DISEÑO DE CISTERNA

CONCRETO ARMAO I

DISEÑO DE CISTERNA La condición crítica para el diseño de la cisterna se presenta cuando esta se encuentra vacía, y se seguirá los requerimientos para estructuras que soportan líquidos y los de la Norma de Concreto Armado. • Diseño de la Losa Superior Esta será una losa maciza armada en un sentidos y será diseñada siguiendo el método establecido en clase y recomendado en la Norma de Concreto Armado. • Diseño de la Losa Inferior La losa inferior será una losa maciza armada en dos sentidos. De espesor y será diseñada por el método estudiado en clase; siguiendo la Norma de Concreto Armado, tomando en cuenta los requisitos para elementos que contienen líquidos. Diseño de las Paredes de la Cisterna Para el diseño de las paredes de la cisterna se debe tomar en cuenta las solicitaciones a las que se encuentran sometidas que son empuje de la tierra y peso del agua y de las losas superior e inferior. SISTEMA DE TUBERÍA Y DISPOSITIVOS PARA SER USADOS POR LOS OCUPANTES DE EDIFICIO Será obligatorio el sistema de tuberías y dispositivos para ser usado por los ocupantes del edificio, en todo aquel que sea de más de 15 metros de altura o cuando las condiciones de riesgo lo ameritan, debiendo cumplir los siguientes requisitos: • La fuente de agua podrá ser la red de abastecimiento público o fuente propia del edificio, siempre que garantice el almacenamiento previsto en el sistema. •

El almacenamiento de agua en la cisterna o tanque para combatir incendios debe ser por lo menos de 25 m3.

•

La dotación de agua para oficinas se calculará a razón de 6 L/d por m2 de área útil del local.

•

Cuando sea necesario emplear una combinación de cisterna, bombas de elevación y tanque elevado, la capacidad de la primera no será menor de las ¾ partes de la dotación diaria y la del segundo no menor de 1/3 de dicho volumen.

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DIMENSIONAMIENTO: Se realiza el cálculo de la dotación requerida tomando pautas del RNE: •

Área destinada a oficina: 6 pisos x 124m 2 = 744 m2; según reglamento la dotación será de 6 L/d por m2 Dotación = 744m2 x 6 L/d por m2 = 4.5 m3

•

Se le considerar el almacenamiento de agua contra incendio 10 m3. Volumen de la cisterna: (4.5) + 10 = 13.4 m3; se toma una altura útil de 1.5 m 13.4 = b x 2b x 1.5 b = 2.12 ≈2.20 l =2b = 4.40

•

Espesor de losa superior:

t=

Altura útil Altura libre Espesor de paredes Espesor de losa superior Espesor de losa fondo

1.50m 1.20m 0.15m 0.15m 0.20 m

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DETERMINACIÓN DE CARGAS ACTUANTES SOBRE LOSA SUPERIOR

Plano elevación

CONCRETO ARMAO I

Plano planta

•

Peso propio de la losa: • Acabado:

0.15 x 1 x 2.4 = 0.36 Tn/m 0.1 x 1 = 0.1 Tn/m CM =0.46 Tn/m CV=0.5 Tn/m

Amplificamos cargas por seguridad según RNE: CM: 1.4 (0.46) =0.65 Tn/m CV: 1.7 (0.50) =0.85 Tn/m 1.5 Tn/m Determinación de momentos:

= 2.42 Tn.m = 1.21Tn.m CALCULO DE ACERO POSITIVO Datos

CONCRETO ARMAO I Mmax = 1.21 R = 478.2 d = 0.125 b= 1 ρ = 0.01355 ρ minimo =0.0033 F'c = 210 F'y = 4200

Verificamos "d" d= d=

=0.05

es menor que

0.125

0.125m

Hallamos R' =

86.04

Verificación de la Cuantía ρ= que

= 0.002100589 ves menor

0.0033 ρ = 0.0033

Calculo del Area de Acero As= ρbd = 4.125cm2 Calculo del Acero π= Ф = 1/2" Af =

3.1416 1.27 1.267

Calculo de Número de Varilla N=

3.256309034 aproximadamente 4

Comprobación del Acero S=

100/4

CONCRETO ARMAO I S=

0.25 m

POR LO TANTO SE UTILIZARA 4

Varillas de Ф = 1/2" cada 0.25 m

CALCULO DE ACERO NEGATIVO Datos Mmax = 2.42 R = 478.2 d = 0.125 b= 1 ρ = 0.01355 ρ minimo =0.0033 F'c = 210 F'y = 4200

Verificamos "d" d= d=

= 0.07 es menor que

0.125

0.125m

Hallamos R' =

172.09

Verificacion de la Cuantia ρ=

=

0.0033 ρ = 0.004316563 Calculo del Area de Acero As= ρbd = 5.4 cm2 Calculo del Acero

0.004316563

es menor que

CONCRETO ARMAO I π= Ф = 1/2" Af =

3.1416 1.27 1.267

Calculo de Número de Varilla N=

4.259412973

aproximadamente

Comprobación del Acero S=

100/4

S=

0.20 m

POR LO TANTO SE UTILIZARA 4

Varillas de Ф = 1/2" cada 0.20 m

REFUERZO TRANSVERSAL Ast = 0.0018bt = 0.018x 100x12.5=2.25 Usar ϕ 3/8”: Numero de varillas: N=

=4

Espaciamiento: S=

= 0.25m

POR LO TANTO SE UTILIZARA 4

Varillas de Ф = 3/8" cada 0.25 m

5

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DETERMINACIÓN DE CARGAS ACTUANTES SOBRE PAREDES

CONCRETO ARMAO I

Datos: h= 3.05 γ = 1 .8 Tn/m3 ϕ= 30° q= 500 kg/m2 = 0.5 Tn/m2 k= Tg2(45- ϕ/2) =1/3

Resolviendo para q1 y q2: q1= q x k = 0.5 x (1/3) = 0.17 Tn/m2 qn=kh γ = (1/3) x 3.05 x 1.8 = 1.83Tn/m2 q2=q1+qn=2 Tn/m2

Determinando relaciones

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1.19

2.12

Determinado ecuación de V y M V

0.17

M

V=1.19 -017X-0.3X2 M=1.19X -

1.19

0.17x

– 0.3

0.3x2

X

Determinado Mmax V=1.19 -017X-0.3X2 = 0 X=1.73, posición que nos determina el momento máximo en la ecuación momento M=1.19X -

– 0.3

Mmax=1.29

Calculo de Acero Datos Mmax = 1.29 R = 478.2

CONCRETO ARMAO I d = 0.12 b = 1.2 ρ = 0.01355 ρ minimo =0.0033 F'c = 210 F'y = 4200 Verificamos "d" d= d=

=0.05

es menor que

0.12

0.12 m

Hallamos R' =

99.54

Verificación de la Cuantía ρ= que

= 0.00296092 es menor

0.0033 ρ = 0.0033

Calculo del Area de Acero As= ρbd = 3.96 cm2 Calculo del Acero π= Ф = 1/2" Af =

3.1416 1.27 1.267

Calculo de Número de Varilla N=

3.751268007

aproximadamente

Espaciamiento S=

25

POR LO TANTO SE UTILIZARA 4

Varillas de Ф = 1/2"

4

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