Diseño Buzón Concreto Armado H=6M

DISEÑO DE BUZÓN DE CONCRETO ARMADO ALTURA MAXIMA H=6M 1.- DATOS GENERALES : Cap. Port. = Módulo Ba Balasto øs = HT muro = f´c = f c =  Altura Buzón Buzón h = Rec. BASE =

1.20 2,560.00 32 6.00 245.00 0.40 f´c = 6.00 7.00 7.00

Calculos Previos : K= n

;

kg kg/cm² kg/m³ ° m kg/cm² 98.00 kg/cm²

n = Es

=

Ec

2 x 1000000 15,000 f`c

n=

1 - K/3

K=

Por lo tanto :

8.52 0.28

Cálculo del Coeficiente de Presión Activa Cah = Cah =

1-sen ɸ 1+senɸ 0.307258525

También También h´ = W(s/c) /W(TERR.) /W(TERR.) = h´ = 1.71 m Cálculo de la Presión en la parte superficial qa = Cah*h' Cah*h'*W(TERR. * W(TERR. qa = 921.7755736 kg/m2 Cálculo de la Presión en el Fondo del Buzón qb = Cah*h' Cah*h'*W(TERR. * W(TERR. qb = 4147.99 kg/m2 Determinación rigidez Resorte para modular en SAP Kb (ton/m3) 2560

A (m2) 0.0938

4200.00 kg kg/cm² 2100.00 kg kg/cm² W (s/c) = 3000.0 3000.00 0 kg/m² kg/m² W(C.A.) = 2.40 2.40 t/m³ t/m³ W (TERR.) = 1.75 1.75 t/m³ t/m³ 100.00 cm cm b (1.00m) =

m cm

n + r   j =

fy = fs =

Kz ton/m

240.00

; r = f s = f c r =

2,000.00 kg/cm² 0.40 f ´c ´ c kg/c kg/cm² m² 21.43

 j =

0.91

2.- MODULACI N EN EL SAP 2000

Vista Base donde observamos Resortes

Vista Tridimensional del Modelo

Carga sobre parte Superior pared Buzón

Carga Presió sobre Paredes Buzón

Carga sobre parte inferior pared Buzón

3.- DISE O DE ELEMENTOS 3.1.- DISE O DEL MURO CIL NDRICO DEL BUZ N TABLA DE ESFUERZOS SOBRE LA PARED CIL NDRICA DEL BUZ N TABLE: Element Forces - Area Shells Area

Text

ShellType

Joint

OutputCase

475 481

Text Shell-Thin Shell-Thin

Text 298 298

Text COMB1 COMB1

474 475 480 481

Shell-Thin Shell-Thin Shell-Thin Shell-Thin

364 364 364 364

COMB1 COMB1 COMB1 COMB1

473 474 479 480

Shell-Thin Shell-Thin Shell-Thin Shell-Thin

363 363 363 363

COMB1 COMB1 COMB1 COMB1

472 473 478 479

Shell-Thin Shell-Thin Shell-Thin Shell-Thin

362 362 362 362

COMB1 COMB1 COMB1 COMB1

471 472 477 478

Shell-Thin Shell-Thin Shell-Thin Shell-Thin

361 361 361 361

COMB1 COMB1 COMB1 COMB1

470 471 476 477

Shell-Thin Shell-Thin Shell-Thin Shell-Thin

360 360 360 360

COMB1 COMB1 COMB1 COMB1

470 476

Shell-Thin Shell-Thin

126 126

COMB1 COMB1

CaseType

Text Combination Combination Promedio Combination Combination Combination Combination Promedio Combination Combination Combination Combination Promedio Combination Combination Combination Combination Promedio Combination Combination Combination Combination Promedio Combination Combination Combination Combination Promedio Combination Combination Promedio

F11

Tonf/m -0.925 -0.922 -0.92 -1.409 -1.305 -1.418 -1.314 -1.36 -2.609 -2.497 -2.604 -2.491 -2.55 -2.777 -2.668 -2.781 -2.672 -2.72 -4.075 -3.953 -4.071 -3.949 -4.01 -3.752 -3.596 -3.758 -3.603 -3.68 -2.917 -2.918 -2.92

F22

Tonf/m -2.283 -2.282 -2.28 -2.881 -2.359 -2.883 -2.361 -2.62 -3.66 -3.099 -3.659 -3.098 -3.38 -4.217 -3.671 -4.218 -3.672 -3.94 -5.063 -4.452 -5.062 -4.451 -4.76 -5.745 -4.967 -5.747 -4.969 -5.36 -5.579 -5.579 -5.58

El conducto cilíndrico vertical de radio 0.70m al eje, se encuentra sometido a la acción de una presión normal exterior que ejerce el suelo sobre los muros del buzón P= ρ*h dicho valor de P ha sido calculado y es igual a qb P = qb 4148 kg/m2 P= la cual darán origen a una compresión por unidad de altura. C= P*r   Debiendo verificar la compresión por pandeo C < Cp = 3*E*I/(k*r ^2) donde: I = 100*t^3/12 E = 15000*(f'c)^(1/2) k= 10 factor de seguridad r = radio promedio del buzón t = espesor de muro del buzón teniendo: h= 6.00 m r= 0.7 m f'c = 245 kg/cm2 t= 0.20 m Obtenemos: P= 4148 kg/m2 C = 2903.59306 kg/m I= 66666.67 cm4 E = 234787.138 kg/cm2

F12

Tonf/m 0.578 -0.371 0.10 -0.132 0.606 0.12 -0.485 0.03 0.046 -0.132 -0.037 0.115 0.00 -0.089 0.048 0.08 -0.037 0.00 0.38 -0.088 -0.365 0.08 0.00 -1.422 0.379 1.398 -0.365 0.00 -1.467 1.398 -0.03

M11

Tonf-m/m 0.04335 0.04282 0.04 -0.00989 -0.01113 -0.0097 -0.01103 -0.01 0.00259 0.00214 0.00255 0.00208 0.00 -0.00145 -0.0017 -0.00145 -0.00171 0.00 0.00672 0.00691 0.00676 0.00696 0.01 -0.02945 -0.03061 -0.02957 -0.03079 -0.03 0.1125 0.1131 0.11

M22

M12

Tonf-m/m Tonf-m/m 0.21707 -0.00118 0.21853 -0.00685 0.22 0.00 -0.05115 0.00083 -0.05737 0.00105 -0.05137 -2.173E-05 -0.05802 0.00656 -0.05 0.00 0.01258 -5.444E-05 0.01032 -0.00064 0.01271 -0.00014 0.01035 0.00029 0.01 0.00 -0.00742 -2.64E-06 -0.00868 -3.844E-06 -0.00748 0.00001124 -0.00875 0.00008257 -0.01 0.00 0.03393 0.00011 0.03487 -0.000002 0.03397 -6.985E-06 0.03499 1.002E-06 0.03 0.00 -0.14715 -0.00178 -0.15296 -0.00013 -0.14716 -2.567E-05 -0.15325 -1.081E-05 -0.15 0.00 0.56135 0.002 0.56193 0.00013 0.56 0.00

Por lo tanto: Cp = Cp =

958314.85 kg/cm 9583.15 kg/m

Cp > C Okey Chequeo por Esbeltez Ɛ= L/P < 50 Siendo: L = Longitud de la Chimenea P = (It/A)^(1/2) donde: It = pi*re^4/4-pi*ri^4/4  A = pi*re^4-pi*ri^4 L= It =  A = P= Por lo tanto

6 8,678,649.71 4084.07 46.10

m cm4 cm2 cm

13.02 < 50 Okey

Ɛ= Refuerzo Horizontal

De la tabla podemos observar que los esfuerzos anulares y meridionales están en compresión. De la tabla obtenemos que la máxima carga a la compresión actuante es de: Ca = 5.579 Ton/m Sección de Viga: b= 100 cm t= 20 cm Ag = 2000 cm2  Asmín =

5 cm2

0.0025*b*t =

usando ɸ1/2"@0.25

 As =

5.16 cm2

Pc = ɸ*0.8*(0.85*f'c*(Ag-As)+As*fy) ; Carga de colapso 245 kg/cm2 4200 kg/cm2 0.7

f'c = fy = ɸ=

por lo tanto: Pc = Pc =

244775 kg 244.77 ton Pc > Ca

Okey

Refuerzo Vertical

De la tabla podemos observar que los esfuerzos meridionales están en compresión. Sección Elemento: b= 100 cm t= 20 cm Ag = 2000 cm2  Asmín =

0.0025*b*t =

5 cm2 usamos ɸ1/2"@0.25

3.2.- DISE O DE LA LOSA SUPERIOR

Si :

M=  As =  As =

donde : M = M(ext.) = 370.00 kg-cm f s = 2,100.00 kg/cm²  j = 0.91 d= 16.50 cm ACERO CALCULADO As = 0.01 cm² 1ø ½" @ 0.40 m.

 As x f s x j x d M f s x j x d 370.00 2,100.00 x 0.91 x 16.50

CHEQUEAMOS ACERO MINIMO :  As(min.) = 0.0025 x b x d  As(min.) = 0.0025 x 100.00 x 16.50  As(min.) = 5.00 cm² Como : As(min.) =

5 cm²

donde :

>

As =

b= d=

100 cm 20.00 cm

0.01 cm²

OK!!!!!

se colocará 1ø ½" @ .25 en malla Superior y se colocará 1ø ½" @ .15 en malla Inferior  3.3.- DISE O DE LA LOSA INFERIOR

Si :

M=  As =

 As x f s x j x d M f s x j x d

 As =

1,027.00 2,100.00 x 0.91 x 16.50

donde : M = M(ext.) = 1,027.00 kg-cm f s = 2,100.00 kg/cm² 0.91  j = d= 10.00 cm ACERO CALCULADO As = 0.05 cm² 1ø ½" @ 0.40 m.

CHEQUEAMOS ACERO MINIMO :  As(min.) = 0.0020 x b x d  As(min.) = 0.0020 x 100.00 x 20  As(min.) = 4.00 cm² Como : As(min.) =

donde :

4 cm²

>

As =

b= d=

100 cm 20.00 cm

0.05 cm²

se colocará 1ø ½" @ .20 en malla Centrada

OK!!!!!