RESERVORIO -V=7

48
SUSTENTOS DE CÁLCULO Código del Proyecto: Revisión: Proyecto: Diseño: Descripción I. GEOMETRÍA DEL RESERVORIO TIPO CIRCULAR ADOPTADOS REFERENCIAL Volumen: 9.00 m3 Borde libre: 0.30 m 0.40 Mínimo (BORDE LIBRE+ALTURA DE LA CÚPULA) Altura del agua: 1.30 m 1.50 Diámetro interno (D): 3.00 m 2.90 Altura ingreso de tubería 0.10 m Peralte viga circunferencial 0.20 m Altura total del Reservorio (H): 2.10 m Diámetro tub. Llegada: 3 '' Altura de cúpula: 0.50 m Altura total la pared: 1.50 m Esbeltez 2.31 m OK¡¡¡ Volumen Final 9.19 m OK¡¡¡ 2.40 Tn/m3 Gravedad: 9.81 m/s2 Resistencia del concreto: f'c= 210.00 Kg/cm2 Módulo de Elasticidad: E= 218819.79 Kg/cm2 Módulo de Poisson: 0.20 II. CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO SEGÚN ENSAYO DE SUELOS Tt = 0.84 Kg/cm² Especialidad: DISEÑO Consultor: DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m 3 P.e. del concreto (γc): proporcionado b l h D H

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DISEÑO DE UN RESERVORIO CIRCULAR

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SUSTENTOS DE CÁLCULOCódigo del Proyecto:

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Proyecto:Diseño:

Descripción:

I. GEOMETRÍA DEL RESERVORIO TIPO CIRCULAR

ADOPTADOS REFERENCIAL Volumen: 9.00 m3Borde libre: 0.30 m 0.40 Mínimo (BORDE LIBRE+ALTURA DE LA CÚPULA)

Altura del agua: 1.30 m 1.50Diámetro interno (D): 3.00 m 2.90

Altura ingreso de tubería 0.10 mPeralte viga circunferencial 0.20 m

Altura total del Reservorio (H): 2.10 mDiámetro tub. Llegada: 3 ''

Altura de cúpula: 0.50 mAltura total la pared: 1.50 m

Esbeltez 2.31 m OK¡¡¡Volumen Final 9.19 m OK¡¡¡

2.40 Tn/m3Gravedad: 9.81 m/s2

Resistencia del concreto: f'c= 210.00 Kg/cm2Módulo de Elasticidad: E= 218819.79 Kg/cm2

Módulo de Poisson: 0.20

II. CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO SEGÚN ENSAYO DE SUELOS

Tt = 0.84 Kg/cm²

Especialidad: DISEÑO

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DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

P.e. del concreto (γc):

Como se cuenta con ensayo de suelos emplearemos el valor proporcionado

bl

h

D

H

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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:

0.30 ma) Cálculo del Empuje del agua:

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

Wu= 1.65*1.7*W= Wu= 2.80 Tn/m3H= 1.30 m

E= 0.85 Tn

T=ExD/2b) Predimensionamiento del espesor de la pared ( e )

f'c= 210 Kg/cm²fy= 4200 Kg/cm²Ø = 0.65 (Del RNE)σt= 12.53e= 2.18 cm.

Adoptamos: e= 0.150 m Facilitar proceso constructivo

2. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA CÚPULA DEL TECHO

ec= 0.075 m (Se considera entre 7 y 10 cm.)

3. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA LOSA DE FONDO

(RNE 2009)

h= 3/20= 0.150 m

4. PREDIMENSIONAMIENTO DEL ANILLO O VIGA CIRCUNFERENCIAL

a) Peralte de la vigaDiámetro Interno: 3.00 m (Considerando la mitad del reservorio)

(RNE 2009)

h= 3/18.5= 0.20 m (Adoptado)

b) Ancho de la viga

(RNE 2009)

b= 3/18.5= 0.20 m (Adoptado)

COMBINACIÓN DE CARGA

Emplearemos las ecuaciones 3.1, 3.3 y 3.4, recordemos que la carga wu, presión del agua (considerada como carga viva) debe ser afectada por el coeficiente sanitario igual a 1.65:

𝐸=(𝑊𝑥𝐻^2)/2

𝜎𝑡=∅1.33√(𝑓^′ 𝑐)𝑒=𝑊𝑢𝑥𝐻/4𝜎 𝐷

ℎ=𝐿/20

ℎ=𝐷𝑖/18.5

b=ℎ

𝑒𝑐=𝑃/180

F105
User: Es usual tomar igual al espesor de la pared
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Especialidad: DISEÑO

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VI. DISEÑO DEL ACERO EN LA SUPER ESTRUCTURA

a) Diseño de la Pared del Reservorio

-) DISEÑO ESTRUCTURAL POR FUERZA ANULAR - CARA INTERNA

T= 0.74 Tn/mPmin= 0.002

As= 0.39 cm²b= 100.00 cmt= 0.15 m re= 2.5 cmd= 12.50 cm

Ash mínimo= 2.50 cm2

- ESPACIAMIENTO DEL ACERO ANULAR INTERNOCONSIDERANDO Ø= 3/8

0.71 cm² S=100xAb/AsS= 25.00 cm

Usaremos 1 Ø 3/8 @ 25.00 cm.

→ Ab =

𝐴𝑠=𝑇/0.45𝑓𝑦

G140
User: Dato Sap F11
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-) DISEÑO ESTRUCTURAL POR MOMENTO FLEXIONANTE CARA INTERNA

Mr máx = Ø K b d^2d = 12.50 cm.

recubrimi = 2.50 cm. DECRIP. FLEXIONØ = 0.90 Mu (-) = 0.07 Tn/mb = 100.00 cm. W = 0.00241d = 12.50 cm. ρ = 0.00012 OK!

f´c = 210 Kg/cm² ρb= 0.0216fy = 4200 Kg/cm² ρmin = 0.00200 ACI - 318-11

Ku máx = 49.53 Kg/cm² ρmax= 0.01620Mr máx = 6.97 Tn/m As (+)= 2.50 cm2

Ok, cumple DIAM. 1/2Abarra 1.27 cm2Espac. S= 30 cmAs (-) = 1/2 '' @ 30 cm

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

G197
User: Dato Sap M22
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Especialidad: DISEÑO

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DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

-) DISEÑO ESTRUCTURAL POR MOMENTO FLEXIONANTE CARA EXTERNA

Mr máx = Ø K b d^2d = 12.50 cm.

recubrimi = 2.50 cm. DECRIP. FLEXIONØ = 0.90 Mu (+) = 0.09 Tn/mb = 100.00 cm. W = 0.00288d = 12.50 cm. ρ = 0.00014 OK!

f´c = 210 Kg/cm² ρb= 0.0216fy = 4200 Kg/cm² ρrºtº = 0.00200 ACI - 318-11

Ku máx = 49.53 Kg/cm² ρmax= 0.01620Mr máx = 6.97 Tn/m As (+)= 2.50 cm2

Ok, cumple DIAM. 1/2Abarra 1.27 cm2Espac. S= 30 cmAs (+) = 1/2 '' @ 30 cm

-) VERIFICACIÓN DEL CORTANTE EN LA PARED DEL RESERVORIO

Cortante Positivo (V): 0.32 Tn/mCortante Negativo (V): 0.21 Tn/m

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

Vc = 7.20 TnVc = 7.20 Tn > Vu. = 0.32 Tn

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

b) Diseño de la viga anular superior

-) ACERO LONGITUDINAL INTERNO EN VIGA ANULAR

T= 0.74 Tn/mPmin= 0.00242

As= 0.39 cm²b'= 20.00 cmh'= 0.20 m re= 2.5 cmd= 17.50 cm

Ash mínimo= 0.85 cm2As= 0.85 cm²

1 1ϕ ϕ

3/8 3/80.71 cm² 0.71 cm²

Área total = 1.42 cm² OK!

𝐴𝑠=𝑇/0.45𝑓𝑦

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

G222
User: Dato Sap
G223
User: Dato Sap M22
C238
hp1: INSERTAR CORTANTE V23
C239
hp1: DATO SAP V23
G254
User: Dato Sap
H258
FRANCISCO: En muros expuestos a la intemperie / Cara expuesta a la humedad
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Especialidad: DISEÑO

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DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

-) ACERO LONGITUDINAL EXTERNO EN VIGA ANULAR

T= 0.74 Tn/mPmin= 0.00242

As= 0.39 cm²b'= 20.00 cmh'= 0.20 m re= 2.5 cmd= 17.50 cm

Ash mínimo= 0.85 cm2As= 0.85 cm²

1 1ϕ ϕ

3/8 3/80.71 cm² 0.71 cm²

Área total = 1.42 cm² OK!

-) ACERO POR CORTANTE EN VIGA ANULAR

Vdu= 0.630 TnVc= 2.688 TnVs= -1.848 Tn No necesita Diseño por corteVs< 10.651 Tn

Usaremos: 1/4 OkAv= 0.64 cm²

Smáx= 10.00 cmSmáx= 60.00 cm

S= 10.00 cm

Usaremos Ø de 1/4: Todos '' @⍁ 10.00 cm

𝐴𝑠=𝑇/0.45𝑓𝑦

𝐕𝐜=𝟎.𝟓𝟑√(𝐟^′ 𝐜) x bd

Vs=Vn-Vc

𝐕𝐬<𝟐.𝟏√(𝐟^′ 𝐜) 〖 𝐛〗 _𝐰 𝐝

𝐒=(∅𝐀𝐯 𝐟𝐲 𝐝)/𝐕_𝐬

G282
User: Dato Sap
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Especialidad: DISEÑO

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DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

c) Diseño de la Cúpula

-) DISEÑO POR TENSIÓN ANULAR (fr)

f'c= 210 Kg/cm²fr= 28.98 Kg/cm² = 289.83 Tn/m²

T= 9.32 Tn/mA= 0.05 m2

σT= 182.03 Tn/m2Ok, cumple

T= 9.32 Tn/mPmin= 0.002

As= 4.93 cm²b= 100.00 cmt= 0.08 m re= 2.5 cmd= 5.00 cm

Ash mínimo= 1.00 cm2

- ESPACIAMIENTO DEL ACERO ANULARCONSIDERANDO Ø= 3/8

0.71 cm² S=100xAb/AsS= 10.00 cm

Smáx= 15.00 cmUsaremos 1 Ø 3/8 @ 10.00 cm.

-) DISEÑO ESTRUCTURAL POR MOMENTO

M. Positivo= 0.02 Tn-mM. Negativo= 0.01 Tn-m

DECRIP. FLEXIONMr máx = Ø K b d^2 Mu (+) = 0.02 Tn-m

d = 5.00 cm. W = 0.00509recubrimi = 2.50 cm. ρ = 0.00025 OK!

Ø = 0.90 ρb= 0.0216b = 100.00 cm. ρrºtº = 0.00200 ACI - 318-11d = 5.00 cm. ρmax= 0.01620

f´c = 210 Kg/cm² As (+)= 1.00 cm2fy = 4200 Kg/cm² DIAM. 3/8

Ku máx = 49.53 Kg/cm² Abarra 0.71 cm2Mr máx = 1.11 Tn/m Espac. S= 15 cm

Ok, cumple As (+) = 3/8 '' @ 15 cm

-) VERIFICACIÓN DEL CORTANTE EN LA CÚPULA

Cortante Positivo (V): 0.11 Tn/m Vc = Ø 0.53 ((f´c)^(1/2)) b d Ø = 0.75Cortante Negativo (V): 0.23 Tn/m

Vc = 2.88 TnVc = 2.88 Tn > Vu. = 0.23 Tn

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

→ Ab =

𝐴𝑠=𝑇/0.45𝑓𝑦

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

F321
hp1: DATO SAP S11
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Especialidad: DISEÑO

Consultor:

DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

VII. DISEÑO DEL ACERO EN LA SUB ESTRUCTURA

a) Diseño del Cimiento Corrido

1. PREDIMENSIONAMIENTOCapacidad Portante: 0.84

0.15 m* Ancho de Cimentación : ( B )

Asumimos:1.50 m B = 0.60 m OK

1.30 m * Ancho de punta : ( D )

0.50 Consideramos : B/3= 0.200.25 m 0.20 m B/4= 0.15

D = 0.25 m0.30 m

B * Peralte de punta : ( t )0.60 m

t= 0.30 m

ÁREA DE INFLUENCIA DE LAS REACCIONES:

Nº Divisiones= 48Diámetro Interno= 3.00 mDiámetro Externo= 3.30 mÁrea para Reacciones= 0.03 m2

Mediante el programa SAP2000, obtenemos las siguientes reacciones por servicio:RD= 0.17 Tn Reacción por Carga MuertaRL= 0.02 Tn Reacción por Carga VivaPH 1.00 Tn Reacción por Presion PH

MV= 0.07 Tn-m Momento Resultante de Volteo a Nivel de la Base

CÁLCULO DEL MOMENTO ESTABILIZANTE RESPECTO a B

P.V. Suelo= 1.80 Tn/m3 p.e. Cº= 2.40 Tn/m3 Wu (Agua): 1.65 Tn/m3 (Factor Sanitario)

DESCRIPCIÓN Área Distancia ÁREA X P.E Factor Fuerza Momento1 0.125 0.125 0.225 1.25 0.281 0.0352 0.180 0.300 0.432 1.25 0.540 0.1623 0.260 0.500 0.429 1.25 0.536 0.268

RD (Por ml) 0.325 0.844 1.25 1.055 0.343RL (por ml) 0.325 0.192 1.25 0.240 0.078PH (por ml) 0.325 4.850 1.25 6.063 1.970

SUMA 8.715 2.856

CÁLCULO DE LA EXCENTRICIDAD

e = -0.0196 m

* Excentricidad maxima :

e máx = B / 6 e máx. = 0.10 m

e = -0.02 < e. máx = 0.1 >e...!O.K.

ESFUERZO A NIVEL DE CIMENTACION :

Como se cuenta con ensayo de suelos emplearemos el valor proporcionado

e = B/2 -(ME - MV)/Sum Fv

2

3

1

𝐴𝑠=𝑇/0.45𝑓𝑦

G380
FRANCISCO: Nunca será menor a 0.30m. Y se varía hasta que sea mayor al cimiento requerido
G386
FRANCISCO: SE CONSIDERA LA MISMA LONGITUD QUE EL ESPESOR DE LA LOSA
G390
FRANCISCO: Empezar con el mismo espesor de la losa de fondo
C394
User: En función de divisiones malla de elemetos finitos SAP
C400
User: Dato Sap
E413
hp1: Por metro lineal=Reaccion en punto*por divisiones/perimetro
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Proyecto:Diseño:

Descripción:

Especialidad: DISEÑO

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DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

T = (1 * Sum FV / B ) + - (6 * Sum FV * e ) / B^2

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Proyecto:Diseño:

Descripción:

Especialidad: DISEÑO

Consultor:

DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

Tmáx = -0.139 Kg / cm2 < Tt <Tt...!O.K.Tmin. = 1.737 Kg / cm2 > 0 >0...!O.K.

2. DISEÑO DEL TALÓN

Según triangulo de esfuerzos tenemos :

( T máx - T min ) / B = ( TH - T min. ) / D'

Despejando TH :

TH = 1.111 Kg / cm2

Cálculo de la Carga y Esfuerzos ejercidos en el Talón"TALON"

0.30 mW1= 3.58 Tn/m (Hacia Abajo)

B= 0.60 m

0.07 Tn-m0.40 D'= 0.20 m V1=W1XD'= 0.72 Tn

TminTmáx TH

Cálculo del Momento y el Cortante Producidos por el Diagrama de Presiones

D'= 20.00 cm

M2= 0.31 Tn-m V2= 2.85 Tn

Momento Último de Diseño

Mu=lM2-M1l= 0.47 Tn-m Debido a que M2>M1, se colocará el acero en la cara inferior

DECRIP. FLEXIONMr máx = Ø K b d^2 Mu (+) = 0.47 Tn-m

d = 12.50 cm. W = 0.00367r.e= 4.00 cm. ρ = 0.00018 OK!Ø = 0.90 ρb= 0.0216b = 100.00 cm. ρmin = 0.00180 ACI - 318-11d = 26.00 cm. ρmax= 0.01620

f´c = 210 Kg/cm² As (+)= 4.68 cm2fy = 4200 Kg/cm² DIAM. 3/8

Ku máx = 49.53 Kg/cm² Abarra 0.71 cm2Mr máx = 30.13 Tn/m Espac. S= 15 cm

Ok, cumple As (+) = 3/8 '' @ 15 cm

M1=W1xD'2/2=

𝑀2=[(𝑇𝑚í𝑛𝑥 ′〖𝐷 〗 ^2)/2+((𝑇𝐻−𝑇𝑚í𝑛)𝑥 ′〖𝐷 〗 ^2)/6]𝑥𝐵 𝑉2=[ í𝑇𝑚 𝑛𝑥𝐷′+(𝑇𝐻−𝑇𝑚í𝑛)𝑥𝐷′/2]𝑥𝐵

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

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Proyecto:Diseño:

Descripción:

Especialidad: DISEÑO

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DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

3. DISEÑO DE LA PUNTA

Según triangulo de esfuerzos tenemos :

( T máx - T min ) / B = ( T3 - T min. ) / (B-D")

Despejando TH :

T3 = 0.643 Kg / cm2

Cálculo de la Carga y Esfuerzos ejercidos en el Talón

0.30 mW1= 2.03 Tn/m (Hacia Abajo)

B= 0.60 m

0.06 Tn-mD'' 0.25 m. 0.35 V1=W1XD"= 0.51 Tn

T3 TminTmáx

Cálculo del Momento y el Cortante Producidos por el Diagrama de Presiones

D"= 25.00 cm

M2= 0.04 Tn-m V2= 0.63 Tn

Momento Último de Diseño

Mu=lM2-M1l= 0.05 Tn-m Debido a que M1>M2 Se colocará el acero en la cara superior

DECRIP. FLEXIONMr máx = Ø K b d^2 Mu (+) = 0.05 Tn-m

d = 12.50 cm. W = 0.00053r.e= 7.50 cm. ρ = 0.00003 OK!Ø = 0.90 ρb= 0.0216b = 100.00 cm. ρmin = 0.00180 ACI - 318-11d = 22.50 cm. ρmax= 0.01620

f´c = 210 Kg/cm² As (+)= 4.05 cm2fy = 4200 Kg/cm² DIAM. 3/8

Ku máx = 49.53 Kg/cm² Abarra 0.71 cm2Mr máx = 22.57 Tn/m Espac. S= 15 cm

Ok, cumple As (+) = 3/8 '' @ 15 cm

AREA DE ACERO POR REPARTICION :

Asrp = 0.0025 b d /2 = 2.81 cm2

Asrp = 2.81 cm^2 - ESPACIAMIENTO DEL ACERO :

CONSIDERANDO Ø= 3/80.71 cm²

M1=W1xD"2/2=

→ Ab =

𝑀2=[( 3𝑇 𝑥 ′′〖𝐷 〗 ^2)/2+(( á − 3)𝑇𝑚 𝑥 𝑇 𝑥 ′〖𝐷′〗 ^2)/3]𝑥𝐵 𝑉2=[ 3 "+( − 3) "/2]𝑇 𝑥𝐷 𝑇𝑚𝑎𝑥 𝑇 𝑥𝐷 𝑥𝐵

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

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Proyecto:Diseño:

Descripción:

Especialidad: DISEÑO

Consultor:

DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

S = 25.24 cm Consideramos s = 25.00 cm

Usaremos 1 Ø 3/8 @ 25.00 cm.

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Proyecto:Diseño:

Descripción:

Especialidad: DISEÑO

Consultor:

DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

4. VERIFICACIÓN DEL CORTANTE-) Cortante Máximo Reistente del Concreto

Vc = Ø 0.53 ((f´c)^(1/2)) b d Vu= 2.85 Tnr.e= 7.50 cm. Ø = 0.75b = 100.00 cm. Vc = 12.96 Tnd = 22.50 cm.

f´c = 210 Kg/cm²

Vc = 12.96 Tn > Vu. = 2.85 TnOK, La sección no necesita refuerzo por corte (Diseño de estribos)

b) Diseño de la Losa de Fondo

2.60 mp.e C°A°= 2.40 Tn/m3

Ancho de influencia: 100.00 cm.

A) POR CARGA MUERTA

e. losa: 0.15 mPeso propio: 0.36 Tn/m2

Piso terminado: 0.10 Tn/m20.46 Tn/m2

B) POR CARGA VIVA

Peso del agua= 1.30 Tn/m2

C) CARGA ÚLTIMA FACTORADA

Wu=1.4xCD+1.7xCVWu= 2.85 Tn/m2

Verificamos los esfuerzos admisibles del suelo: T = (1 * Sum FV / B )Tt = 0.84 Kg / cm^2

Tmáx = 0.285 Kg / cm2 <Tt...!O.K, No necesita reforzar

CHEQUEO DEL CORTANTE MÁXIMO

En todo el tramo: Vu= WuL/2= 3.71 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= 15.00 cmd= 11.00 cm

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 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.

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SUSTENTOS DE CÁLCULOCódigo del Proyecto:

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Proyecto:Diseño:

Descripción:

Especialidad: DISEÑO

Consultor:

DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

Vc = 6.34 TnVc = 6.34 Tn > Vu. = 3.71 Tn

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

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Descripción:

Especialidad: DISEÑO

Consultor:

DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

DISEÑO POR FLEXIÓNØ = 0.90

Ku máx = 49.53 Kg/cm² ( para f´c y fy indicado )Mr máx = Ø K b d^2= 5.39 Tn - m

DESCR. FLEXION DESCR. FLEXION

0.80 Tn-m OK 1.61 Tn-m OKW = 0.03591 W = 0.07348ρ = 0.00180 OK ρ = 0.00367 OKρb= 0.0216 ρb= 0.0216ρmin = 0.00180 ACI - 318-11 ρmin = 0.00180 ACI - 318-11ρmax= 0.01620 ρmax= 0.01620As (+)= 1.98 cm2 As (+)= 4.04 cm2DIAM. 3/8 DIAM. 1/2Abarra 0.71 cm2 Abarra 1.27 cm2Espac. S= 35.0 cm Espac. S= 35.0 cmAs (+) = 3/8 '' @ 35.0 cm As (-) = 1/2 '' @ 35.0 cm

AREA DE ACERO POR REPARTICION : Asrp= 0.0020 b d = 2.20 cm2

Asrp = 2.20 cm^2CONSIDERANDO Ø= 3/8

0.71 cm²

S = 32.27 cm Consideramos s = 30.00 cm

Usaremos 1 Ø 3/8 @ 30.00 cm.

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.T. TIPO B: 40.00 40.00 50.00 65.00 120.00 220.00L.T. TIPO C: 55.00 55.00 60.00 85.00 155.00 285.00

L. gancho Estribos 0.060 0.075

Mu (+) = WuL2/8 Mu (-) = WuL2/12

→ Ab =

Page 16: RESERVORIO -V=7

SUSTENTOS DE CÁLCULOCódigo del Proyecto:

Revisión:

Proyecto:Diseño:

Descripción:

Especialidad: DISEÑO

Consultor:

DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

VIII. BOSQUEJO DEL RESERVORIO 3/8 '' @ 15.00 cm

3/8 '' @ 10.00 cm0.075 m

b= 0.20 m0.50 m

1 Ø 3/8 '' 1 Ø 3/8 ''

h= 0.20 m 1 Ø 3/8 '' 1 Ø 3/8 ''

Ø de 1/4: Todos '' @⍁ @ 10.00 cm

3/8 '' @ 25.00 cm 3/8 '' @ 25.00 cm

1.40 m 1/2 '' @ 30.00 cm 1/2 '' @ 30.00 cm

1.30 m

3/8 '' @ 15.00 cm 3/8 '' @ 25.00 cm

1/2 '' @ 35.00 cm

0.30 m

3/8 '' @ 35.00 cm

3/8 '' @ 30.00 cm0.60 m

3/8 '' @ 15.00 cm 0.20 m 0.15 m 0.25 m3.00 m

Recubrimiento en la pared: 2.50 cm.Recubrimiento en la cúpula: 2.50 cm.

Recubrimiento en la viga: 2.50 cm.Recubrimiento en el cimiento corrido: 4.00 cm.

Recubrimiento en la losa de fondo: 4.00 cm.ESPESOR DE LOSA DE FONDO 15.00 cm.

De acuerdo RNE 7.9 Recubrimiento para el Refuerzo según condición de exposición y elemento estructural

Page 17: RESERVORIO -V=7

SUSTENTOS DE CÁLCULOCódigo del Proyecto:

Revisión:

Proyecto:Diseño:

Descripción:

Especialidad: DISEÑO

Consultor:

DISEÑO ESTRUCTURAL E HIDRAULICO DEL RESERVORIO CIRCULAR DE 20 m3

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) 3 ''Diámetro de tub. de salida 2 1/2 ''Volumen del reservorio (m3) 9.00 m3Caudal Máximo Horario: 1.850 Lt/seg

2) DIMENSIONAMIENTO DE LA CANASTILLA:

DIAM. TUBERÍA D.Canastilla 3xD 6xD L. Canastilla L. Canast.2 1/2 '' 5 '' 19.05 cm 38.10 cm 29.00 cm 12 ''

3) DISEÑO DE LA TUBERÍA DE LIMPIEZA Y REBOSE:

Q: Qmáxd: 0.98 Lt/seg =0.000980 m³/seg3 m/seg

0.6 m/seg

Dmáx: 1.80 Pulg.Dmin: 0.80 Pulg.

Por lo tanto usaremos diámetro de: 2.00 Pulg. (MÍNIMO SE CONSIDERA DE 2")

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

Page 18: RESERVORIO -V=7

TIPO DE SUELO Ø c (Kg/cm2) P.E (tn/m3)

GRAVAS COMPACTAS 35 0 2GRAVAS SUELTAS 33 0ARENA COMPACTA 32 0.01 2ARENA SUELTA 30 0 1.8LIMO ARENOSO 25 0ARCILLA ARENOSA 20 0.02 2.2ARCILLA MAGRA 0.05ARCILLA GRASA 15 0.1ARCILLA MUY GRASA 0.5TIERRA ORGÁNICA 2.2

FACTORES DE CARGA DE TERZAGHISEGÚN BRAJA M. DAS Ø Nc Nq Nw

0 5.14 1.00 0.00

Arena: Grados redondeados Ø 1 5.38 1.09 0.07Suelta 27-30 2 5.63 1.20 0.15Media 30-35 3 5.90 1.31 0.24Densa 35-38 4 6.19 1.43 0.34

5 6.49 1.57 0.45Arena: Grados angulares 6 6.81 1.72 0.57Suelta 30-35 7 7.16 1.88 0.71Media 35-40 8 7.53 2.06 0.86Densa 40-45 9 7.92 2.25 1.03

10 8.34 2.47 1.22Grava con algo de arena 34-48 11 8.80 2.71 1.44Limos 26-35 12 9.28 2.97 1.69

13 9.81 3.26 1.9714 10.37 3.59 2.2915 10.98 3.94 2.65

15.3 11.18 4.06 2.7716 11.63 4.34 3.0617 12.34 4.77 3.5318 13.10 5.26 4.0719 13.93 5.80 4.6820 14.83 6.40 5.3921 15.81 7.07 6.2022 16.88 7.82 7.1323 18.05 8.66 8.2024 19.32 9.60 9.4425 20.72 10.66 10.8826 22.25 11.85 12.5427 23.94 13.20 14.4728 25.80 14.72 16.7229 27.86 16.44 19.3430 30.14 18.40 22.40

Page 19: RESERVORIO -V=7

31 32.67 20.63 25.9932 35.49 23.18 30.2133 38.64 26.09 35.1934 42.16 29.44 41.0635 46.12 33.30 48.0336 50.59 37.75 56.3137 55.63 42.92 66.1938 61.35 48.93 78.0239 67.87 55.96 92.2540 75.31 64.20 109.4141 83.86 73.90 130.2142 93.71 85.37 155.5443 105.11 99.01 186.5344 118.37 115.31 224.6345 133.87 134.87 271.7546 152.10 158.50 330.3447 173.64 187.21 403.6548 199.26 222.30 496.0049 229.92 265.50 613.1450 266.88 319.06 762.86

FACTORES MODIFICADOS DE TERZAGHIØ N'c N'q N'w0 5.70 1.00 0.001 5.90 1.07 0.012 6.10 1.14 0.023 6.30 1.22 0.044 6.51 1.30 0.065 6.74 1.39 0.076 6.97 1.49 0.107 7.22 1.59 0.138 7.47 1.70 0.169 7.74 1.82 0.20

10 8.02 1.94 0.2411 8.32 2.08 0.3012 8.63 2.22 0.3513 8.96 2.38 0.4214 9.31 2.55 0.4815 9.67 2.73 0.5716 10.06 2.92 0.6717 10.47 3.13 0.7618 10.90 3.36 0.8819 11.36 3.61 1.0320 11.85 3.88 1.1221 12.37 4.17 1.35

Page 20: RESERVORIO -V=7

22 12.92 4.48 1.5523 13.51 4.82 1.7424 14.14 5.20 1.9725 14.80 5.60 2.2526 15.53 6.05 2.5927 16.30 6.54 2.8828 17.13 7.07 3.2929 18.03 7.66 3.7630 18.99 8.31 4.3931 20.03 9.03 4.8332 21.16 9.82 5.5133 22.39 10.69 6.3234 23.72 11.67 7.2235 25.18 12.75 8.3536 26.77 13.97 9.4137 28.51 15.32 10.9038 30.43 16.85 12.7539 32.53 18.56 14.7140 34.87 20.50 17.2241 37.45 22.70 19.7542 40.33 25.21 22.5043 43.54 28.06 26.2544 47.13 31.34 30.4045 51.17 35.11 36.0046 55.73 39.48 41.7047 60.91 44.45 49.3048 66.80 50.46 59.2549 73.55 57.41 71.4550 81.31 65.60 85.75

Page 21: RESERVORIO -V=7

FACTORES DE CARGA DE TERZAGHINq/Nc tan ᶲ 0.19 0.00 1760

0.20 0.020.21 0.030.22 0.050.23 0.070.24 0.090.25 0.110.26 0.120.27 0.140.28 0.160.30 0.180.31 0.190.32 0.210.33 0.230.35 0.250.36 0.270.36 0.280.37 0.29 0 5.140.39 0.31 1 5.380.40 0.32 2 5.630.42 0.34 3 5.900.43 0.36 4 6.190.45 0.38 5 6.490.46 0.40 6 6.810.48 0.42 7 7.160.50 0.45 8 7.530.51 0.47 9 7.920.53 0.49 10 8.340.55 0.51 11 8.800.57 0.53 12 9.280.59 0.55 13 9.810.61 0.58 14 10.37

Page 22: RESERVORIO -V=7

0.63 0.60 15 10.980.65 0.62 16 11.630.68 0.65 17 12.340.70 0.67 18 13.100.72 0.70 19 13.930.75 0.73 20 14.830.77 0.75 21 15.810.80 0.78 22 16.880.82 0.81 23 18.050.85 0.84 24 19.320.88 0.87 25 20.720.91 0.90 26 22.250.94 0.93 27 23.940.97 0.97 28 25.801.01 1.00 29 27.861.04 1.04 30 30.141.08 1.07 31 32.671.12 1.11 32 35.491.15 1.15 33 38.641.20 1.19 34 42.16

35 46.1236 50.5937 55.6338 61.3539 67.8740 75.3141 83.8642 93.7143 105.1144 118.3745 133.8746 152.1047 173.6448 199.2649 229.9250 266.88

Page 23: RESERVORIO -V=7

1.00 0.00 0.19 0.001.09 0.07 0.20 0.021.20 0.15 0.21 0.031.31 0.24 0.22 0.051.43 0.34 0.23 0.071.57 0.45 0.24 0.091.72 0.57 0.25 0.111.88 0.71 0.26 0.122.06 0.86 0.27 0.142.25 1.03 0.28 0.162.47 1.22 0.30 0.182.71 1.44 0.31 0.192.97 1.69 0.32 0.213.26 1.97 0.33 0.233.59 2.29 0.35 0.25

Page 24: RESERVORIO -V=7

3.94 2.65 0.36 0.274.34 3.06 0.37 0.294.77 3.53 0.39 0.315.26 4.07 0.40 0.325.80 4.68 0.42 0.346.40 5.39 0.43 0.367.07 6.20 0.45 0.387.82 7.13 0.46 0.408.66 8.20 0.48 0.429.60 9.44 0.50 0.45

10.66 10.88 0.51 0.4711.85 12.54 0.53 0.4913.20 14.47 0.55 0.5114.72 16.72 0.57 0.5316.44 19.34 0.59 0.5518.40 22.40 0.61 0.5820.63 25.99 0.63 0.6023.18 30.21 0.65 0.6226.09 35.19 0.68 0.6529.44 41.06 0.70 0.6733.30 48.03 0.72 0.7037.75 56.31 0.75 0.7342.92 66.19 0.77 0.7548.93 78.02 0.80 0.7855.96 92.25 0.82 0.8164.20 109.41 0.85 0.8473.90 130.21 0.88 0.8785.37 155.54 0.91 0.9099.01 186.53 0.94 0.93

115.31 224.63 0.97 0.97134.87 271.75 1.01 1.00158.50 330.34 1.04 1.04187.21 403.65 1.08 1.07222.30 496.00 1.12 1.11265.50 613.14 1.15 1.15319.06 762.86 1.20 1.19

Page 25: RESERVORIO -V=7

Tabla de Ku vs. p TABLA PARA SELECCIONAR EL ACEROKg/cm2

f'c: 280 f'c: 210 f'c: 175Ø 1 3/8"

fy 4200 fy 4200 fy 42000.0289 0.0216 0.018 1 10.06

Per 11.00r Ku r Ku r Ku viga 15.00

col. 15.000.0216 66.0402 2 20.120.0214 65.5719 Per 22.000.0212 66.1009 viga 20.000.021 64.6272 col. 20.00

0.0208 64.1509 3 30.180.0206 63.6719 Per 33.000.0204 63.1902 viga 25.000.0202 62.7058 col. 30.00

0.02 62.2188 4 40.240.0198 61.7291 Per 44.000.0196 61.2367 viga 35.000.0194 60.7416 col. 40.000.0192 60.2439 5 50.300.019 59.7435 Per 55.00

0.0188 59.2404 viga 40.000.0186 58.7346 col. 50.000.0184 58.22620.0182 57.7150.018 57.2012 Ø 3/4"

0.0178 56.68480.0176 56.1656 1 2.840.0174 55.6438 Per 6.000.0172 55.1193 viga 15.000.017 54.5921 col. 15.00

0.0168 54.0622 2 5.680.0166 53.5927 Per 12.000.0164 52.9945 viga 15.000.0162 52.4566 0.0162 49.5301 col. 15.000.016 51.916 0.016 49.0614 3 8.52

0.0158 51.3728 0.0158 48.5891 Per 18.000.0156 50.8269 0.0156 48.1132 viga 20.000.0154 50.2783 0.0154 47.6337 col. 20.000.0152 49.727 0.0152 47.1507 4 11.360.015 49.1731 0.015 46.6641 Per 24.00

0.0148 48.6165 0.0148 46.1739 viga 25.000.0146 48.0572 0.0146 45.6802 col. 30.000.0144 47.4952 0.0144 45.1829 5 14.200.0142 46.9305 0.0142 44.682 Per 30.000.014 46.3632 0.014 44.1776 viga 30.00

0.0138 45.7932 0.0138 43.6698 col. 35.000.0136 45.2205 0.0136 43.1580.0134 44.6452 0.0134 42.6429 0.0134 41.0411 Ejemplo de utilizaciön: 4 Ø 1" + 2 Ø 3/4", representan 26.08 cm² de area de refuerzo y 44 cm0.0132 44.0671 0.0132 42.1242 0.0132 40.56980.013 43.4864 0.013 41.6019 0.013 40.0943

0.0128 42.9031 0.0128 41.0761 0.0128 39.6145

rb rb rb

Page 26: RESERVORIO -V=7

0.0126 42.317 0.0126 40.5467 0.0126 39.13040.0124 41.7283 0.0124 40.0137 0.0124 38.6420.0122 41.1369 0.0122 39.4771 0.0122 38.14940.012 40.5428 0.012 38.937 0.012 37.6524

0.0118 39.946 0.0118 38.3933 0.0118 37.15120.0116 39.3466 0.0116 37.8461 0.0116 36.64570.0114 38.7444 0.0114 37.2953 0.0114 36.1358 1/40.0112 38.1397 0.0112 36.7409 0.0112 35.6218 3/80.011 37.5322 0.011 36.1829 0.011 35.1035 1/2

0.0108 36.922 0.0108 35.6214 0.0108 34.5809 5/8

0.0106 36.3092 0.0106 35.0563 0.0106 34.054 3/4

0.0104 35.6937 0.0104 34.4876 0.0104 33.5228 1

0.0102 35.0755 0.0102 33.9154 0.0102 32.9873 1 3/8

0.01 34.4547 0.01 33.3396 0.01 32.44750.0098 33.8312 0.0098 32.7602 0.0098 31.90350.0096 33.205 0.0096 32.1773 0.0096 31.35520.0094 32.5761 0.0094 31.5908 0.0094 30.80250.0092 31.9445 0.0092 31.0007 0.0092 30.24570.009 31.3103 0.009 30.4071 0.009 29.6845

0.0088 30.6734 0.0088 29.8099 0.0088 29.1190.0086 30.0338 0.0086 29.2091 0.0086 28.54930.0084 29.3916 0.0084 28.6047 0.0084 27.97530.0082 28.7466 0.0082 27.9968 0.0082 27.3970.008 28.099 0.008 27.3853 0.008 26.8144

0.0078 27.4487 0.0078 26.7703 0.0078 26.22760.0076 26.7958 0.0076 26.1517 0.0076 25.63640.0074 26.1301 0.0074 25.5295 0.0074 25.0410.0072 25.4818 0.0072 24.9037 0.0072 24.44130.007 24.8208 0.007 24.2744 0.007 23.8373

0.0068 24.1571 0.0068 23.6415 0.0068 23.2290.0066 23.4908 0.0066 23.005 0.0066 22.61650.0064 22.3218 0.0064 22.365 0.0064 21.99960.0062 22.1501 0.0062 21.7214 0.0062 21.37850.006 21.4757 0.006 21.0743 0.006 20.7531

0.0058 20.7986 0.0058 20.4235 0.0058 20.12340.0056 20.1189 0.0056 19.7692 0.0056 19.48950.0054 19.4365 0.0054 19.1113 0.0054 18.85120.0052 18.7514 0.0052 19.4499 0.0052 18.20870.005 18.0637 0.005 17.7849 0.005 17.5619

0.0048 17.3732 0.0048 17.1163 0.0048 16.91080.0046 16.6801 0.0046 16.4442 0.0046 16.25540.0044 15.9843 0.0044 15.7685 0.0044 15.59580.0042 15.2859 0.0042 15.0892 0.0042 14.93180.004 14.5848 0.004 14.4063 0.004 14.2636

0.0038 13.8809 0.0038 13.7199 0.0038 13.59110.0036 13.1744 0.0036 13.0299 0.0036 12.91430.0034 12.4653 0.0034 12.3364 0.0034 12.23330.0032 11.7534 0.0032 11.6393 0.0032 11.5479

Page 27: RESERVORIO -V=7

0.003 11.0389 0.003 10.9386 0.003 10.85830.0028 10.3217 0.0028 10.2343 0.0028 10.16440.0026 9.6019 0.0026 9.5265 0.0026 9.46620.0024 8.8703 0.0024 8.8151 0.0024 8.76370.0022 8.1541 0.0022 8.1001 0.0022 8.05690.002 7.4262 0.002 7.3816 0.002 7.3459

0.0018 6.6956 0.0018 6.6595 0.0018 6.63060.0016 5.9624 0.0016 5.9338 0.0016 5.9110.0014 5.2264 0.0014 5.2046 0.0014 5.18710.0012 4.4878 0.0012 4.4718 0.0012 4.45890.001 3.7465 0.001 3.7354 0.001 3.7265

0.0008 3.0026 0.0008 2.9955 0.0008 2.98970.0006 2.256 0.0006 2.2519 0.0006 2.24870.0004 1.5066 0.0004 1.5049 0.0004 1.50340.0002 0.7547 0.0002 0.7542 0.0002 0.7539

0 0 0 0 0 0

Page 28: RESERVORIO -V=7

TABLA PARA SELECCIONAR EL ACERO

Ø 1"Ø 1"

Ø 3/4"1 2 3 4 5 1

15.16 20.26 25.36 30.46 35.56 1 5.10 7.9419.00 27.00 35.00 43.00 51.00 Per 8.00 14.0020.00 25.00 30.00 35.00 40.00 viga 15.00 15.0020.00 25.00 30.00 35.00 40.00 col. 15.00 15.0025.22 30.32 35.42 40.52 45.62 2 10.20 13.0430.00 38.00 46.00 54.00 62.00 Per 16.00 22.0025.00 30.00 35.00 40.00 45.00 viga 15.00 20.0030.00 35.00 40.00 45.00 50.00 col. 15.00 20.0035.28 40.38 45.48 50.58 55.68 3 15.30 18.1441.00 49.00 57.00 65.00 73.00 Per 24.00 30.0035.00 40.00 45.00 50.00 55.00 viga 20.00 25.0035.00 40.00 45.00 50.00 55.00 col. 25.00 30.0045.34 50.44 55.54 60.64 65.74 4 20.40 23.2452.00 60.00 68.00 76.00 84.00 Per 32.00 38.0040.00 45.00 50.00 55.00 60.00 viga 25.00 30.0045.00 50.00 55.00 60.00 65.00 col. 30.00 35.0055.40 60.50 65.60 70.70 75.80 5 25.50 28.3463.00 71.00 79.00 87.00 95.00 Per 40.00 46.0045.00 50.00 55.00 60.00 65.00 viga 30.00 35.0055.00 60.00 65.00 70.00 75.00 col. 35.00 40.00

Ø 5/8"Ø 5/8"

Ø 1/2"1 2 3 4 5 1

4.83 6.82 8.81 10.80 12.79 1 1.99 3.2811.00 16.00 21.00 26.00 31.00 Per 5.00 9.0015.00 20.00 25.00 25.00 30.00 viga 10.00 15.0015.00 20.00 25.00 25.00 30.00 col. 10.00 -7.67 9.66 11.65 13.64 15.63 2 3.98 5.27

17.00 22.00 27.00 32.00 37.00 Per 10.00 14.0020.00 25.00 25.00 25.00 35.00 viga 15.00 20.0020.00 30.00 35.00 40.00 45.00 col. 15.00 -10.51 12.50 14.49 16.48 18.47 3 5.97 7.2623.00 28.00 33.00 38.00 43.00 Per 15.00 19.0025.00 30.00 30.00 35.00 40.00 viga 20.00 20.0030.00 35.00 40.00 45.00 50.00 col. 20.00 -13.35 15.34 17.33 19.32 21.31 4 7.96 9.2529.00 34.00 39.00 44.00 49.00 Per 20.00 24.0030.00 35.00 35.00 35.00 45.00 viga 25.00 25.0035.00 40.00 45.00 50.00 55.00 col. 25.00 -16.19 18.18 20.17 22.16 24.15 5 9.95 11.2435.00 40.00 45.00 50.00 55.00 Per 25.00 29.0035.00 36.00 40.00 45.00 50.00 viga 25.00 30.0040.00 45.00 50.00 55.00 60.00 col. 30.00 -

Ejemplo de utilizaciön: 4 Ø 1" + 2 Ø 3/4", representan 26.08 cm² de area de refuerzo y 44 cmde perimetro; considerando un recubrimiento efectivo de Estribo de 2.5 cm,Colocados en una capa, respetando los espaciamientos reglamentarios entrebarras, teniendo en cuenta las recomendaciones entre barras y teniendo en

Page 29: RESERVORIO -V=7

cuenta la recomendación practica, de que los elementos estructurales varían de 5 en 5 cm; pueden ser acomodados en 35 cm de ancho de viga o 40 cmde columna.

Acero que existe en el Perú Zona sísmicaf

Zona sísmica# 2 0.64 0.32 1/4# 3 0.95 0.71 3/8# 4 1.27 1.27 1/2 Alta 0.50# 5 1.59 1.98 5/8 Media a baja 0.75# 6 1.91 2.85 3/4

# 8 2.54 5.07 1

# 11 3.49 9.58 1 3/8

Resistencia del concreto normal

f'c Ku

175 0.018 41.04

210 0.0216 49.53280 0.0289 66.04350 0.0306667 77.77

420 0.04 88.36

Clima Losas Vigas

re

Normal 3 5

Severo 4 6

Clima Vigas

1 6 7

2 9 10

3 12 13

f cm Ab f " Factor de reducción

de ρ

Condicion de clima

D efectivo dc

Nº de capas de refuerzo

Clima Normal

Clima Severo

Page 30: RESERVORIO -V=7

TABLA PARA SELECCIONAR EL ACERO

Ø 3/4"2 3 4 5

10.78 13.62 16.46 19.3020.00 26.00 32.00 38.0020.00 25.00 30.00 35.0020.00 25.00 30.00 35.0015.88 18.72 21.56 24.4028.00 34.00 40.00 46.0025.00 30.00 35.00 40.0025.00 30.00 35.00 40.0020.98 23.82 26.66 29.5036.00 42.00 48.00 54.0030.00 35.00 40.00 45.0035.00 40.00 45.00 50.0026.08 28.92 31.76 34.6044.00 50.00 56.00 62.0035.00 40.00 45.00 50.0040.00 45.00 50.00 55.0031.18 34.02 36.86 39.7052.00 58.00 64.00 70.0040.00 45.00 50.00 55.0045.00 50.00 55.00 60.00

Ø 1/2"2 3 4 5

4.57 5.86 7.15 8.4413.00 17.00 21.00 25.0020.00 20.00 25.00 30.00

- - - -6.56 7.85 9.14 10.43

18.00 22.00 26.00 30.0025.00 25.00 30.00 30.00

- - - -8.55 9.84 11.13 12.42

23.00 27.00 31.00 35.0025.00 30.00 35.00 35.00

- - - -10.54 11.83 13.12 14.4128.00 32.00 36.00 40.0030.00 35.00 40.00 40.00

- - - -12.53 13.82 15.11 16.4033.00 37.00 41.00 45.0035.00 40.00 40.00 45.00

- - - -

Page 31: RESERVORIO -V=7

FACTORES DE ZONAZONA Z

3 0.42 0.31 0.15

FACTOR DE IMPORTANCIA I (Uso del tanque)

CATEGORÍA ITanques que contienen materiales peligrosos 1.5Tanques que son proyectados para seguir funcionando 1.25Tanques que son parte de un sistema de abastecimien 1.25Todos los otros tanques 1

PARÁMETROS DEL SUELO

TIPO Tp (seg.) SRoca o suelos muy rígidos 0.4 1Suelos Intermedios 0.6 1.2Suelos flexibles o con estratos de gran espesor 0.9 1.4Condiciones excepcionales * *(*) Los valores de Tp y S serán establecidos por el especialista, pero en ningún caso serán menores que los especificados para el perfil tipo S3

FACTORES DE MODIFICACIÓN DE RESPUESTA Rwi Y Rwc

Tipo de Tanque Rwi Rwi RwcSuperficial Enterrado

Tanques anclados o base flexible 4.5 4.25 1Tanques de base fija o articulada 2.75 4 1Tanques sin anclar, encerrados o abiertos 2 2.75 1Tanques elevados 3 0 1

Page 32: RESERVORIO -V=7

RECUBRIMIENTOS EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES

A) VIGAS

Nº de capas de refuerzo Clima Normal dc (cm) Clima Severo dc (cm)1 6 72 9 103 12 13

Peraltadas: 4.00 cmChatas: 3.00 cm

B) ZAPATAS

CON SUB-ZAPATA: 5.00 cmSIN SUB ZAPATA: 5.00 cm

C) VIGAS DE CIMENTACIÓN

Encofrando la cara: 5.00 cmSin encofrar la cara: 7.50 cm

D) MUROS:

CARAS MOJADAS: 4.00 cm 5.00 cmCARAS SECAS INTERIORES 2.00 cm 2.00 cm

E) LOSAS

Losas y aligerado 2.00 cm

ARTICULO 7 DETALLES DEL REFUERZO RNE 2006

7.9 RECUBRIMIENTO PARA EL REFUERZO

7.9.1 CONCRETO VACIADO EN OBRADeberá proporcionarse el siguiente recubrimniento mínimo de concreto al refuerzo

a) Concreto vaciado contra el suelo o en contacto con agua de mar …………………….. 7.0 cmb) Concreto en contacto con el suelo o expuesto al ambiente:

Barras de Ø 5/8 o menores: 4.00 cmBarras de Ø 3/4 o mayores: 5.00 cm

c) Concreto no expuesto al ambiente (protegido por un revestimiento) ni en contacto con el suelo (vaciado con enhjcofrado y/o solado)Losas aligeradas: 2.00 cmMuros o muros de corte: 2.00 cmVigas y columnas: 4.00 cm (*)Cáscaras y láminas plegadas: 2.00 cm

Page 33: RESERVORIO -V=7

(*) El recubrimiento deberá medirse al estribo

7.9.2 CONCRETO PREFABRICADO(fabricado bajo condiciones de control de planta)Deberá proporcionarse el siguiente recubrimniento mínimo de concreto al refuerzo

a) Cxoncreto en contacto con el suelo o expuesto al ambiente Paneles para muros y losas: 2.00 cm Otros elementos:Barras mayores de Ø 5/8: 4.00 cmBarras de Ø 5/8 o menores: 3.00 cm

b) Concreto no expuesto al ambiente ni en contacto con el suelo: Paneles para muros y losas: 1.50 cm Viguetas: 1.50 cmVigas y Columnas. 2.00 cm (*)Cáscaras y láminas plegadas: 1.50 cm(*) El recubrimiento deberá medirse al estribo

7.9.3 RECUBRIMIENTOS ESPECIALES

7.9.4 ESPESORES DE DESGASTE

7.9.5 REVESTIMIENTOSLos revestimientos no se tomarán en cuenta como parte de la sección resistente de ningún elemento.

ARTICULO 7 DETALLES DEL REFUERZO RNE 2009

7.7 RECUBRIMIENTO PARA EL REFUERZO7.7.1 Concreto construido en sitio (no preesforzado)

a) Concreto colocado contra el suelo y expuesto permanentemente a el 70 mmb) Concreto en contacto permanente con el suelo o la intemperie:

Barras de 3/4 y mayores 50 mmBarras de 5/8 y menores, mallas electrosoldadas 40 mm

c) Concreto no expuesto a la intemperie ni en contacto con el suelo:Losas, muros, vigas:

Barras de 1 11/16" y 2 1/4" 40 mmBarras de 1 3/8" y menores 20 mm

Vigas y columna:Armadura principal, estribos y espirales 40 mm

Cácaras y losas plegadas:Barras de 3/4 y mayores 20 mm

En ambientes corrosivos y en otras condiciones severas de exposición deberá aumentarse adecuadamete el espesor de los recubrimientos,tomando además en consideración que deberá proporcionarse un concreto denso

En superficies expuestas a abrasión, tal como la que produce el tránsito intenso, no se tomara encuenta como parte de la sección resistente elespesor que pueda desgastarse. A éste se le asignará una dimensión no menor de 1.50 cm

Debe proporcionarse el siguiente recubrimiento mínimo de concreto al refuerzo, excepto cuando se requieran recubrimientos mayores según7.7.5.1 o se requiera protección especial contra el fuego

Page 34: RESERVORIO -V=7

Barras de 5/8 y menores 15 mmMallas electrosoldadas 15 mm

Page 35: RESERVORIO -V=7

c) Concreto no expuesto al ambiente (protegido por un revestimiento) ni en contacto con el suelo (vaciado con enhjcofrado y/o solado)

Page 36: RESERVORIO -V=7

En ambientes corrosivos y en otras condiciones severas de exposición deberá aumentarse adecuadamete el espesor de los recubrimientos,

En superficies expuestas a abrasión, tal como la que produce el tránsito intenso, no se tomara encuenta como parte de la sección resistente el

Debe proporcionarse el siguiente recubrimiento mínimo de concreto al refuerzo, excepto cuando se requieran recubrimientos mayores según

Page 37: RESERVORIO -V=7

DISEÑO ESTÁTICO DE RESERVORIOS CIRCULARES (PCA)

H= 1.80 m Altura del tanqueBL= 0.30 m Borde libreHL= 1.00 m Altura del líquidoDi= 3.30 m Diámetro interior del tanque

Ri 1.50 m Radio interno del tanquet= 0.15 m Espesor del tanque

tl= 0.15 m Espesor de la losaf'c= 210.0 Kg/cm2 Resistencia del concretoV= 7.00 m3 Capacidad del tanque

a) Análisis y diseño por presión hidrostáticaSegún PCA, recomienda el uso de tablas en función de las condiciones de extremo y apoyo

2

Cálculo de Wufc= 1.7 Factor de amplificación de cargaCs= 1.65 Coeficiente sanitarioᵧa= 1.00 Tn/m3 Peso especifico del agua

2.80 Tn/m3

4.21 Tn/m

Valor.H Altura Coefici T=Coef*W1.0 H 1.00 0.004 0.0150.9 H 0.90 0.112 0.4690.8 H 0.80 0.226 0.9510.7 H 0.70 0.340 1.4280.6 H 0.60 0.442 1.8600.5 H 0.50 0.519 2.1840.4 H 0.40 0.545 2.2910.3 H 0.30 0.489 2.0550.2 H 0.20 0.341 1.4350.1 H 0.10 0.132 0.5530.0 H 0.00 0.000 0.000

Tensión Máxima Tmáx= 2.29 Tn/m

𝑓_𝑎=𝐻^2/(𝐷∗𝑡) 𝑓_𝑎=

𝑊_𝑢=𝑓_𝑐∗𝐶_𝑠∗ᵧ_𝑎∗ 𝑊_𝑢=W= _𝑊 𝑢∗𝐻_𝐿∗𝑅_𝑖 W=

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.00.00

0.50

1.00

1.50

2.00

Diagrama de Tensiones

Tensiones (Tn/m)

Altu

ra (m

)

D30
User: De acuerdo a PCA
Page 38: RESERVORIO -V=7

Verificamos espesor de muro

C= 0.0003 Coeficiente contracción de fraguaf´c= 280.0 Kg/cm2 Resistencia del concretofy= 4200.0 Kg/cm2 Fluencia del acero grado 60

fct= 28.0 Kg/cm2 Resistencia admisible del concretofs= 2520.0 Kg/cm2 Reistencia admisible atensiónEs= 2000000.0 Kg/cm2 Módulo de elasticidad del aceroEc= 250998.0 Kg/cm2 Módulo de elasticidad del concreton= 7.97 Relación de módulos de elasticidad

Tmáx= 2.29 Tn/m

t= 0.01 cm CalculadoAsumimos: 0.15 m

Diseño Estructural

0.61 cm2/m

Distribución de refuerzo

Asumimos 1/4As ø= 0.32 cm2

Espaciamiento 1.05 mDistribución final Usaremos 1 Ø 1/4 @ 105.00 cm

Doble capa hasta 1.00 m sobre tensión máxima

Calculamos para un momento a H/2 a partir de la altura de tensión máxima.

T(H/2)= 2.18 Tn/m 0.58 cm2/mDistribución de refuerzoAsumimos 1/4

As ø= 0.32 cm2

ø=

S=

ø=

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.00.00

0.50

1.00

1.50

2.00

Diagrama de Tensiones

Tensiones (Tn/m)

Altu

ra (m

)

t=(( _ + _ −𝐶∗𝐸 𝑠 𝑓 𝑠 𝑛∗_ )/𝑓 𝑐𝑡

(10 _ _ ) " ∗𝑓 𝑐𝑡∗𝑓 𝑠" )* _ á𝑇 𝑚 𝑥

𝐴_𝑠=𝑇/(0.9𝑓_𝑦 ) 𝐴_𝑠=S=(2∗𝐴_𝑠ø)/𝐴_𝑠

𝐴_𝑠=𝐴_𝑠=

Page 39: RESERVORIO -V=7

Espaciamiento 1.10 mDistribución final Usaremos 1 Ø 1/4 @ 110.00 cm

Doble capa hasta altura final

b) Análisis y diseño en flexión por presión hidrostatica

Cálculo de Wufc= 1.7 Factor de amplificación de cargaCs= 1.3 Coeficiente sanitarioᵧa= 1.00 Tn/m3 Peso especifico del agua

2.21 Tn/m3

2.21 Tn/m

Valor.H Altura Coefici M=Coef*W1.0 H 1.00 0.0001 0.0000.9 H 0.90 0.0001 0.0000.8 H 0.80 0.0002 0.0000.7 H 0.70 0.0005 0.0010.6 H 0.60 0.0014 0.0030.5 H 0.50 0.0024 0.0050.4 H 0.40 0.0037 0.0080.3 H 0.30 0.0045 0.0100.2 H 0.20 0.0029 0.0060.1 H 0.10 -0.0032 -0.0070.0 H 0.00 -0.0157 -0.035

Momento Máximo Mmáx= 0.01 Tn/mMomento Mínimo Mmín= -0.03 Tn/m

S=

𝑊_𝑢=𝑓_𝑐∗𝐶_𝑠∗ᵧ_𝑎∗ 𝑊_𝑢=W=𝑊_𝑢 𝐻_𝐿^3∗ W=

-0.30 -0.20 -0.10 0.00 0.100.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

Diagrama de Momentos

Momento (Tn.m/m)

Altu

ra (m

)

D126
User: De acuerdo a PCA
Page 40: RESERVORIO -V=7

-0.30 -0.20 -0.10 0.00 0.100.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

Diagrama de Momentos

Momento (Tn.m/m)

Altu

ra (m

)

Page 41: RESERVORIO -V=7

Con el momento realizamos el diseño

t= 0.15 m Espesor del murof´c= 210.0 Kg/cm2 Resistencia del concretofy= 4200.0 Kg/cm2 Fluencia del acero grado 60r= 0.05 m Recubrimientod= 10.00 cm Peralte del muro

ø= 0.90b= 100.00 cm

Diseño estructural

Momento positivo Mmáx= 0.01 Tn/ma= 0.0000619

As= 0.03 cm2

Distribución de refuerzoAsumimos 1/4

As ø= 0.32 cm2Espaciamiento 12.04 mDistribución final Usaremos 1 Ø 1/4 @ 1204.00 cm

Momento negativo Mmín= -0.03 Tn/ma= 0.0002153

As= 0.09 cm2

Distribución de refuerzoAsumimos 3/8

As ø= 0.71 cm2Espaciamiento 7.79 m 0Distribución final Usaremos 1 Ø 3/8 @ 779.00 cm

c) Análisis y diseño en cortante por presión hidrostatica

2

Cálculo de Wufc= 1.7 Factor de amplificación de cargaCs= 1 Coeficiente sanitarioᵧa= 1.00 Tn/m3 Peso especifico del agua

1.70 Tn/m3

1.70 Tn/m

Coefici V=Coef*W0.152 0.26 Carga triangular en base fija0.165 0.28 Carga rectangular en base fija0.083 0.14 Carga triangular o rectangular en base apoyada

ø=

S=

ø=

S=

a=𝑑−√(( ^2𝑑 −2(|𝑀_𝑢 |/(0.85𝑓_𝑐^′∗ø∗𝑏∗100))) )𝐴_𝑠=0.85 (𝑓_𝑐^′∗𝑏∗100∗𝑎)/𝑓_𝑦

𝑓_𝑎=𝐻^2/(𝐷∗𝑡) 𝑓_𝑎=

𝑊_𝑢=𝑓_𝑐∗𝐶_𝑠∗ᵧ_𝑎∗ 𝑊_𝑢=W=𝑊_𝑢∗𝐻_𝐿^2 W=

B224
User: De acuerdo a PCA
Page 42: RESERVORIO -V=7

-6.095 -10.36 Momento en el extremo

Cálculo cortante en concreto

t= 0.15 m Espesor del murof´c= 210.0 Kg/cm2 Resistencia del concreto

r= 0.05 m Recubrimientod= 10.00 cm Peralte del muro

ø= 0.85b= 100.00 cm

Vc= 6528.37 KgfVu= 141.10 Kgf

Verificamos que Vu < Vc OK¡¡¡¡

𝑉_𝑐=0.53ø√(( _ ^𝑓 𝑐 ′ ) )∗𝑏∗𝑑