Diseño Estructural DE CANALES

DISEÑO ESTRUCTURAL CONDUCTO Construcción Canal Integrador Santa-Sanbartolo

I.- Concideraciones Generales de diseño: * Peso Unitario del Material * Peso unitario del Material Bajo Agua * Angulo de Friccion Interna

gs =

3 2000 Kg/cm

gSAT =

3 0 Kg/cm

f=

30 º

* Capacidad Portante del Terreno Seco

sc =

2 1.00 Kg/cm

* Capacidad Portante del Terreno Saturado

ss =

2 0.00 Kg/cm

* Peso Especifico del Agua

ga =

3 1000 Kg/m

* Resistencia de Diseño a la Compresiòn del Concreto

f'C =

2 210 Kg/cm

* Resistencia de Diseño a la Traccion del Acero

f'y =

2 4200 Kg/cm

* Peso Especifico del Concreto

gcº =

3 2400 Kg/cm

* Recubrimiento Pared Lateral

r1 =

0.040 m.

* Recubrimiento de Piso

r2 =

0.075 m.

l n= 1-Senf =

* Factor de Presión Neutra Sobre el Terreno

Cpd =

* Cota De Fondo de canal

0.50 81.359 msnm.

* Altura de Pared Lateral

h =

* Ancho de Poza

B =

2.01 m.

* Cota de Terreno

CT=

83.369 msnm.

* Espesor del Piso

ep =

0.25 m.

* Espesor de Pared Lateral

em=

0.25 m.

* Altura h' por Sobrecarga

h'=

0.6 m.

* Altura Total H=h+h'

H=

2.61 m.

3 m.

CASO I : 1.5 =B/2 ,en =

0.25 0.6

P2 h = 2.01

H= Ps

P1 ep = 0.25

H/3=

0.87

2.61

CASO II : 0.25 0.6 Q

P2 1.5

2.01

H

Pa

PS

Ps

h/3 = 0.67

0.25 q=ga*h P1

II.- Calculo de Presiones - Pesos: Solicitacion

Caso I

Ps

0.5*ln*gs*(H)2

Pa P1 P2 Q

--------(B+2em)ep*gc em*h*gc -------

Caso II 0.5*ln*gs*H2

3406.05

0.5*ga*h2 (B+2em)ep*gc em*h*gc ga*h*B

----------1200.00 1206.00 -------

3406.05 2020.05 1200.00 1206.00 3015.00

III.- Calculo de Momentos

Solicitacion

Ps

Solicitacion

Pa Ps q

Caso I MA

MB

(-)1/3*H*Ps

2963.26

MA= SMI

2963.26

Caso II MA

MB

1/3*h*Pa (-)1/3*H*Ps ----

2963.26

MA= SMI

1609.83

1353.43 0.00

------1/8*ga*h*B2 MB= MA-(1/8*ga*h*B2)

565.31 1044.52

NOTA: Como la napa freatica se encuentra a una profundidad por debajo del nivel de cimentación, el terreno esta seco. Por lo tanto no es necesario realizar el cálculo por la seguridad contra subpresión.

IV.- Presión de la Estructura Sobre el Tereno ( s c ) sT = (P1 + 2*P2+Q) / ((B + 2*em)*10000)

0.331

V.- Factor de Seguridad con respecto a la Capacidad Portante del Terreno F.S. = sc / sT

3.017957

Okey

VI.- Calculo del Refuerzo Estrucctural a) Condiciones Generales * En los Muros, el Refuerzo se calculara segùn: - Cara Exterior : Con "MA" … - Cara Interior : Con "MA" …

(Caso I) (Caso II)

* En el Piso, el Refuerzo se calculara segùn: - Cara Exterior : Con "MA" … - Cara Interior : Con "MA" …

(Caso II) (Caso I) ò

* Acero Critico: - Muros - Pisos

Amin = 0.0015*b*d Amin = 0.0017*b*d

"MB" … : El màs crìtico

( b= 1.00, d= 4cm ) ( b= 1.00, d= 7.5cm )

* Refuerzo Por Contraccion y Temperatura - Muros Ast = 0.0020*b*dT - Pisos Ast = 0.0018*b*dT

( b= 1.00, dT= Peralte Total ) ( b= 1.00, dT= Peralte Total )

b) Calculo de Momentos Ultimos

(33% por Sismo)

( Mu = 1.50 * M +0.33*M )

Momento

Caso I

Caso II

MA =

5422.77

2945.99

MB =

0.00

-1911.47

b) Calculo del Area de Refuerzo Estructural ACERO PRINCIPAL : * En los Muros - Cara Exterior :

Con "MA" …

As = Mu / (Ø*fy*(d-a/2)) Para un "a" =

(Caso I)

a = (As*fy) / (0.85*f'c*b)

5.000

As =

2 7.75 cm /m

a = 1.825

As =

2 7.14 cm /m

a = 1.680

As =

2 7.12 cm /m

a = 1.674

As =

2 7.11 cm /m

a = 1.674

Emplearemos varillas de el espaciamiento sera :

1/2 S=

As = 16 cm

Okey

2 1.27 cm

Asumimos 1/2" @ 15 cm

- Cara Interior : Para un "a" =

Con "MA" …

(Caso II)

6.000

As =

2 4.33 cm /m

a = 1.019

As =

2 3.80 cm /m

a = 0.895

As =

2 3.79 cm /m

a = 0.892

As =

2 3.79 cm /m

a = 0.892

Emplearemos varillas de el espaciamiento sera :

1/2 S=

* En el Piso - Cara Superior : Para un "a" =

As = 29 cm

2 1.27 cm

Con "MA" …

(Caso II)

Asumimos 1/2" @ 25 cm

7.000

As =

2 3.61 cm /m

a = 0.850

As =

2 2.96 cm /m

a = 0.697

As =

2 2.95 cm /m

a = 0.694

As =

2 2.95 cm /m

a = 0.694

Emplearemos varillas de el espaciamiento sera :

1/2 S=

- Cara Inferior : Para un "a" =

As = 35 cm

Con "MA" …

Okey

2 1.27 cm

Asumimos 1/2" @ 25 cm

(Caso I) ò

"MB" … : El màs crìtico

4.500

As =

2 9.41 cm /m

a = 2.213

As =

2 8.75 cm /m

a = 2.059

As =

2 8.71 cm /m

a = 2.049

As =

2 8.71 cm /m

a = 2.049

Emplearemos varillas de el espaciamiento sera :

Okey

1/2 S=

As = 14 cm

Okey

2 1.27 cm

Asumimos 1/2" @ 15 cm

ACERO CRITICO : * En los Muros: As = 0.0015*b*d' Emplearemos varillas de el espaciamiento sera :

= 3/8 S=

As = 23 cm

2 3.15 cm /m

2 0.71 cm

Asumimos 3/8" @ 20 cm

* En los Pisos: As = 0.0017*b*d'

=

2 2.98 cm /m

Emplearemos varillas de el espaciamiento sera :

3/8 S=

As = 24 cm

2 0.71 cm

Asumimos 3/8" @ 20 cm

ACERO POR CONTRACCION Y TEMPERATURA : * En los Muros: As = 0.0020*b*d' Emplearemos varillas de el espaciamiento sera :

= 3/8 S=

As = 17 cm

2 4.2 cm /m 2 0.71 cm

Asumimos 3/8" @ 15 cm

* En los Pisos: As = 0.0018*b*d' Emplearemos varillas de el espaciamiento sera :

= 3/8 S=

As = 23 cm

2 3.15 cm /m

2 0.71 cm

Asumimos 3/8" @ 20 cm