DISEÑO ESTRUCTURAL DE UN DESARENADOR - E Se requiere requiere el diseño diseño en Concreto Concreto armad armado o de la Obra de Arte Arte "DESARENADOR", "DESARENADOR", El cual cual s de los distintos Conceptos de Estructuras para poder llear al objeti!o requerido, Cabe a la estructura a Diseñarse
Como !emos !emos en la #ura podemos podemos decir decir que desde el punto punto de !ista !ista estructural estructural se podri podri inr inres eso o % una una salid salida a don donde de el el aua aua tran transi sita ta,, Ent Enton once ces s si part partim imos os de de esta esta &ipo &ipote tesi sis s podr podr un mod modelo elo para para pod poder er det deter ermi mina narr los los momen momento tos s 'ect 'ector ores es que que son son inp inpor orta tant ntes es par para a el ca ca
CORTE A-A
CORTE B-B
2. DATOS PROPORCIONADOS POR EL DISEÑO HIDRAULICO (omando los Datos mas Criticos )onitud seccion A*A +)- )onitud seccion 2*2 +)3- Altura seccion A*A +5- Altura seccion 2*2 +53- 2ase seccion A*A +b- 2ase seccion 2*2 +b3- )onitud de Analisis +b- 7actor de Compresion +89c- 7actor de 'uencia +8%-
Peso Especi8. Del Co
/.01 +m0.41 +m3.61 +m3.11 +m0.41 +m/.01 +m11.11 +cm-
Peso Especi8. Del ?a Peso Especi8. Del ?a Peso Especi8ico Del
31.11 +:;cm36311.11 +:;cm3-
Capacidad Portante Anulo de 8riccion n Sobrecara ton;m3
3. PREDIMENCIONAMIENTO Para la estructura se tendr en cuenta el aspecto constructi!o, % es as que los espesore esta manera el !aciado del concreto. En nuestro caso asumimos 1 cm. 3.1. Altura de diseño (H) Consideremos la altura de muro la mas defavorable (Hc) =
1.00
metros, pa
cticia h' que es debido al aumento de presion oriinado por una sobrecara uniforme !
FG H(/I;=_ h' = "onde# s;c =s
Sobre Cara % se considera 111 :;m3 Peso especi#co del material compactado
1.01
+m-
Para la secc!" A-A FFGH
&
3.J1
+m-
#. HALLANDO FUERZAS Obser!amos que dic5a estructura debe de resistir el empuje lateral de tierras Kterreno co ma%or cara a soportar dic5a estructura es el empuje lateral cuando la altura de cara e .1 m. % cuando el canal esta !aciL.
)a estructura se diseñara de Concreto Armado pudiendo diseñarla en mampostera de !elocidades del aua ma%ores que la permisible. En todo caso ser el costo que determi 4.1. Empuje del Suelo (fuerza distribuida)
Para calcular la Presion )areral del (erreno seobre una estructura se usa el coe#ciente de 'eMibles se aplica Cpa, sin embaro cuando la construccion es riida, como el caso del c � �〗 G3 〖 � = K(QKK 〖 � � �〗 G3 〖 〗 G3 III;KQKK 〖
� � 〗 G3 II El anulo B es el anulo de inclinacion de la super8icie del material con8inado< Para nuest anterior se reduce a< � 〗G3 K60−;3I 〖
Pero cuando 1, % como la estructura de es copncreto armado, usaremos la siuiente neto<
−W
Cpn =
1.66J
Entonces &allamos la presion lateral que ejerce el material de relleno compactado sobre ;3∗V _∗G3
Para la secc!" A-A $ 1=
,443.01
+:-
$% =
)a ubicaciLn de este empuje es a ; de la altura de diseño medido de la parte in8erior % material con#nadoI
$. MOMENTO %ENERADO POR LA PRESION DE LA TIERRA )a presiLn de la tierra enera un diarama de 8ueras trianular, la presiLn !aria de oT muroI, por lo tanto los momentos !ariaran de oT a un mMimo.
Para determinar el momento mMimo eMpresamos el diarama anterior en una sola 8uer !alor del mMimo momentoT se encuentra en el arranque % !a disminu%endo con8orme aquel momento mMimo.
Se entiende que con8orme el momento disminu%a, disminuir tambiUn el rea de acero, realiando traslapes para a5orrar acero de re8uero, encarecera la mano de obra, por t ;∗∗
Para la secc!" A-A &1 =
30,401.10
+:*cm-
&% =
6.1 Esfuerzos de compresió permisibles e el cocreto (fc) 1.61 GH
fc =
6.! Esfuerzos "ermisibles e el Acero (fs) 1.61 GH
f! =
6.3 #odulo de Elasticidad del $ocreto (Ec) E0111QK GH " " I
c =
6.4 #odulo de Elasticidad del Acero (Es) s =
6.% &elació del #odulo de Elasticidad del Acero ' el $ocreto () =/
n=
6.6 actores Adimesioales
=;(+ I
=
1.0
=
*. PERALTE EFECTI'O (+)
?
30,401. +:* cm-
QK ;K
j X b
1.// 1.0 11.11 +cm-
d d3
Por lo tanto >
Para Secc!" A-A Peralte E8ecti!o Espesor del ?uro KasumidoI
d t
1.11 1.11
d3 t
J.11 1.11
Para Secc!" A-A Peralte E8ecti!o Espesor del ?uro KasumidoI Entonces > "#
Ademas > =#−
r
31.11
+cm-
r3
3.11
+cm-
Para estas estructuras que estn en contacto un lado con el Suelo % por el otro con aua. Recubrimiento iual o ma%or de 1 cm, Entonces como < r 31.11 cm que es entonces se acepta. Entonces el espesor del muro es < #=+
t
1.11
+cm-
,. AREA DE ACERO PRINCIPAL .1 Acero e *raccio o Acero +ertical (As) $=;(∗∗ I
Para la secc!" A-A As
/.6Y
+cm3-
.! Area de acero "ricipal e *raccio ,Area de acero #iimo (ASmi) $%&1.110∗!∗
Para la secc!" A-A ASmin
.01
+cm3-
Para la secc!" A-A As
/.6Y
+cm3-
. DISTRIBUCION DE LA ARMADURA PRINCIPAL (s)/ Cuadro de equi!alencias de Acero Corruado AY0 * ZY1 (ipo
[
Diam. mm
3 6 0 Y / /mm 3mm
;6 ;/ ;3 0;/ ;6 ;/ / mm 3 mm
Y.0 J.0 3.41 0.// J.10 30.61 6.J /.11 3.11
Diametr Area. Cm3 cm 1.Y6 1.3 1.J0 1.4 .34 .34 .0J .J/ .J 3./0 3.06 0.14 .6J J.0/ 1./1 1.01 .31 .
1-.1 "ara el Area de Acero "ricipal
Para la secc!" A-A Como se eliio el Area de acero ma%or /.6Y cm3, que por diseño sabemos q una conbinacion que sea ma%or a esta area, pero tampoco tiene que alejarse demasiado \ !arillas \ !arillas
0.11 1.11
Diametro Diametro
0;/ 1
Area de la co Area de la co
Entonces para un metro lineal de analisis> Son
0.11
]arillas de Acerco corruado de Y1, de diametro
0;/
Para la secc!" B-B Y.JJ Como se eliio el Area de acero ma%or cm3, que por diseño sabemos q una conbinacion que sea ma%or a esta area, pero tampoco tiene que alejarse demasiado \ !arillas \ !arillas
6.11 1.11
Diametro Diametro
0;/ 1
Area de la co Area de la co
Entonces para un metro lineal de analisis>
S!"
#.
'arllas +e Acerc! c!rr01a+! +e 1& +e +ae4r!
$5,
SFUERZO DE TRABAJO presenta a contunuacion. Para esto se requiere el manejo señalar que en el primer paso se requiere la idealiacion de
iualar el desarenador como $n canal que tiene un mos tener un corte representati!o que utiliaremos como lculo del area de Acero a $tiliar
creto +=c-<
3611.11 +:;m-
erial Compactado+=c-<
3111.11 +:;m-
erial Seco +=s-<
Y11.11 +:;m-
ua +=a-<
111.11 +:;m-
el Suelo +@t-< erna +B-< +s;c-<
Y.11 +:;cm3.11 111.11 +:;m3-
mnimos asumidos para muros es de 1 cm., 8acilitando de
tiendo de esto podemos calcular una altura ue se puede calcular de la siuiente manera
Para la secc!" B-B 3F3FGH
&3
3.01
+m-
mpactadoI % la supresiLn en el 8ondo, prcticamente la mas critica Kcuando & es la ma%orI, de donde se tiene &c
iedra asentada, debido a que ambos materiales soportan e la alternati!a ms con!eniente.
presion neutra KCpnI, Cuando se trata de construcciones ncreto armado, se usa el Cpn.
ra obra de arte siempre B1, Entonces nuestra 8ormula
8ormula % podremos calcular el Coe#ciente del empuje
el muro, % se determina mediante la siuiente ecuacion<
Para la secc!" B-B 3,/1.0/
+:-
dic5o empuje es paralela a la plata8orma KSuper#cie del
parte superior del muroI a una mMima Karranque del
a resultante % por estudios de resistencia se tiene que el crece el muro. Nosotros calculamos el rea de acero para
ero como esta estructura es pequeña % disminuir el acero l raLn se tendr en cuenta esta obser!aciLn importante<
Para la secc!" B-B J,603.44
+:*cm-
/6 +:;cm3-
Y/1 +:;cm3-
344 +:;cm3-
3163J +:;cm3-
1.Y1
− ;
1.//
H ∗∗∗!II
1.11 +cmJ.11 +cm-
+cm+cm-
+cm+cm-
El Relamento nos recomienda un ma%or a lo requerido por el relamento,
Para la secc!" B-B As3
Y.JJ
+cm3-
Para la secc!" B-B ASmin3
.0
+cm3-
Para la secc!" B-B As3
Y.JJ
)e
Peso ml
1.1 1.61 1.01 1.Y1 1./1 .11 .01 1.0 1.01
1.3 1.0Y 1.JJ .00 3.36 .J4 4.J 1.6 1./J
+cm3-
ue es el minimo, entonces nos quedaria tomar a ese numero por el tema de economia. binacion binacion
J.J1 1.11 J.J1
+cm3+cm3-
O6
de pulada, separados a cada
1.31
m
ue es el minimo, entonces nos quedaria tomar a ese numero por el tema de economia. binacion binacion
4.J3 1.11 4.J3
+cm3+cm3-
+e 70l1a+a se7ara+!s a ca+a
O6
.2$
.6Y4 1.
1. 1.YY4
.31/ *.1
1.1 *1.0
*1.0 .04
1./3 *6.J
1.11104Y *1.111J6
1.111J33Y 1.111J34