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DISEÑO DE ALCANTARILLA VEHICULARPROYECTO : MEJRM DE LA INFRAESTRCUTURA DE RIEGO CANAL CHOCHOYA TRAMO II - CUMBIBIRAMETA : CONSTRUCCION DE ALCANTARILLA L = 1.20 m.l.UBICACIÓN : LOCALIDAD : CUMBIBIRA FECHA : MAYO 2013 DISTRITO : CATACAOS PROVINCIA : PIURA

PREDIMENSIONAMIENTO DATOS DE DISEÑOpeso HS - 20 36 Tn 16 Tn 16 Tn 4 Tn

Altura interior H = 1.20 Tren de Carga Wrueda 8000.00 KgAncho de alcantarilla x ojo b = 1.20 Peso espec. Conc γc = 2400.00 Kg/m3Espesor losa superior Els = 0.18 P espec. Terreno γs = 1690.00 Kg/m3Espesor losa inferior Eli = 0.18 Altura de relleno h = 0.00 mEspesor Muros Em= 0.18 Ang. de roz interno Ø = 30ancho triburario a 1.00 Coef. Empuje activo Ea 0.333

long. De calculo l 1.00HS-20 8 TN

ANÁLISIS EN LOSA SUPERIORPeso propio losa superior

Ws = a x l x Els x γc = 432 Kg/mh = 0.00 Em Em

Peso del relleno 0.18 b = 1.20 0.18Wr = h x a x γs = 0 Kg/m

Peso por sobrecarga (L) Els = 0.18L =Wrueda / b 5797.10145 Kg/m

Carga distribuida total losa superior (Dls) H = 1.20 L=H+(Els+Eli)/2Dls= Ws + Wr + L 6229.10 Kg/m 1.38

ANÁLISIS EN LOSA INFERIORCarga sobre losa inferior Wi Eli = 0.18

Wi = γc x (Ae - Ai) x a / (b+2xEm) 1728 Kg/mL = b + Em = 1.38

Peso del rellenoWr = h x a x γs = 0 Kg/m

Peso por sobrecarga (L)L =Wrueda / b 5797.10145 Kg/m 6229.10 Kg/m

Carga distribuida total losa inferior (Dli) 152.10 a b 152.10 Kg/mDli= Ws + Wr + L 7525.10145 Kg/m

ANÁLISIS EN PAREDES LATERALESCarga en nudo superior

q1= Qs = γs x (h+Els/2) 152.1 Kg/m

Carga en nudo inferiorq2= Qi = γs x (h+H+(Els+Eli)/2) 2484.3 Kg/m

MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO PERFECTO 2484.30 c d 2484.30 Kg/mTRAMO ab

Mab = - qL^2/12 -988.56 Kg-mMba = + qL^2/12 988.56 Kg-m 7525.1014 Kg/m

TRAMO cd CALCULO DE INERCIAS I = b'xh^3/12Mcd = qL^2/12 1194.23 Kg-m Iab = 0.0005 b' = 1.00 mMdc = - qL^2/12 -1194.23 Kg-m Icd = 0.0005 Els = 0.18 m

Iac = 0.0005 Eli = 0.18 mTRAMO ac = TRAMO bd Ibd = 0.0005 Em = 0.18 mMac = -(q1L^2/12 +(q2-q1)xL^2)/30) 172.19 Kg-m = -Mbd

CALCULO DE LAS RIGIDECES K = I / LMca = +(q1L^2/12 +(q2-q1)xL^2)/20) -246.21 Kg-m = -Mbd Kab=Kba = 0.00036232 Lab = 1.38

Kcd=Kdc = 0.00036232 Lac = 1.38Kac=Kca = 0.00036232Kbd=Kdb = 0.00036232

CALCULO DE LOC COEFICIENTES DE DISTRUBUCIÓN CALCULO DE LAS RIGIDESESNudo a Kab Kac Desc. Long Inercia (I) Rigi. (K)Sums K = Kab+Kac 0.00036 0.00036 0.00072 Kab=Kba = 1.38 0.0005 0.00036

Kcd=Kdc = 1.38 0.0005 0.00036Dab= 0.500 Kac=Kca = 1.38 0.0005 0.00036Dac = 0.500 Kbd=Kdb = 1.38 0.0005 0.00036

Σ 1.000

Nudo b Kba Kbd Nudo c Kca KcdSuma K = Kba +Kbd 0.00036 0.00036 0.00072 Suma K = Kca +Kcd 0.00036 0.00036 0.00072

Dba = 0.500 Dca = 0.500Dbd = 0.500 Dcd = 0.500

Σ 1.000 Σ 1.000

0.500 0.500Nudo d Kdc Kdb a -988.56 988.56 bSuma K = Kdc +Kdb 0.00036 0.00036 0.00072 172.19 -172.19

0.500 0.500Ddc = 0.500Ddb = 0.500

Σ 1.000

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NUDO MAS DESEQUILIBRADO Nota: El signo del momento depende NUDO a -816.37 SECUENCIA de lado que se encuentra 0.500 0.500NUDO b 816.37 c, d, a, b -246.21 246.21NUDO c 948.02 c 1194.23 -1194.23 dNUDO d -948.02 0.500 0.500 d

DISTRIBUCIÓN DE MOMENTOS MÉTODO DE CROSSPROMERA INTERACIÓNNUDO c NUDO dSUMA Mtos 948.02 SUMA Mtos -948.02

NUDO a NUDO bSUMA Mtos -816.37 SUMA Mtos 816.37

2

-816.37 -988.56 988.56 816.37

a 0.500 0.500 b

0.500 526.6875 263.34 0.500

172.19 -237.005 -343.99 -687.98 296.26 -172.19

526.69 241.95 120.97 -687.98

* -139.90 -60.49 -120.97 120.97

241.95 60.49 30.24 -120.97

-60.49 -15.12 -30.24 30.24

60.49 15.12 7.56 -30.24

-15.12 -3.78 -7.56 7.56

15.12 3.78 1.89 -7.56

-3.78 -0.95 -1.89 1.89

3.78 -1.89

-0.95 -564.86 563.92

562.97 -563.92

-736.68 735.73

-1.89

1.89

-7.56 -0.95

7.56 3.78

-30.24 -3.78

30.24 15.12

-120.97 -15.12

120.97 60.49

-279.80 -60.49

263.34 241.95

-474.01 -343.99

-246.21 592.5125 246.21

0.500 0.500

c 0.500 -474.01 -237.01 0.500 d

948.02 1194.23 296.26 592.51 -1194.23 -948.02

-279.80 -139.90

120.97 241.95

-120.97 -60.49

30.24 60.49

-30.24 -15.12

7.56 15.12

-7.56 -3.78

1.89 3.78

-1.89 -0.95

736.68 -737.62

MOMENTOS FLECTORESCALCULO DE LOS MOMENTOS POSITIVOSLOSA SUPERIOR DatosMomento max. Simplemente apoyado w= 6229.10 Kg/mMmax = w x L^2/8 1482.84 Kg-m L 1.38 mMa 564.86 Kg-m

Mometto positivo al centroM+ = Mmax - Ma 917.98 Kg-m

LOSA INFERIOR DatosMomento max. Simplemente apoyado w= 7525.10 Kg-mMmax = w x L^2/8 1791.35 Kg-m L 1.38 mMa 736.68 Kg-m

Mometto positivo al centroM+ = Mmax - Ma 1054.67 Kg-m

q1= 2484.30ANALISIS EN LOS MUROS (q1 - q2)= 2332.20 q2= 152.10Calculo de las ReaccionesRc = q2L/2+(q1-q2)L/3-(Ma+Mc)/L c a

Rc = 1303.63 Kg Mc -736.68 562.97 MaRa = q2L/2+(q1-q2)L/6-(Ma+Mc)/L Rc L 1.38 m Ra

Ra = -515.48 Kg 1303.63 -515.48

Ecuación del Momento

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Mx = RaX-(q1-q2)X^3/6L - q2X^2/2 - Ma -1053.78Mmax =(Ma+Mb)/2-Mx 1140.63 Kg-m

Ecuación del CortanteVx = (q1 -q2)X^2/2L+ q2X - Ra Ra -515.48 A =(q1-q2)/2L 845Mx = máx. cuando Vx =0 q1 2484.3 B = q2 152.1

q2 152.1 C = Ra -515.48Ubicación del Mmax. Vx 0AX^2 + BX - C =0Discr. = B^2 - 4*A*CX=(-B+(B^2-4AC)^0.50)/2A 0.70

w = 6229.10 Kg/m

ESFUERZOS CORTANTESLOSA SUPERIOR Ma = -564.86 Mb= 563.92Vab =wL/2-(Ma-Mb)/L 4298.76Vba =-wL/2-(Ma-Mb)/L -4298.76

Va = L 1.38 m Vb =LOSA INFERIORVcd =wL/2-(Mc+Md)/L 5192.32Vdc =-wL/2-(Mc+Md)/L -5191.64

Va = L 1.38 m Vb =MURO VERTICALVca =(q2xL/2+(q1-q2)xL/3)-(Mc+Ma)/L 1303.63Vac =-(q2xL/2+(q1-q2)xL/6)-(Mc+Ma)/L) -515.48 Md = 736.68 Mc= -737.62

w = 7525.10 Kg/m

q1= 2484.30(q1 - q2)= 2332.20 q2= 152.10

c aMc -736.68 Ma 562.97

Rc L 1.38 m Ra1303.63 -515.48

DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES DIAGRAMA DE CORTANTES

Ma = -564.86 Mb = 563.92 Mb 4298.76

Ma 562.97 Mb = -563.92 -515.48 -515.48

M+ =917.98-4298.76

X 0.70X = 0.69

1140.63 1140.63

-5191.64

M+ =1054.67 1303.63 1303.63

-736.68 735.73 5192.32

736.68 -737.62

DISEÑO POR SERVICIO CALCULO DEL ACERO

Momentos de diseño As=Mt/(j*d*fs)M(+) losa superior 917.98 Kg-m Losa superior 4.73 cm 2M(+) losa inferior 1054.67 Kg-m Losa inferior 5.43 cm 2M(-) Muros 736.68 Kg-m Muros 3.79 cm 2

Cálculo del acero minima As min=14*b*d/Fy o 0.002bdDISEÑO POR SERVICIO Losa superior 4.33 cm 2Fy= 4200 4200 Kg/cm2 Losa inferior 4.33 cm 2F'c= 210 210 Kg/cm2 Muros 4.33 cm 2fc=0.4F'c 84 84 Kg/cm2fs=0.4*Fy 1680 1680 Kg/cm2 As min. > As calculado, se colocará el As min. Colocarr=fs/fc 20 20 Losa superior 1/2" 29.31 cm Ø 1/2 @ 0.30n=2100000/(15000(raizF'c)) 10.000 10.000 Losa inferior 1/2" 23.39 cm Ø 1/2 @ 0.20K= n/(n+r) 0.333 0.333 Muros 1/2" 29.31 cm Ø 1/2 @ 0.20J=1-K/3 0.889 0.889

Acero de repartición Ar =As/(raiz(3.28*L)) ColocarVERIFICACION DEL PERALTE Losa superior 3/8" 2.037 34.86 Ø 3/8 @ 0.25d=raiz(2*M*/(fc*j*k*b) Losa inferior 3/8" 2.037 34.86 Ø 3/8 @ 0.25

Losa superior * 8.59 cm Muros 3/8" 2.037 34.86 Ø 3/8 @ 0.25Losa inferior 9.21 cmMuros 7.69 cm Acero de Temperatura Ast=0.0018*b*d Colocar

Losa superior 3/8" 2.34 30.342 Ø 3/8 @ 0.25considerando recubrimiento ( r ) 5 cms Losa inferior 3/8" 2.34 30.342 Ø 3/8 @ 0.25

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Espesores de las losas (E) Muros 3/8" 2.34 30.342 Ø 3/8 @ 0.25E = d + 5cm

Losa superior 14 < 18.00 NOTALosa inferior 14 < 18.00 * Con el acero indicdo se asegura, a la estructura de los efectos de impactoMuros 13 < 18.00 por carga vehicular que se producen constantemente por el trafico .

* Losa superior utilizar concreto F'c = 280 Kg/cm2

CHEQUEO POR CORTEEsfuerzo cortante actuante v = V/bd

Cortante EsfuerzosCortante Losa superior 4298.76 2.39485237 < 4.202 OKCortante Losa inferior 5192.32 2.89265738 < 4.202 OKCortante Muros 1303.63 0.72625627 < 4.202 OK

Esfuerzo cortante resistente (Vc) Vc = 0.29 x raiz(f'c)Losa superior 4.20249926Losa inferior 4.20249926Muros 4.20249926