ALCATARILLA tipo 5revisado CAJA TIPO3.xlsx
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DISEÑO DE UNA ALCANTARILLA TIPO MARCO PROG 5+560 Peso especifico del suep.e.s 1690 kg/m3 H = profundidad del relleno (m) = 0.6 m Lado interno de la alcantarilla Bih 1.5 m Espesor de la alcantarilla muros Th 0.25 m Espesor de las losa superior Tvs 0.25 m Espesor de la losa inferior Tvi 0.25 m Ancho de la alcantarilla vertical Blv 1m Ø =Angulo de Friccion del suelo 25 Camion de carga HL 93 Bch s= ancho exterior de la alcantarilla superior (m) = 2m Bch = ancho exterior de la alcantarilla inferior (m) = 2.5 m Ancho de la alcantarilla vertical externo Bcv 1.5 m Capacidad portante 1.21 kg/cm2 Largo 4.5 m Volado de la alcantarilla Vl 0.25 m A PRESION VERTICAL DEL TERRENO (EV) Fe =1+0.20(H/Bc)<=1.15 (12.11.2.2.1-2,AASHT LRDF ) donde: Fe = factor de interacción suelo-estructura para elementos enterrados Fe= 1.06 Presión del terreno en la parte superior de la alcantarilla: EV =F e.pes .H = e g (12.11.2.2.1-1, AASHTO LRFD) Ev= 1074.84 kg/m2 1074.84 kg/m2 B PRESION VERTICAL DEL RELLENO Y REACCION DEL TERRENO (EH) EH PRESION HORIZONTAL DEL SUELO 0.41 411.54 kg/m2 1783.34 kg/m2 iz der 411.54 kg/m2 411.54 kg/m2 0 1 411.54 1783.34 0.25 0.75 754.490983 1440.391877562 0.75 0.25 1440.39188 754.4909834847 1 0 1783.34 411.54 1783.34 kg/m2 1783.34 kg/m2 C CARGA DE AGUA (WA) WA = 1500 kg/m2 0 kg/m2 0 kg/m2 iz der 0 1 0.00 1500.00 0.25 0.75 375 1125 0.75 0.25 1125 375 1500 kg/m2 1500 kg/m2 1 0 1500.00 0.00 WA = 1500 kg/m2 D CARGA VIVA (LL) (3.6.1.3.3 AASHTO LRFD) PARA CARGA DINAMICA (IM) IM =33[1- 0.41(DE )]>= 0 (3.6.2.2-1, AASHTO LRFD) IM= 24.88 % k = tg2(45-f/2) EH1 = k a.g.H1 EH2 = k a.g.H2 WA H Tvs Blv Tvi BCv Vl Th Blh Th Vl BCh WA H Tvs Blv Tvi BCv Vl Th Blh Th Vl BCh
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alcantarilla 1 VIASDISEO DE UNA ALCANTARILLA TIPO MARCO
PROG5+560
Peso especifico del suelop.e.s1690kg/m3H = profundidad del relleno (m) =0.6mLado interno de la alcantarilla Bih1.5mEspesor de la alcantarilla muros Th0.25mEspesor de las losa superior Tvs0.25mEspesor de la losa inferior Tvi0.25mAncho de la alcantarilla vertical Blv1m =Angulo de Friccion del suelo25Camion de cargaHL 93Bch s= ancho exterior de la alcantarilla superior (m) =2mBch = ancho exterior de la alcantarilla inferior (m) =2.5mAncho de la alcantarilla vertical externo Bcv1.5mCapacidad portante1.21kg/cm2Largo4.5mVolado de la alcantarilla Vl0.25m
APRESION VERTICAL DEL TERRENO (EV)Fe =1+0.20(H/Bc)= 0 (3.6.2.2-1, AASHTO LRFD)
IM=24.88%PARA CARGA DE FATIGA (IMF)IMF =15[1- 0.41(DE )]>= 0 (3.6.2.2-1, AASHTO LRFD)IMF=11.31%CARGA DE CAMION HL -93 (CON UNA VIA CARGADA)El Art. 3.6.1.2.5 AASHTO-LRFDAREA DE CONTACTO DE LA RUEDA0.51
0.25
El Art. 3.6.1.2.6 AASHTO-LRFDH=0.60 mSE CONSIDERA EL EFECTO DE RELLENO Y LA CARGA DE CAMION SE CONSIDERA DISTRIBUIDO H =0.60mD1 =3mD2=0.6mD3=0.94mDETERMINACION DE CARGASFPM1.2FACTOR DE PRESENCIA MULTIPLE TABLA 3.6.1.12-1 , AASHTO LRDF)AREA INFLUENCIAD3*D12.82WLL =PEJE*FPM/AREA INFLUENCIA6297.87kg/m2D4 =MIN(D3,BALCANT)0.94mWT =WLL*D4/BALCANT2960.00kg/m2H0.6mWLL6297.87kg/m2
CARGA DE CAMION HL-93 (DOS VIAS CARGADAS )
H =0.60m
D56m
FPM1FACTOR DE PRESENCIA MULTIPLE TABLA 3.6.1.12-1 , AASHTO LRDF)
AREA INFLUENCIAD4*D55.64m2
WLL1 =2*PEJE*FPM/AREA INFLUENCIA5248.23kg/m2
WT 1=WLL1*D4/BALCANT2466.67kg/m2
CARGA DE VIAL =3W =320kg/m2H =0.60mD6 =3.69mW =320kg/m2H =0.60mANCHO DE INFLUENCIAD63.69mWLL2312.195kg/m2CARGA TANDEMEN UNA VIAH =0.60mD7 =3mD8=2.14mH =0.60mFPM1.2FACTOR DE PRESENCIA MULTIPLE TABLA 3.6.1.12-1 , AASHTO LRDF)AREA INFLUENCIAD7*D86.42m2WLL =PEJE*FPM/AREA INFLUENCIA4186.92kg/m2D9 =MIN(D8,BALCANT)2mWT =WLL*D9/BALCANT4186.92kg/m2CASOWLLDESCRIPCION16297.87HL93 EN UNA VIA2312.195CARGA DE VIA34186.92TANDEM EN UNA VIA
SE UTILIZARA HL93 + CARGA DE VIAWLL16297.87CARGA DE CAMION PARA FATIGA
PARA CARGA DE FATIGA (IMF)
IMF =15[1- 0.41(DE )]>= 0 (3.6.2.2-1, AASHTO LRFD)
IMF=11.31%WLL7010.16Para los estados lmites de Resistencia y Servicio, tres casos sern considerados:a) Carga vertical mxima sobre la losa superior de la alcantarilla y carga mximasaliente en las paredes:DCmx + EVmx + EHmn + (LL+IM)mx + WAmxb) Carga vertical mnima sobre la losa superior y carga mxima entrante en lasparedes:DCmn + EVmn + EHmxc) Carga vertical mxima sobre la losa superior y carga mxima entrante en lasparedes:DCmx + EVmx + EHmx + (LL+IM)mxLas combinaciones de carga para el estado lmite de Resistencia I son:Coeficiente de impacto incluido1. U = 1.0[1.25DC+1.3EV+0.90EH+1.75(LL1+IM)+1.75LL2+1.0WA]1.751.248822.1854352. U = 1.0[0.9DC+0.9EV+1.50EH]3. U = 1.0[1.25DC+1.3EV+1.50EH+1.75(LL1+IM)+1.75LL2]2.185435Las combinaciones de carga para el estado lmite de Servicio I son:4. U = 1.0[DC+EV+EH+(LL+IM)+WA]1.248825. U = 1.0[DC+EV+EH]6. U = 1.0[DC+EV+EH+(LL+IM)]1.24882La combinacin de carga para el estado lmite de Fatiga es:7. U =0.75(LL+IM)0.834825SE TIENE1DCCARGA MUERTA DE COMPONENTES ESTRUCTURALES Y NO ESTRUCTURALES2EVPRESION VERTICAL DEL RELLENO3EHPRESION DE TIERRA HORIZONTALDC1DDiamareaDiam4LLCARGA VIVA VEHICULAREV2EvPRESION VERTICAL DEL TERRENO1/40.320.6355IMCARGA IMPACTOEH3BPRESION HORIZONTAL DEL SUELO3/80.710.9536WACARGA DE AGUAY PRESION DE FLUJO2.275WA6CCARGA DE AGUA1/21.291.273.2816901408IM5IMPARA CARGA DINAMICA (IM)5/821.587ARRLOSA SUPERIORABJ
MURO EXTERIORMURO INTERIOR
ARRLOSA DE FONDOABJ
CORRELACION ENTRE LA CAPACIDAD PORTANTE Y K BALASTRO (30x30).
cp1.21kg/cm2k balastro (30x30)1.288kg/cm3b =25cml =100cm
0.01kg/cm3
0.01kg/cm3
Se tiene k resorte interno22.50kg/cm2250kg/mSe tiene k resorte extremo11.25kg/cm1125kg/m
EDISEO DE LA CAJA DE LA ALCANTARILLAIMF7IMFPARA CARGA DE FATIGA3/42.841.90530.4721030043DE LAS COMBINACIONES DE RESISTENCIA ULTIMA ( MOMENTO kgxm)CARGA ULTIMARESISTENCIA 1Losa Superior25802580MomentoARR2580kgxm25802580ABJ3400kgxm3400
25802580MurosMomentoEXT120.8kgxmINTER2580kgxm
2530Losa FONDO120.8120.8MomentoARR2530kgxmABJ1980kgxm19801980
Losa SuperiorDE LAS COMBINACIONES DE RESISTENCIA ULTIMA ( CORTANTE (ton))CORTANTEvu12.92ton12.9212.9212.92MurosCORTANTE12.92vu1.3ton
Losa FONDOCORTANTEvu10.2ton
10.21.3
10.2
FLOSA SUPERIOR
MOMENTO ARRIBA
ESTADO LIMITE DE SERVICIO 1
DURABILIDAD
fy=4200kg/cm2fc=210kg/cm2J=0.875ASUMIDOr5cmdiam1.25cmd=19.375cmh=25cmMs=151764.71kgxcm
fs=0.6fy2520KG/CM2
As =Ms/fs/j/d3.55cm2/ m
s=33.78cm
ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA I
MOMENTO DE FISURACION
=10416.6666666667cm3
fr=2raiz(fc) =28.98kg/cm2
301903.68kgxcm
362284.418654736kgxcm
343140kgxcm
Momento min a considerar3.43tonxmMomento ultimo2.58tonxmMomento ultimo a considerar3.43tonxm
SECCIONMomento ultimoanchoalturarCONCRETOACERODIAM ACEROCuantia.Cuantia minima.Cuantia maximaCuantia a utilizarArea de acero ABCwcalidad concretotn x mtcmcmcmkg/cm2kg/cm213.4310025.002.521042001/20.001830.001800.021250.001834.12375-0.591-0.03586282580.0366555679DiamareaDiam# de fierrosespacimiento1/40.320.6355/821.5873/80.710.9534.0025.003/42.841.9051/21.291.27ACERO DE REPARTICION5/821.587
% = 55/(L^.5)
