Err:522 Kg.AREA REAL DE LA ZAPATA = 2.16 m2.

wu=Pu/Az wu= Err:522 Kg/m2

Mu=wu*X2/2 Mu= Err:522 Kg.m

As=W*f'c*b*d/Fy W = 0,85 - (0,7225-(1,7*Mu/(ç*f'c*b*d**2)))**,5b= 120 cm.f'c= 175 Kg/cm2dz=hz-dz' hz= 70 cm.d'z=rec+diaml/2 rec= 7.5 cm.

diaml= 1.6 cm.d'z= 8.3 cm.dz= 61.7 cm. W= Err:522

As= Err:522 cm2As mínimo=,002*b*hzAs mínimo= 15.12 cm2 usamos ### cm2espaciamiento= As colocar/As calculadoAcero a usar 1/2"cantidad Err:522 ###

VAR. 3/8" ###Err:522 ###

: . . : : . . :

1 a 5, Err:522 ### , r a 20 /e

Ø =


.

Err:522

1.5

2.2 m

0.55 m 0.55 m

0.35 0.35 cable 3/8"

Fc= 2.2

cable 3/8" cable 1/4" 4.0

1

45°0.60

0.7

1 2.07 1.8 17.60 1.8 2.07 1

3.17 20 3.17

1 1.2 1.2 0.80

(DERECHOS RESERVADOS DEL AUTOR)


COSTRUCCION DE LOS SITEMAS DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICO(UBS), EN LA LOCALIDAD DE PONGO ISLA Y ANEXO, DISTRITO DE HUIMBAYOC, PROVINCIA DE SAN MARTIN, DEPARTAMENTO DE SAN MARTIN

CALCULO DE TORRE DE PASE AEREO L=20 m

PROYECTO : CONSTRUCCION DE LOS SISTEMAS DE AGUA Y SANEAMIENTO BASICO(UBS), EN LA LOCALIDAD DE PONGO ISLA Y ANEXO, DISTRITO DE HUIMBAYOC, PROVINCIA DE SAN MARTIN, DEPARTAMENTO DE SAN MARTINLONGITUD DE PASE AEREO L= 20.00 m.ALTURA DE LA TORRE H = 3.80 8 % de la longitudPESO POR METRO LINEAL W` = Err:522 Kg/mPESO POR METRO LINEAL W = Err:522 Kg/mPESO + 100% POR MONTAJE = Err:522 Kg/mPESO TOTAL SOBRE LA TORRE P' = Err:522 Kg.

CONDICION ANTISISMICAFUERZA DE SISMO Eq=CexP/R Ce=1,2*Ad*S/(T**2/3)Ce----coeficiente de respuesta sismicaR-----factor de modificaciónS-----factor de sueloT-----periodo de vibración horizontal de la columnaAd---coeficiente de aceleración

AdZONA 1 ZONA 2 ZONA 3 ZONA 4 para San Martín Ad=0,3

0.1 0.2 0.3 0.4

FACTOR DE SUELO "S"S = 1,00------TIPO 1-----para roca, grava densa S = 1,20------TIPO 2-----arena densa, suelo cohesivo S = 1,40------TIPO 3-----suelos granulares, sueltos

FACTOR DE MODIFICACION DE RESPUESTA "R"

PILAS TIPO MURO 2.00SUB ESTRUCTURA COLUMNA SIMPLE 3.00

COLUMNA APORTICADA 5.00SUPER ESTRUCTURA A ESTRIBO 0.80

CONEXIONES SUPER ESTRUCTURA A PILAR 1.00COLUMNA O PILAR A CIMENTACION 1.00

PERIODO DE VIBRACION LONGITUDINAL DEL PUENTE "T"

según reglamento T= 0,04HT = 0,04*H = 0.152

entonces Ce= 1.52 =------ Ce = 2,5*Ad = 0.75Ce=mínimo de (1) y (2) ==> Ce= 0.75

TENEMOS QUE: Eq = Ce*P/R = (0,75/3)*P

pero tambien influye el peso de la columna desde la mitad hacia arriba, por lo que es necesario predimensionar

h en la base H/10 = 0.38 tomamos h= 0.35 m.ancho de la torre >o= h/2 0.18 tomamos b= 0.25 m.h' en la punta es > o = b tomamos h'= 0.25 m.seccion media hm = (h+h')/2 hm = 0.30 m.

tenemos que : peso de columna Pc=(b*hm)(H/2)*2400 342.00 Kg.

P = P' + Pc = Err:522 Kg.Eq = 0,25*P Err:522 Kg.

momento M = H*Eq = Err:522 Kg.mCALCULO DEL ACEROMu = 2,5*M = Err:522 Kg.mW = 0,85 - (0,7225-(1,7*Mu/(ç*f'c*b*d**2)))**,5

W = Err:522ç= 0.90b = 25.00 cm.d = 29.73 cm. d'=r+diam estr.+diam long/2= 5.75 cm.d**2 = 883.64 cm2. d1=h-2*d' d1= 23.51 cm.f'c = 175.00 Kg/cm2Fy = 4,200.00 Kg/cm2As = W*f'c*b*d/Fy = Err:522 cm2.acero en base :As mínimo = 0,01*b*d 7.432 cm2. Usamos As = 7.432 cm2.

AREAS DE LAS VARILLASDIAMETRO 3/8" 1/2" 5/8" 3/4" 1"

AREA 0.710 1.290 2.000 2.850 5.070

tipo de varilla a usar = 1/2" número de varillas calculada 5.76número de varillas a usar = 6

acero en mitad de columna d' = 25.16 cm.As mínimo =0,01*b*(hm-d') 6.06375 cm2tipo de varilla a usar = 1/2" número de varillas calculada 4.70número de varillas a usar = 5

CONTROL DE TORRE A FLEXO-COMPRESION

Mu = Err:522 Kg.m e=Mu/Pu e= Err:522 cm.Pu = Err:522 Kg.Pb = ,85*(,434*f'c*b*d) = 47,975.91 Kg.

Pb es mayor a Pu------ por lo tanto la columna trabaja a tracciónAs= (Mu/,85-((b*d2*f'c)/3)/(Fy*d1) As= Err:522 cm2. se considera acero mínimo

CALCULO DE ZAPATA

se debe de considerar h = 2,5 metros de enterramiento de torre por estar en laderah = 0.40 m.capacidad portante del suelo en la zona 0.65 Kg/cm2peso total de la columna = 882.00 Kg.peso inicial de zapata = 2,400.00 Kg.peso total de la columna + zapata = 3,282.00 Kg.Peso total = Err:522 Kg.Ps=Pt= Err:522 Kg.AREA DE ZAPATA = Err:522 m2

distancia de columna de extremos de zapata X

X= Err:522 m.

A = Err:522 m. TOMAMOS = 1.00 m.B = Err:522 m. TOMAMOS = 1.00 m.Pu= 1,5*Ps Err:522 Kg.AREA REAL DE LA ZAPATA = 1.00 m2.

wu=Pu/Az wu= Err:522 Kg/m2

Mu=wu*X2/2 Mu= Err:522 Kg.m

As=W*f'c*b*d/Fy W = 0,85 - (0,7225-(1,7*Mu/(ç*f'c*b*d**2)))**,5b= 100 cm.f'c= 175 Kg/cm2dz=hz-dz' hz= 20 cm.d'z=rec+diaml/2 rec= 7.5 cm.

diaml= 1.6 cm.d'z= 8.3 cm.dz= 11.7 cm. W= Err:522

As= Err:522 cm2As mínimo=,002*b*hzAs mínimo= 4.00 cm2 usamos As = 5.00 cm2espaciamiento= As colocar/As calculadoespaciamiento= 40 cm. Acero en Zapata 3/4'' cada 0.4 m.

HOJA RESUMEN CRUCE AEREO L=20 mDATOS GENERALES CONSTRUCCION DE LOS SISTEMAS DE AGUA Y SANEAMIENTO BASICO(UBS), EN LA LOCALIDAD DE PONGO ISLA Y ANEXO, DISTRITO DE HUIMBAYOC, PROVINCIA DE SAN MARTIN, DEPARTAMENTO DE SAN MARTIN

CABLES COLUMNA

Longitud( entre columnas) 20.00 m Altura 2.50 m

Fecha del cable 2.00 m DIMENSIONES DE LA SECCION BASE

Distancia de Separación de las pendolas 2.00 m Ancho de la Sección 0.25 m

Longitud de Amarre 2.00 m Base de la sección(Dirección long. Cable) 0.35 m

Longitud del margen izquierdo 3.54 m DIMENSIONES DE LA SECCION ALTURA

Longitud del margen Derecho 3.54 m Ancho de la Sección 0.25 m

Longitud del Cable Total Err:522 m Base de la sección(Dirección long. Cable) 0.30 m

Nº de Pendolas 11.0 und Acero Base: 6 Varillas de: 1/2"

Contra Flecha ( Cable-Tubería) 0.05 m Acero Superior: 5 Varillas de: 1/2"

Diametro de la Tubería FºGº 1 1/2 " DADO DE CONCRETO

Diametro del cable Principal 3/8 " Altura 0.60 m

ZAPATA Ancho de la Sección 0.80 m

Altura 0.40 m Base de la sección(Dirección long. Cable) 0.80 m

Ancho de la Sección 1.00 m Recubrimiento del Acero 0.0750 m

Base de la sección(Dirección long. Cable) 1.00 m Traslape del Acero 0.35 mAcero en Zapata 3/4'' cada 0.4 m.

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