DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE ALCANTARILLAS Y DE CUNETA LATERAL EN TROCHA ÍNDICE GENERAL

1.- CUADRO DE UBICACIÓN DE OBRAS DE ARTE 2.- CUADRO DE DATOS TECNICOS PARA DISEÑO 3.- DISEÑO DE CUNETA LATERAL EN TROCHA A: CALCULO DEL CAUDAL SUPERFICIAL QUE TRANSPORTARA LA CUNETA B: CALCULO DE LAS DIMENSIONES EN LA CUNETA 4.- DISEÑO DE ALCANTARILLAS A: CALCULO DE LOS CAUDALES DE DISEÑO B: DISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLAS C: DISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLA TIPO MARCO PARA VÍAS 5.- DISEÑO ESTRUCTURAL DE ALCANTARILLAS 5.1- DISEÑO DE DE ALCANTARILLAS, ALCANTARILLAS, TIPO MARCO A: DATOS DE CALCULO B: METRADOS DE CARGAS C : SISTEMA ESTATICO D : CALCULO DE MOMENTOS CORTANTES E : MOMENTOS MAXIMOS POSITIVOS F : DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR G : DIAGRAMA DE ESFUERZO CORTANTE H : VERIFICACIONES DE DATOS ASUMIDOS I : CALCULO DEL ACERO DE REFUERZO J : ACERO POR CONTRACCION Y TEMPERATURA (Ast) K : ACERO PARA ARMADURA DE REPARTICION (Asr) 6.- CALCULO DE MOMENTOS FINALES :METODO DE CROS A.- PARA ALCANTARILLAS 7.- DISEÑO DE TRANSICIONES DE ENTRADA Y SALIDA PARA ALCANTARILLAS A: TRANSICIONES PARA ALCANTARILLAS, SI FUERA EL CASO DE QUE SE USARAN, EN QUEBRADAS O PARA CANALES 8 .- DISEÑO DE BADENES

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1.- CUADRO DE UBICACIÓN DE OBRAS DE ARTE EJE DEFINITIVO Tramo N° Inicia 1 0+200.00

Tipo de Estructura Longitud Termina L (m) 0+230.00 30.00 Plazoleta de Cruce Nº 01 1+170.00 30.00 Plazoleta de Cruce Nº 02 1+590.00 30.00 Plazoleta de Cruce Nº 03 1+920.00 30.00 Plazoleta de Cruce Nº 04

2 3 4 5 6 7

1+140.00 1+560.00 1+890.00 2+410.00 2+440.00 2+720.00 2+750.00 3+330.00 3+360.00

30.00 30.00 30.00

8 9 10 11

3+820.00 4+320.00 5+260.00 5+720.00

3+850.00 4+350.00 5+290.00 5+750.00

30.00 30.00 30.00 30.00

12 13 14 15 16 17

6+300.00 0+648.60 1+318.00 1+678.00 1+783.00 4+722.00

6+330.00 0+652.60 1+322.00 1+682.00 1+789.00 4+726.00

30.00 4.00 4.00 4.00 6.00 4.00

18 19 20 21 22

5+037.00 5+152.50 5+331.00 5+461.00 5+597.00

5+041.00 5+156.50 5+337.00 5+465.00 5+603.00

4.00 4.00 6.00 4.00 6.00

23 5+975.00 24 25 26 27 28 29 30 31 32

5+981.00 0+002.50 0+032.50 0+265.70 0+709.50 1+150.00 1+460.00 1+792.00 2+080.00 2+459.00

6.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00

Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº

33

2+690.00

5.00

Alcantarilla Nº 10

Plazoleta de Cruce Nº 05 Plazoleta de Cruce Nº 06 Plazoleta de Cruce Nº 07 Plazoleta de Cruce Nº 08 Plazoleta de Cruce Nº 09 Plazoleta de Cruce Nº 10 Plazoleta de Cruce Nº 11 Plazoleta de Cruce Nº 12 Baden Nº 01 Baden Nº 02 Baden Nº 03 Baden Nº 04 Baden Nº 05 Baden Nº 06 Baden Nº 07 Baden Nº 08 Baden Nº 09 Baden Nº 10 Baden Nº 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09

Proyectada Tipo I Proyectada Tipo I Proyectada Tipo II Proyectada Tipo II Proyectada Tipo III Existente, buen Estado Existente, a Eliminar Existente, a Eliminar Proyectada Tipo I Proyectada Tipo II

 ____________________________________________________________________________________________  Ubic. Obras Arte, pag 2

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1.- CUADRO DE UBICACIÓN DE OBRAS DE ARTE EJE DEFINITIVO Tramo N° Inicia 1 0+200.00

Tipo de Estructura Longitud Termina L (m) 0+230.00 30.00 Plazoleta de Cruce Nº 01 1+170.00 30.00 Plazoleta de Cruce Nº 02 1+590.00 30.00 Plazoleta de Cruce Nº 03 1+920.00 30.00 Plazoleta de Cruce Nº 04

2 3 4 5 6 7

1+140.00 1+560.00 1+890.00 2+410.00 2+440.00 2+720.00 2+750.00 3+330.00 3+360.00

30.00 30.00 30.00

8 9 10 11

3+820.00 4+320.00 5+260.00 5+720.00

3+850.00 4+350.00 5+290.00 5+750.00

30.00 30.00 30.00 30.00

12 13 14 15 16 17

6+300.00 0+648.60 1+318.00 1+678.00 1+783.00 4+722.00

6+330.00 0+652.60 1+322.00 1+682.00 1+789.00 4+726.00

30.00 4.00 4.00 4.00 6.00 4.00

18 19 20 21 22

5+037.00 5+152.50 5+331.00 5+461.00 5+597.00

5+041.00 5+156.50 5+337.00 5+465.00 5+603.00

4.00 4.00 6.00 4.00 6.00

23 5+975.00 24 25 26 27 28 29 30 31 32

5+981.00 0+002.50 0+032.50 0+265.70 0+709.50 1+150.00 1+460.00 1+792.00 2+080.00 2+459.00

6.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00

Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº

33

2+690.00

5.00

Alcantarilla Nº 10

Plazoleta de Cruce Nº 05 Plazoleta de Cruce Nº 06 Plazoleta de Cruce Nº 07 Plazoleta de Cruce Nº 08 Plazoleta de Cruce Nº 09 Plazoleta de Cruce Nº 10 Plazoleta de Cruce Nº 11 Plazoleta de Cruce Nº 12 Baden Nº 01 Baden Nº 02 Baden Nº 03 Baden Nº 04 Baden Nº 05 Baden Nº 06 Baden Nº 07 Baden Nº 08 Baden Nº 09 Baden Nº 10 Baden Nº 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09

Proyectada Tipo I Proyectada Tipo I Proyectada Tipo II Proyectada Tipo II Proyectada Tipo III Existente, buen Estado Existente, a Eliminar Existente, a Eliminar Proyectada Tipo I Proyectada Tipo II

 ____________________________________________________________________________________________  Ubic. Obras Arte, pag 2

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Tramo

.

Tipo de Estructura

Termina 2+974.50 3+034.50 3+310.00 3+566.00

Longitud L (m) 5.00 5.00 5.00 5.00

Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº

11 12 13 14

Proyectada Proyectada Proyectada Proyectada

38 39 40 41 42 43

3+800.00 4+271.50 4+460.00 5+334.00 5+851.00 5+911.50

5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00

Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº

15 16 17 18 19 20

Proyectada Tipo IV Proyectada Tipo I Proyectada Tipo II Existente, a Eliminar Proyectada Tipo II Proyectada Tipo II

44 45 46 47

6+144.50 6+381.00 6+485.50 6+653.00

5.00 5.00 5.00 5.00

Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº Alcantarilla Nº

21 22 23 24

Proyectada Proyectada Proyectada Proyectada

N° 34 35 36 37

Inicia

Ti p o I Ti p o I T i po I I Ti p o I

Ti p o I T i po I I Ti p o I Ti p o I

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2.- CUADRO DE DATOS TECNICOS PARA DISEÑO DE TALUDES SEGÚN ESTUDIO DE SUELOS TALUDES DE CORTE CLASE DE TERRENO

H10 (**) (**) (**)

Taludes a Utilizar: Corte Relleno

V 4 1

: H : 1 : 1.5

H/V 0.25 0.67

Linea de Terreno Natural

Eje Central

Bombeo

Bombeo

Area de Corte

4 1

Afirmado

1.5 1

Terreno de Fundacion Cuneta Area de Relleno

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3.- DISEÑO DE CUNETA LATERAL EN TROCHA A: CALCULO DEL CAUDAL SUPERFICIAL QUE TRANSPORTARA L Zanja de Coronacion

Q1 Q2

Ancho de Via

Cuneta

Q1 Q2 QC QC 1.0.-

= Caudal que aporta la ladera = Caudal que aporta la Via (Bombeo Lateral) = Caudal de la Cuneta = Q1 + Q2

Método: Utilizando el Método racional, para diseño de alcantarillas, Tenemos:

1.1.- Métodos de la C.A.A.(Civil Aeronauties Administration) Q

C  . I . A . 360

Donde: C : Coeficiente que representa la relación de volumen de escurrimiento y la precipitación I : Intensidad de Precipitación (mm/h) A : Área a drenar (has) Q : Escurrimiento (m3 /s) Valores de "C" para los distintos tipos de Suelos: Clase de Suelo del Área a Drenar: C 0.80 0.90 Pavimentación de concreto Bituminoso 0.40 0.60 Caminos de Grava Textura Abierta 0.20 0.80 Tierra Desnuda 0.10 0.40 Praderas de Césped 0.20 0.40 Campos Cultivados 0.10 0.20 Arenas de Bosques 0.15 0.40 Ligeramente Permeables 0.05 0.10 Suelos Permeables  

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1.2.- Calculo de Datos a Utilizar 1.2.1.- Intensidad de Precipitación La intensidad de la precipitación pluvial está relacionada con la altitud y su distribución es más regular a mayor altitud. La precipitación promedio a una altitud de 2,500 m.s.n.m. es de 650 mm, pero varía sustancialmente a 3,000 metros. FUENTE: ESTUDIO DE HIDROLOGÍCO REGIONAL DE LA REGION CAJAMARCA

DESCRIPCION DE LAS ZONAS DE VIDA ZONAS DE VIDA

SIMBOLO

DESCRIPCIÓN

Tiene clima per húmedo templado cálido con temperatura Bosque Muy media de 12º y 17º C, precipitación Húmedo promedio anual 3,000 mm. deben bmh-MBT Montano Bajo considerarse áreas protegidas para Tropical preservar le régimen hídrico y evitar derrumbes y pérdidas de suelos por erosión hídrica.

UBICACIÓN Y ÁREA DE INFLUENCIA

Cotas altitudinales entre 2,500 y 3,000 m.s.n.m., ubicándose esta zona en San Ignacio y Jaen.

FUENTE: ESTUDIO DE HIDROLOGÍCO REGIONAL DE LA REGION CAJAMARCA

Según los datos Obtenidos, tomaremos: I promedio = 650.00 mm I promedio = 3,000.00 mm 3,000.00 mm I Maximo = I I

 

= =

3,000.00 10.00

mm/mes = 4.17 mm/h (Asumido)

_________________________________________

mm/h

(*)

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1.2.2.- Área de la Ladera Cuadro de Longitud y Áreas para calcular el caudal en las cunetas: N°

TRAMO Inicia Termina Cuneta 1 0+000.00 0+002.50 2 0+002.50 0+032.50 3 0+032.50 0+265.70 4 0+265.70 0+650.60 5 0+650.60 0+709.50 6 0+709.50 1+150.00 7 1+150.00 1+248.70 8 1+248.70 1+320.00 9 1+320.00 1+460.00 10 1+460.00 1+634.10 11 1+634.10 1+680.00 12 1+680.00 1+744.95 13 1+744.95 1+786.00 14 1+786.00 1+803.90 15 1+803.90 1+989.45 16 1+989.45 2+048.70 17 2+048.70 2+290.00 18 2+290.00 2+428.45 19 2+428.45 2+459.00 20 2+459.00 2+550.00 21 2+550.00 2+690.00 22 2+690.00 2+974.45 23 2+974.45 3+034.50 24 3+034.50 3+310.00 25 3+310.00 3+566.00 26 3+566.00 3+800.00 27 3+800.00 4+271.50 28 4+271.50 4+460.00 29 4+460.00 4+713.10 30 4+713.10 4+724.00 31 4+724.00 5+014.85 32 5+014.85 5+039.00 33 5+039.00 5+050.53 34 5+050.53 5+154.50 35 5+154.50 5+177.00  

Longitud Área de Ladera (m) Ancho (m) Área (has) 2.50 10.00 0.003 30.00 10.00 0.030 233.20 10.00 0.233 384.90 10.00 0.385 58.90 10.00 0.059 440.50 10.00 0.441 98.70 10.00 0.099 71.30 10.00 0.071 140.00 10.00 0.140 174.10 10.00 0.174 45.90 10.00 0.046 64.95 10.00 0.065 41.05 6.00 0.025 17.90 6.00 0.011 185.55 10.00 0.186 59.25 10.00 0.059 241.30 10.00 0.241 138.45 4.00 0.055 30.55 10.00 0.031 91.00 10.00 0.091 140.00 10.00 0.140 284.45 10.00 0.284 60.05 10.00 0.060 275.50 10.00 0.276 256.00 10.00 0.256 234.00 10.00 0.234 471.50 10.00 0.472 188.50 10.00 0.189 253.10 10.00 0.253 10.90 10.00 0.011 290.85 10.00 0.291 24.15 10.00 0.024 11.53 10.00 0.012 103.97 4.00 0.042 22.50 5.00 0.011

_________________________________________

Alc. 1 Alc. 2 Alc. 3 Bd.1 Alc. 4 Alc. 5 Alc. 5 Bd.2 Alc. 6 Alc. 6 Bd.3 Bd.3 Bd.4 Bd.4 C Libre Rio Puente C Libre Rio C Libre lateral Alc. 9 Puente Sanora Puente Sanora Alc. 10 Alc. 11 Alc. 12 Alc. 13 Alc. 14 Alc. 15 Alc. 16 Alc. 17 Bd.5 Bd.5 Bd.6 Bd.6 Bd.7 Bd.7

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36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 Total

5+177.00 5+334.00 5+341.60 5+463.00 5+570.25 5+600.00 5+851.00 5+911.50 5+978.00 6+137.10 6+381.00 6+485.50 6+653.00 6+843.88

5+334.00 5+341.60 5+463.00 5+570.25 5+600.00 5+851.00 5+911.50 5+978.00 6+137.10 6+381.00 6+485.50 6+653.00 6+843.88

157.00 7.60 121.40 107.25 29.75 251.00 60.50 66.50 159.10 243.90 104.50 167.50 190.88

6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00

6+843.88

0.094 0.005 0.097 0.097 0.030 0.276 0.073 0.086 0.223 0.366 0.167 0.285 0.344

Bd.8 Bd.8 Bd.9 Bd.9 Bd.10 Bd.10 Alc. 19 Bd.11 Bd.11 Alc. 22 Alc. 23 Alc. 24 C libre

7.139

Nota: Las flechas indican que las cunetas se unen para cruzar por alcantarilla o Baden

1.2.3.- Área Lateral de la Vía Cuadro de Longitud y Áreas para calcular el caudal de en las cunetas: N°

TRAMO Inicia Termina Cuneta 1 0+000.00 0+002.50 2 0+002.50 0+032.50 3 0+032.50 0+265.70 4 0+265.70 0+650.60 5 0+650.60 0+709.50 6 0+709.50 1+150.00 7 1+150.00 1+248.70 8 1+248.70 1+320.00 9 1+320.00 1+460.00 10 1+460.00 1+634.10 11 1+634.10 1+680.00 12 1+680.00 1+744.95 13 1+744.95 1+786.00 14 1+786.00 1+803.90 15 1+803.90 1+989.45 16 1+989.45 2+048.70 17 2+048.70 2+290.00 18 2+290.00 2+428.45  

Longitud Área de Hombro (m) Ancho (m) Área (has) 2.50 2.00 0.001 30.00 2.00 0.006 233.20 2.00 0.047 384.90 2.00 0.077 58.90 2.00 0.012 440.50 2.00 0.088 98.70 2.00 0.020 71.30 2.00 0.014 140.00 2.00 0.028 174.10 2.00 0.035 45.90 2.00 0.009 64.95 2.00 0.013 41.05 2.00 0.008 17.90 2.00 0.004 185.55 2.00 0.037 59.25 2.00 0.012 241.30 2.00 0.048 138.45 2.00 0.028

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DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 Total

 

2+428.45 2+459.00 2+550.00 2+690.00 2+974.45 3+034.50 3+310.00 3+566.00 3+800.00 4+271.50 4+460.00 4+713.10 4+724.00 5+014.85 5+039.00 5+050.53 5+154.50 5+177.00 5+334.00 5+341.60 5+463.00 5+570.25 5+600.00 5+851.00 5+911.50 5+978.00 6+137.10 6+381.00 6+485.50 6+653.00 6+843.88

2+459.00 2+550.00 2+690.00 2+974.45 3+034.50 3+310.00 3+566.00 3+800.00 4+271.50 4+460.00 4+713.10 4+724.00 5+014.85 5+039.00 5+050.53 5+154.50 5+177.00 5+334.00 5+341.60 5+463.00 5+570.25 5+600.00 5+851.00 5+911.50 5+978.00 6+137.10 6+381.00 6+485.50 6+653.00 6+843.88

30.55 91.00 140.00 284.45 60.05 275.50 256.00 234.00 471.50 188.50 253.10 10.90 290.85 24.15 11.53 103.97 22.50 157.00 7.60 121.40 107.25 29.75 251.00 60.50 66.50 159.10 243.90 104.50 167.50 190.88

2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00

6+843.88

_________________________________________

0.006 0.018 0.028 0.057 0.012 0.055 0.051 0.047 0.094 0.038 0.051 0.002 0.058 0.005 0.002 0.021 0.005 0.031 0.002 0.024 0.021 0.006 0.050 0.012 0.013 0.032 0.049 0.021 0.034 0.038 1.369

____________________________________ 

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

1.2.4.- Caudales de Aporte Calculo del Caudal N° Cunet 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35  

Caudal en el tramo Q1 Q2 0.0000 0.0000 0.0003 0.0001 0.0026 0.0005 0.0043 0.0009 0.0007 0.0001 0.0049 0.0010 0.0011 0.0002 0.0008 0.0002 0.0016 0.0003 0.0019 0.0004 0.0005 0.0001 0.0007 0.0001 0.0003 0.0001 0.0001 0.0000 0.0021 0.0004 0.0007 0.0001 0.0027 0.0005 0.0006 0.0003 0.0003 0.0001 0.0010 0.0002 0.0016 0.0003 0.0032 0.0006 0.0007 0.0001 0.0031 0.0006 0.0028 0.0006 0.0026 0.0005 0.0052 0.0010 0.0021 0.0004 0.0028 0.0006 0.0001 0.0000 0.0032 0.0006 0.0003 0.0001 0.0001 0.0000 0.0005 0.0002 0.0001 0.0001

Variable C 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40

Caudales Últimos (m3/s) QC QC, Diseño 0.0000 0.0004 0.0031 0.0051 0.0008 0.0059 0.0013 0.0010 0.0019 0.0023 0.0006 0.0009 0.0004 0.0002 0.0025 0.0008 0.0032 0.0009 0.0004 0.0012 0.0019 0.0038 0.0008 0.0037 0.0034 0.0063 0.0031 0.0063 0.0025 0.0034 0.0001 0.0039 0.0003 0.0002 0.0007 0.0002

_________________________________________

____________________________________ 

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49

0.0010 0.0001 0.0011 0.0011 0.0003 0.0031 0.0008 0.0010 0.0025 0.0041 0.0019 0.0032 0.0038 0.0000

0.0003 0.0000 0.0003 0.0002 0.0001 0.0006 0.0001 0.0001 0.0004 0.0005 0.0002 0.0004 0.0004 0.0000

0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40

0.0014 0.0001 0.0013 0.0013 0.0004 0.0036 0.0009 0.0011 0.0028 0.0046 0.0021 0.0035 0.0042 0.0000

c

B: CALCULO DE LAS DIMENSIONES EN LA CUNETA Ancho de Espejo : a

Datos: Qc S b h Z1 Z2 h H

   H   :    d   a    d    i    d   n   u    f   o   r    P

Área Mojada Perímetro Mojado Radio Hidráulico Formula a Utilizar

: : : :

= = = = = = = =

0.0063 m3/s 0.002 m/m Como Min. 0.50 m 0.25 m 1.0 1.0 Borde Libre m Y + BL m

A Pm R Manning 2/3

V=

 

1 R x S n

_________________________________________

1/2

...... (1)

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DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

Donde: V n R S

= = = =

Velocidad media (m/seg) Coeficiente de rugosidad de Manning Radio Medio Hidráulico Pendiente de la Cuneta, se toma la minima de todo el tramo.

Valores de "n" para la formula de MANNING TIPO DE MATERIAL "n" Tierra común nivelada. 0.020 Roca lisa y uniforme 0.080 Roca con salientes y entrantes 0.040 Lecho pedregoso y bordes enyerbados 0.030 Plantilla de tierra, taludes ásperos 0.030 revestidos de: Concreto áspero o bituminoso 0.017 Piedra lisa 0.020 Pasto bien mantenido, profundidad de Flujo: -Mayor a 15.24 cm 0.040 -Menor a 15.24 cm 0.060 En forma practica los valores de los coeficientes de rugosidad son: -Para canales de tierra con algunas hierbas n= 0.040 -Para canales revestidos de concreto y piedra n = 0.013

Además Q= VxA ...... (2) Remplazando (2) en (1) se Tiene: 2/3

Q=

1/2

1 R x S x A n

0.25

...... (3)

0.25

0.05 0.25 0.20 1.0

 

_________________________________________

1.0

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DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

Área Mojada Perímetro Mojado Radio Hidráulico Velocidad

: : : :

A Pm R V

= = = =

0.040 0.566 0.071 0.157

m² m m m/s 2/3

Qxn

=

1/2

R

A

S Donde se deduce que: 3/8

Qxn Y

=

1/2

5/8

1/4

(√ (1+z1²)+√ (1+z2²)) ]

[2x x

5/8

S

( z1 + z2 )

Remplazando valores en la ecuación se Tiene: Y = Asumimos: Y = Finalmente se Tiene:

Ancho Superior Profundidad

0.194 0.20 : :

m m 0.50 0.25

m m

Seccion Final: 0.50 0.25 1.0

 

1.0

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4.- DISEÑO DE ALCANTARILLAS A: CALCULO DE LOS CAUDALES DE DISEÑO Caudal de Quebrada

Caudal de Quebrada Cuneta

Via Cudal Total

Caudal de Cuneta Via

Planta

Perfil Longitudinal

Caudal Total

Cuadro de caudales que pasaran por las alcantarillas, originados por el paso de quebradas o manantiales, haciendo mayor el caudal agregado a la cuneta Tramo N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

0+002.5 0+032.5 0+265.7 0+709.5 1+150.0 1+460.0 1+792.0 2+080.0 2+459.0 2+690.0 2+974.5 3+034.5 3+310.0 3+566.0 3+800.0 4+271.5 4+460.0 5+334.0 5+851.0 5+911.5 6+144.5 6+381.0 6+485.5 6+653.0

Alcantarilla

Area Variables Caudal Parcial Caudal Alcant. L (m) has. C  I Qq (m3/s) Qq (m3/s) (*) 5.00 Alc. N° 01 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.023 5.00 Alc. N° 02 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.050 5.00 Alc. N° 03 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.253 5.00 Alc. N° 04 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.079 5.00 Alc. N° 05 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.559 5.00 Alc. N° 06 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.334 5.00 Alc. N° 07 Eliminada 5.00 Alc. N° 08 Eliminada 5.00 Alc. N° 09 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.051 5.00 Alc. N° 10 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.304 5.00 Alc. N° 11 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.080 5.00 Alc. N° 12 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.296 5.00 Alc. N° 13 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.276 5.00 Alc. N° 14 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.254 5.00 Alc. N° 15 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.492 5.00 Alc. N° 16 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.209 5.00 Alc. N° 17 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.273 5.00 Alc. N° 18 Eliminada 5.00 Alc. N° 19 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.093 5.00 Alc. N° 20 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.020 5.00 Alc. N° 21 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.020 5.00 Alc. N° 22 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.386 5.00 Alc. N° 23 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.187 5.00 Alc. N° 24 1.80 0.40 10.0 0.0200 0.305 Caudal Maximo en Alcantarillas 0.559 0.559 (*) A este caudal, se ha sumado el caudal que t rae la cuneta

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B: DISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLAS Aplicando la formula de MANNING Donde : Q: Caudal en m3/seg.. A: Área hidráulica en m2 2/3 1/2 A R S P: Perímetro mojado en m Q= n R: Radio hidráulico = A/P S: Pendiente de la alcantarilla n: coeficiente de rugosidad

N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Valores de "n" para la formula de MANNING TIPO DE MATERIAL Tierra común nivelada. Roca lisa y uniforme Roca con salientes y entrantes Lecho pedregoso y bordes enyerbados Plantilla de tierra, taludes ásperos revestidos de: Concreto áspero o bituminoso Piedra lisa Pasto bien mantenido, profundidad de Flujo: -Mayor a 15.24 cm -Menor a 15.24 cm Concreto Liso

"n" 0.020 0.080 0.040 0.030 0.030 0.017 0.020 0.040 0.060 0.013

C: DISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLA TIPO MARCO PARA VÍAS 1.- Caudal de Diseño para alcantarillas: Q= caudal por Riego, Q = Adoptamos:

Q=

0.559 m3/seg. Es el Caudal maximo 1.300 m3/seg. 1.300 m3/seg.

Alcantarilla N° 15: TIPICA 1.Q max: S: n:

Nº 01, 02,03

KM:

3+800.0

DATOS DE DISEÑO (Dato de Alcantarilla N° 01) Caudal Máximo = 1.300 Pend. Alcant. O Pend paso de agua = 0.002 Coef de fricción o Rugosidad = 0.013

m3/seg. % (Concreto)

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2.SECCIÓN DEL OJO Asumiendo Valores, con la condicion de: h = 1.50 x b Donde: Ancho: b = 0.90 Altura: h = 1.10 Con la condicion que : Asumimos : e = 0.20 e° = 0.20 Con lo que se obtiene: B H 3.-

e

b

e e°

H

h e° B

= =

1.30 1.50

m m

CAPACIDAD DE LA ALCANTARILLA La capacidad la calculamos con la formula de MANNING A P R S n

= = = = =

0.990 3.100 0.319 0.002 0.013

m2 m m

Remplazando: Q= 1.591 Se Verifica entonces que: Q= 1.591 > Qmax.= 1.300 Ok Cumple

m3/seg. m3/seg. m3/seg.

DISEÑO HIDRÁULICO FINAL PARA ALCANTARILLAS TIPO MARCO Tabulacion de datos: Con el Caudal maximo: Q= 1.591 m3/s n= 0.013 S= 0.002 e= 0.20 Espesor de losa y Pared 1.50 b = Ancho libre Interno = y h= Alto libre Interno = Area = 0.90 x Y m2 1.30 Perimetro = 0.90 + 2Y m Se Verifica que: 5 1 n Q . 3 Y 5 1/2 = ..... Ecuacion (I) 2 b S ( b + 2Y)

0.90 1.10

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Probamos que:

5 Y 0.1676

= (0.90 + 2Y)

Usamos Aprox. Y = 1.10 Donde: 0.168 = 0.168 Ok el Valor de Y es Correcto Asumimos Y = 1.10 m Donde: Área Mojada: 0.9900 Perímetro Mojado: 3.1000 Radio Hidráulico: 0.3194 Velocidad del flujo: 1.6073

2

m2 m m m/s

Tabulacion de datos cuando Transporte el Caudal Normal Asumido Con el Caudal maximo: Q= 1.3000 m3/s n= 0.0130 S= 0.0020 e= 0.20 Espesor de losa y Pared 1.50 b = Ancho libre Interno y h= Alto libre Interno Area = 0.90 x Y m2 1.30 Perimetro 0.90 + 2Y m Probamos que: 5 Y 0.0914 = 2

= =

0.90 1.10

(0.90 + 2Y)

Usamos Aprox. Y = 0.935 Donde: 0.091 = 0.091 Ok el Valor de Y es Correcto Asumimos Y = 0.94 m Donde: Área Mojada: 0.8460 Perímetro Mojado: 2.7800 Radio Hidráulico: 0.3043 Velocidad del flujo: 1.5366

m2 m m m/s

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DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS 5.- DISEÑO ESTRUCTURAL DE ALCANTARILLAS 5.1- DISEÑO DE ALCANTARILLAS, TIPO MARCO

El diseño de alcantarillas que cruzan la Via, tienen la caracteristica de tener contacto mas directos con el peso de loa vehiculos que pasan por caminos vecinales y tramos en donde estas son necesarias, ademas su carga maxima la encontramos en un vehiculo conocido, es decier tendran un eje sobre estas de un camion H20 S16, cuyo peso en una de sus ruedas es de 8 toneladas. A: DATOS DE CALCULO

f`c Fy S/C

ø K h b e h1

e2

175.00 kg/cm2 Resistencia del concreto a los 28 dias 4,200 kg/cm2 Resistencia del Acero ton 8.00 H20 S16 lbs 16,000 si 01 LB= 0.45 kg kg/m3 = 1,900 peso especif del suelo = 30° 30.00° Àngulo de reposo tan2(45º- /2) = = 0.33 0.33 = 1.30 m H= 1.50 m = 0.90 m B = 1.30 m = 0.20 m espesor de la losa de concreto de las paredes = 0.20 m altura del sardinel = 2,400 kg/m3 peso especifico del concreto Suponiendo que se llegaran a pavimentar las via de cruce, se tiene. = 2,000 kg/m3 peso especifico del concreto asfaltico = 0.05 kg/m3 espesor del concreto asfaltico 1.10 0.20 = = =

0.20 0.20 0.16    0    5  .    1

   0    3  .    1

0.94   =    H

0.20 0.20

0.90 1.30

0.20

B: METRADOS DE CARGAS a) CARGA SOBRE LOSA SUPERIOR

a.1) Cargas Muertas (CM) Peso de la viga Sardinel Peso propio de losa superior

= = = =

e x h x pe. Concreto 96.00 kg/m e x B x pe. Concreto 624.00 kg/m

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DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS Peso del Concreto Asfaltico total

C.M.

Efecto como carga distribuida Efecto como carga distribuida

= = =

e1 x B x pe tierra 130.00 kg/m 850.00 kg/m

= =

WCM 850.00 kg/m

a.2) Carga Viva ( CV) La carga transmitida por el Vehiculo hacia la Vía P cv = 7,264.00 kg total C.V. = 7,264.00 kg Efecto como carga distribuida = WCV Efecto como carga distribuida = 5,587.69 kg CV/B a.3) Carga de Diseño W1 1.5( CM ) + 1.8( C.V ) Según el R.N.C. W1= 11,332.85 W1= kg/m ; Carga distribuida en losa Superior b) CARGA SOBRE LOSA INFERIOR b.1) Cargas Muertas (CM) Pesos de la losa Superior (Calculados) = Peso propio de losa inferior = = Peso propio de las paredes = = total C.M. = Efecto como carga distribuida Efecto como carga distribuida

850.00 kg/m e x B x pe. Concreto 624.00 kg/m e x H x p e. Concreto 1,440.00 kg/m 2,914.00 kg/m

WCM WCV= 2,914.00 kg/m

b.2) Carga Viva ( CV) La carga transmitida por el Vehiculo hacia la Via se considera P cv = 7,264.00 kg total C.V. = 7,264.00 kg Efecto como carga distribuida WCM Efecto como carga distribuida WCV= 5,587.69 kg/m b.3) Carga de Diseño W1 Según el R.N.C. W1 = W2=

1.50

14,428.85

( C.M. ) + kg/m

1.80 ( C.V .) Carga distribuida de la losa Inferior

c.) CARGA SOBRE LAS PAREDES LATERALES c.1) Cargas Muertas (CM) Las Cargas Muertas que actuan sobre las paredes laterales de la estructura son los empujes de la tierra. Estos empujes de tierra pueden calcularse por cualquier metodo conocido, recomendandose el metodo gràfico o el mètodo analìtico de RANKINE.

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DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS E=

1/2 g h² x C

Donde :

E= Empuje en ( Kg ) Densidad del suelo o peso especifico en ( kg/m³ ) h = Altura del material actuante contra la estructura en (m) K= Coeficiente de Balastro Cuando la parte superior del relleno es horizontal, el valor de K esta dado por la formula K = TAN² (45-θ/2)

α θ

20° 25° 30° 35° 40° 45° 50° 55°

θ es el angulo de reposo del material actuante. Donde : Cuando la parte superior del relleno forma un angulo α con la horizontal, el valor de K esta dado por la siguiente tabla 1:1.5 1:1 1:2 1:2.5 1:3 1:4 A NIVEL 33º41' 45º 26º34 21º48 19º26 14º02 0.48 0.72 0.58 0.40 0.60 0.52 0.46 0.33 0.54 0.44 0.40 0.37 0.48 0.27 0.38 0.33 0.31 0.29 0.36 0.22 0.29 1.00 0.24 0.23 0.26 0.17 0.22 0.20 0.19 0.18 0.18 0.13 0.29 0.16 0.15 0.14 0.14 0.13 0.10 0.18 0.12 0.11 0.11 0.14

COMO EL RELLENO ES HORIZONTAL TENEMOS QUE, K = TAN² (45-θ/2)

tan2(45º-ø/2) = Donde ø= 30.00° ; Según se sabe se esta usando las valores maximos en cada Alcantarilla: donde se ha obtenido : Donde hacen que exista dos cargas o valores: uno Superior: Ps = x h1 x K =0 otro Inferior: Pi = xHxK >=0 Altura considerable Total: H

0.33

Ps

H

Donde: Ps = 0.00 kg/m Pi Pi = 950.00 kg/m Enesta zona no existe carga Viva para diseño por lo que la combinacion Según el R.N.C. W = 1.50 ( C.M. ) W3=

1,425.00

kg/m

Carga distribuida Parte Inferior

 _____________________________________________________________________________________________ 

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS C : SISTEMA ESTATICO

w1 = 11,332.85 1.10 1

2

1

2

4

3

   1

        I

   0    3  .    1

3

4 I2

w3 = 1,425.00

w3 = 1,425.00 w2 =14,428.85

c1.-

c2.-

c3.-

c4.-

c5.-

CALCULO DE LAS INERCIAS I = b x h³ 12 b = Ancho de losa h = e Donde: I1 = I2 =

1.00 m 0.20 m 0.0007 m3

CALCULO DE LAS RIGIDECES K ij = I ij / L ij K 12 = K34 K 14 = K23

0.00061 0.00051

= =

(analizamos solo para 1 ml) (espesor de losa)

m2 m2

SUMATORIA DE LAS RIGIDECES ΣK i= Suma de todas las rigideses que sale del punto (i) = ΣK 2 = = ΣK 4 = ΣK 1 ΣK 3 COEFICIENTE DE DISTRIBUCION K/ΣK d ij = d 12 = d 21 = d 43 d 14 = d 41 = d 32

= d 34 = = d 23 =

0.0011

0.542 0.458

MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO PERFECTO Mº12 =

- Mº21= W1 x L^2 = 1,142.73 kg/m 12 Mº34 = - Mº43= W2 x L^2 = 1,454.91 kg/m 12 Mº23 = - Mº14= W3 x L^2 = 80.28 kg/m 30 Mº32 = - Mº41= - W3 x L^2 = -120.41 kg/m 20 Momentos Finales Obtenidos por Cross M12 = 431.93 kg/m 431.93 ; M14 = kg/m M23 = 722.76 kg/m 722.76 ; M21 = kg/m M34 = 667.88 kg/m 667.88 ; M32 = kg/m M41 = 975.91 kg/m 975.91 ; M43 = kg/m Para tener completo el diagrama de momentos es necesario conocer los valores de los momentos en el centro de la luz de la losa

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DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

D : CALCULO DE MOMENTOS CORTANTES

Formula general:

d1.-

Vx

=

Vx Vix L Mi Mj

= = = = =

Vix

d3.-

MB

- MA L

Esfuerzo Cortante a la distancia "x" Cortante a la distancia "x" Originado por las cargas sobre la viga Longitud del tramo en analisis Momento en el punto "i" Momento en el punto "j"

Esfuerzo Cortante para Los Puntos 1 - 2 ( losa Superior) 5,968.68 6,497.45

Vx(+/-) Promedio: =

6,233.07

kg

Esfuerzo Cortante para Los Puntos 3 - 4 ( losa Inferior) 7,655.84 kg Vx(+) = Vx(+/-) Promedio: = 8,215.89 kg Vx(-) =

7,935.87

kg

Vx(+) = Vx(-) = d2.-

+ -

kg kg

Esfuerzo Cortante para Los Puntos Laterales 1 - 4 ó 2 - 3 350.96 kg Vx(+) = 432.79 kg Vx(-) =

E : MOMENTOS MAXIMOS POSITIVOS

e1.-

DIAGRAMA GENERAL PARA CALCULAR MOMENTOS MAXIMOS W Mij

Mx

i X

Vx

W Mij Mx Vx V X

: : : : : :

Carga Distribuida Momento en el Tramo ij Momento en el punto X Cortante en el punto X Cortante en el Tramo ij Distancia a un punto fijo

V Por Equilibrio: Mx = V*X

2

-

W* X Mij .....(1) 2 Para Calcular el Momento maximo se debe cumplir que el cortante para un punto "x" sa Cero, es decir el equilibrio de fuerzas cortantes sea cero: Por Equilibrio se Tiene: Vx + W * X - V = 0 Pero : Vx =0 Entonces: X = V/W ....(2) Punto donde el cortante es cero Remplazando (2) en (1): 2

Mx

=

V 2W

- Mij

..... (3)

 _____________________________________________________________________________________________ 

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS e2.-

e3.-

e4.-

Momento Maximo en la losa Superior (1 - 2) Mx = 1,282.16

kg - m

Momento Maximo en la losa Inferior (3 - 4) Mx = 1,206.45

kg - m

Momento Maximo en Paredes Laterales de la Alcantarilla: DIAGRAMA GENERAL  y

Mij

Mx

i X V Por Equilibrio: Mx = V * X -

Vx

W Mij Mx Vx V X y

: : : : : : :

Carga Distribuida Momento en el Tramo ij Momento en el punto X Cortante en el punto X Cortante en el Tramo ij Distancia a un punto fijo W3*X/H

3

W3 * X - Mij .....(1) 6H Para Calcular el Momento maximo se debe cumplir que el cortante para un punto "x" sa Cero, es decir el equilibrio de fuerzas cortantes sea cero: Por Equilibrio se Tiene: 2 Vx + y * X - V = 0 2

Remplazando Y = W3*X/H ; Pero : Vx = 0 2 Llegamos a la Expresion: (W3) * X V 2H 1,425.00 Donde: W3 = kg/m 1.30 H = m 350.96 V = kg 0.80 Calculamos: X = 0.80 X1 = m -0.80 X2 = m Donde el Valor verdadero de "X" es: 0.80 Remplazando en (1),Tenemos:

=

0

m

3

Mx

=

Mx

=

V*X-

W3 * X 6H 280.846 Mx =

- Mij 93.615 -535.53

kg - m

722.757

 _____________________________________________________________________________________________ 

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS F : DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR

431.93

-722.76

-431.93

722.76

1,282.16 -535.53

-535.53 1,206.45

975.91

-667.88 -975.91

667.88

G : DIAGRAMA DE ESFUERZO CORTANTE

6,233.07 350.96 350.96 6,233.07

8,215.89 432.79 432.79 7,655.84

H : VERIFICACIONES DE DATOS ASUMIDOS

h . a ) VERIFICACIONES DEL PERALTE ASUMIDO h .a .1 ) POR CORTANTE 17.00 cm d asumido= 3.00 cm r= Maximo cortante actuante ( Vi ) 7,655.84 kg V = Maximo cortante Nominal que toma el concreto = Vc 0.053*√ f`c Vc = 7.011 kg/cm2

Vc

 _____________________________________________________________________________________________ 

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS peralte calculado dV = V =

donde

V=

Ǿ*b*Vc

Ǿ=

b= b= Vc= Donde: dV = h .a .2 )

12.85

cm

kg 7,655.84 0.85 ancho unitario 100 cm 7.01 kg/cm2

ok 'd' asumido es correcto

POR MOMENTOS d=

donde: d= peralte calculado M = momento Max actuante 975.91 M= kg-m b= Ancho unitario b= 100 cm K= 0.50 * fc * g * j fc= 0.40 * f'c 175.00 kg/cm2 y f'c= fc= 70 kg/cm2 j= 1-g/3 j= 0.889 K= 0.50 * fc * g * j K= 10.370 Entonces d= 9.70

M K*b g=

n=

1 1+fs.max/(n*fc) fs= 0.50*fy 2100 fs= 1680 fs.max= Es

kg/cm2 kg/cm2

Ec * √ f`c

Pero: n= g=

cm

; Es = 2.54 x 1E+06 Ec = 1.60 x 1E+04

12 0.333

d asum.= 17.00 cm ok 'd' asumido es Correcto <

h .b ) VERIFICACIONES DE LA SECCION TRANSVERSAL h .b .1) Cortante Nominal Actuante (Vu) V Vu = Ǿ*b*d

0.231 kg/cm2 Vu = h .b .2) Cortante Unitario que toma el concreto (Vc) 0.53* *√ f´c Vc = 7.011 kg/cm2 Vc = entonces: 0.231 kg/cm2 Vu = Comparamos que: 7.011 kg/cm2 Vc = Vu Vc <

Ok 'b' asumido es correcto

I : CALCULO DEL ACERO DE REFUERZO

i .1) PARA LA LOSA SUPERIOR i .1.1) Cara Externa (Nudos) M As = fs * j * d

M= 431.93 kg-m fs= 1680 kg/cm2 j= 0.889 d= 17.00 cm fy= 4,200 kg/cm2

=

43,193.29

kg-cm

 _____________________________________________________________________________________________ 

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS As As.min

= =

As.min = As Usaremos: Asumimos: As = Espaciamiento:

Usaremos:

1.701 14*b*d fy 5.67

cm2 ; con b=

5ø S S 1ø

cm

As.min 5.67

cm2

cm2

<

As

100

=

1/2'' = = 1/2

=

6.33 Ǿ½" *100

As 22.35 @ 20.00

i .1.2) Cara Interna (Centro de la Losa) M As = M= 1282.16 kg-m fs * j * d 5.051 cm2 As = 5.051 cm2 As = As.min < Usaremos: As = 5.67 cm2 Asumimos: 5ø As = 1/2'' = 6.33 Ǿ½" *100 Espaciamiento: S = As 22.35 S = Usaremos: 1 ø 1/2 @ 20.00 i .2) PARA LA LOSA INFERIOR i .2.1) Cara Externa (Nudos) M As = fs * j * d

cm2

cm cm

=

=

5.67

kg-cm

cm2

cm2

cm cm

M= 667.88 kg-m fs= 1680 kg/cm2 j= 0.889 d= 17.00 cm fy= 4,200 kg/cm2

2.631 cm2 14*b*d ; con b= 100 cm fy As.min = 5.67 cm2 As ; Usaremos: As = 5.67 cm2 5ø Asumimos: As = 1/2'' = Ǿ½" *100 Espaciamiento: S = As 22.35 S = cm Usaremos: 1 ø 1/2 @ 20.00 cm As As.min

128,216.01

=

66,788.20

kg-cm

= =

<

As.min

6.33 cm2

 _____________________________________________________________________________________________ 

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS i .2.2) Cara Interna (Centro de la Losa) M As = M= 1206.45 kg-m fs * j * d 4.752 cm2 As = 4.752 cm2 As = As.min < Usaremos: As = 5.67 cm2 5ø Asumimos: As = 1/2'' Ǿ½" *100 Espaciamiento: S = As 22.35 S = Usaremos: 1 ø 1/2 @ 20.00

=

=

120,645.35

5.67

=

cm2

6.33 cm2

cm cm

i .3) PARA LAS PAREDES LATERALES i .3.1) Cara Externa (Nudos) M As = M= 975.91 kg-m = 97,590.95 fs * j * d fs= 1680 kg/cm2 j= 0.889 d= 17.00 cm fy= 4,200 kg/cm2 3.844 cm2 As = 14*b*d ; con b= 100 As.min = cm fy As.min = 5.67 cm2 ; As < Usaremos: As = 5.67 cm2 5ø Asumimos: As = 1/2'' = 6.33 cm2 Ǿ½" *100 Espaciamiento: S = As 22.35 S = cm Usaremos: 1 ø 1/2 @ 20.00 cm i .3.2) Cara Interna (Centro de la Losa) M As = M= -535.53 kg-m fs * j * d -2.109 cm2 As = -2.109 cm2 As = As.min < Usaremos: As = 5.67 cm2 5ø Asumimos: As = 1/2'' Ǿ½" *100 Espaciamiento: S = As 22.35 S = Usaremos: 1 ø 1/2 @ 20.00

kg-cm

=

= =

-53,552.63

5.67

kg-cm

As.min

kg-cm

cm2

6.33 cm2

cm cm

 _____________________________________________________________________________________________ 

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS J : ACERO POR CONTRACCION Y TEMPERATURA (Ast)

j.1)

SEGÚN EL Ast =

ACI -77-7.12.2 b= 100.00 cm. 0.0018*b*d donde : d= 17.00 cm. Ast = 3.06 cm2 Usaremos: As = 3.06 cm2 5ø Asumimos: As = 3/8'' = Ǿ½" *100 Espaciamiento: S = As 23.29 S = cm Usaremos: 1 ø 3/8 @ 20.00 cm

3.56 cm2

K : ACERO PARA ARMADURA DE REPARTICION (Asr)

Asr = 0.0018*b*d Asr = 3.06 cm2 Usaremos: As Asumimos: 5ø As = Espaciamiento: S =

Usaremos:

S 1ø

= 3/8

=

3.06

3/8''

=

cm2 3.56

cm2

Ǿ½" *100

As 23.29 cm @ 20.00 cm

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DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

6.- CALCULO DE MOMENTOS FINALES :METODO DE CROS

A.- PARA ALCANTARILLAS 431.93 0.22 -0.72 0.82 -2.70 3.08 -10.43 12.05 -40.06 48.47 -131.55 142.76 -466.65 309.42 -575.50 1142.73 1 -0.542    8    5  .    1    3    4   -

   3    1    0    9    1    1    9  .    6  .    5  .  .    2  .    0    0    0    2    1     -

   1    9  .    5    7    9

   6    0    0    4    2    1    3    1    4    2  .    8  .    4  .    3  .    0  .  .  .    0    0    1    1   -    3    4   -    4      1

   3    2    0    9    1    3    8  .  .    2  .    9  .    4  .    1    8    7    3    5    1      3    2    1     -

   5    9  .    6    1   -

   8    9  .    0    5

   6    6  .    5    5   -

   1    1  .    0    0    1

   2    2  .    0    0    2

   5    8  .    4    9    3   -

   3    4  .    7    9    1   -

   8    0  .    2    5    5

   5    1  .    4    0    1    1

   6    9  .    6    8    4   -

   8    4  .    3    4    2   -

   8    2  .    0    8   -

   1    4  .    0    2    1

-722.91 0.44 -0.36 1.64 -1.35 6.15 -5.22 24.09 -20.03 96.93 -65.78 285.52 -233.32 618.84 -287.75 -1142.73 -0.458 2

   8    5    4  .    0   -

   2    4    5  .    0   -

   2    4    5  .    0   -

4

   8    5    4  .    0   -

-0.458 -1454.91 -460.46 934.28 -172.21 169.42 -38.46 43.13 -9.70 12.21 -2.64 3.23 -0.70 0.84 -0.18 0.22

-975.91

   8    2  .    0    8

   1    4  .    0    2    1   -

   6    3  .    1    3    7

   8    6  .    5    6    3

   2    6  .    9    8    3   -

   5    2  .    9    7    7   -

   3    4  .    7    3    3

   1    7  .    8    6    1

   2    7  .    5    4    1   -

   3    4  .    1    9    2   -

   6    5  .    4    1    1

   8    2  .    7    5

   4    5  .    2    3   -

   8    0  .    5    6   -

   7    4  .    8    2

   4    2  .    4    1

   1    7    3    4    2  .    2  .    2  .    9  .    8    7    2    1     -

   9    1    6    6    5    5  .    1  .    7  .  .    0    0    0   -    2   -

   1    4    6    7    9    6    1    4    1    3  .    6  .    2  .  .    4  .    9  .  .    6    3    4    0    1   -    0    0      1     -

-0.542 3 1454.91 -920.93 467.14 -344.42 84.71 -76.91 21.57 -19.39 6.11 -5.28 1.62 -1.40 0.42 -0.37 0.11

667.88

1.- MOMENTOS FINALES: M12 =

- M14

=

431.93 kg/m

M23 =

- M21

=

722.76 kg/m

M34 =

- M32

=

667.88 kg/m

M41 =

- M43

=

975.91 kg/m

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   2    7

   7    7  .    7    6    6   -

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7.- DISEÑO DE TRANSICIONES DE ENTRADA Y SALIDA PARA ALCANTARILLAS A: TRANSICIONES PARA ALCANTARILLAS, SI FUERA EL CASO DE QUE SE USARAN, EN QUEBRADAS O PARA CANALES

Datos: h b1 b2 L e z

: : : : : : :

Altura o profundidad de la Alcantarilla Ancho aguas arriba Ancho aguas a bajo longitud de la transicion a calcular Espesor de Muros Angulo de inclinacion de la transicion, (menor 12.5°) Inclinacion de taludes aguas arriba, si existieran L

e hxz

e

b1

b2

hxz

e

e Según diseño tenemos : h b1 b2 e z L L=

: : : : : : :

1.10 0.70 0.90 0.20 12.50° 0.10 0.70

(b1/2+zxh)

m m m m m m m

-

b2/2

=

tan Adoptamos: L = con lo que verificamos el angulo: tan =

(b1/2+zxh)

=

0.70

L 0.82 °

0.01

=

0.05 m

=

0.01

tan 12.50° m

b2/2

=

0.01 0.70

ok L es Correcto

Nota: No se usaran transiciones de entrada, debido a que las alcantarillas reciviran el agua de las cunetas, pero su calculo es necesario para saber, que medidas se pueden tomar al respecto.

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DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

8 .- DISEÑO DE BADENES L BL

1

Y'

z

Y b

a N° Ubicación

Caudales de Cunetas+Quebrada Izquierda Derecha Queb. (*)

a m

a

Factor de Caudal por Ancho Longitud de Seguridad Baden Solera Baden m3/seg b (m)

Talud

n

(Z)

Pendiente s

Tirante Datos Hidrau. Asum. A P R (y) m2 m m

1 0+648.60 0.385 0.010 1.25 1 0.395 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 2 1+318.00 0.0713 0.040 1.25 1 0.111 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 3 1+678.00 0.0459 0.0650 0.040 1.25 1 0.151 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 4 1+783.00 0.0246 0.0107 0.040 2.00 1 0.075 2.00 6.00 6.67 0.025 0.015 0.20 5 4+722.00 0.0109 0.2909 0.040 1.25 1 0.342 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 6 5+037.00 0.0241 0.0115 0.040 1.25 1 0.076 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 7 5+152.50 0.0416 0.0113 0.040 1.25 1 0.093 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 8 5+331.00 0.0942 0.0053 0.040 2.00 1 0.140 2.00 6.00 6.67 0.025 0.015 0.20 9 5+461.00 0.0971 0.0965 0.040 1.25 1 0.234 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 10 5+597.00 0.0298 0.2761 0.040 2.00 1 0.346 2.00 6.00 6.67 0.025 0.015 0.20 11 5+975.00 0.0865 0.2227 0.040 2.00 1 0.349 2.00 6.00 6.67 0.025 0.015 0.20 Nota: El Baden N° 01, es existente por lo que su factor de seguridad es uno, y su estado es bueno. El dimensionamiento es justificable, con este valor (*): Caudal Aproximado según visita de campo, se octuvo con aforo y estimado

0.47 0.47 0.47 0.67 0.47 0.47 0.47 0.67 0.47 0.67 0.67

3.21 3.21 3.21 4.70 3.21 3.21 3.21 4.70 3.21 4.70 4.70

Borde Altura Caudal Libre Total (m/s) BL (m) Y' (m) m3/s V.

0.15 1.35 0.15 1.35 0.15 1.35 0.14 1.33 0.15 1.35 0.15 1.35 0.15 1.35 0.14 1.33 0.15 1.35 0.14 1.33 0.14 1.33

0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

0.300 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300

0.63ok 0.63ok 0.63ok 0.89ok 0.63ok 0.63ok 0.63ok 0.89ok 0.63ok 0.89ok 0.89ok

 _______________________________________________________________________________________________________________________  Diseño de Badenes, pag 31

FABRICACION DE SEÑALES PREVENTIVAS RENDIMIENTO=30 UND/DIA Rendimiento:

30.00 UND

Descripción

Unidad

Cuadrilla Cantidad Precio

Parcial

MANO DE OBRA PEON

HH

10

2.6667

8.17

21.79

CAPATAZ

HH

1

0.2667

13.05

3.48

MATERIALES PERNOS 1/4" X 2 1/2"

UND

2

0

0

PINTURA ANTICORROSIVA

M2

0.72

22.58

16.26

LAMINA REFLECTORIZANTE PLANCHA GALVANIZADA DE 1/16"

P2 M2

4 0.36

6.48 0

25.92 0

FLETE

KG

2.4

0

0

TUB. FIERRO NEGRO DE 2" x 6.4m

M

3.1

0

0

PINTURA ESMALTE

M2

0.36

43

15.48

EQUIPOS HERRAMIENTAS MANUALES

%MO

0.03

25.27

0.76

Costo Unitario

S/.

83.69

FABRICACION DE SEÑALES INFORMATIVAS RENDIMIENTO=40 UND/DIA Rendimiento:

40.00 UND