Diseño Estructural Imhoff

DISEÑO ESTRUCTURAL DE TANQUE IMHOFF A.- PREDIMENSIONAMIENTO Altura de Tanque Ancho de tanque Espesor superior de Pantalla Espesor inferior de Pantalla Altura de Pantalla Espesor del Contrafuerte Ancho libre del tanque Espesor de losa de fondo Dimensiones de losa

H= B= tp = tpi = hp = bc = L= Z=

6.3 6. 36 m.

e= f= g=

0.90 m

5.5 5. 50 m. 0.2 0. 25 m. 0.4 0. 45 m. 5.7 5. 75 m. 0.4 0. 40 m. 5.0 5. 00 m. 0.2 0. 25 m.

0.60 m 1.00 m 15.0 15 .00 0 º

α =

B.- CARACTERISTICAS CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES UTILIZAR CONCRETO Resistencia a la Compresión Modulo de Elasticidad Peso Específico

f 'c = Ec = Wc =

210.00 Kg K g / cm2 2.1882E+05 Kg K g / cm2 2.40 Tn / m3

ACERO DE REFUERZO Resistencia al a Fluencia Modulo de Elasticidad

fy = Es =

4,200.00 Kg K g / cm2 2.1E+06 K Kg g / cm2

SUELO DE CIMENTACIÓN Peso Específico Angulo de Fricción Interna Capacidad Portante

Ws = f= st =

1.68 Tn / m3 8.47 º 0.91 0.91 Kg/cm2 Kg/cm2

Wr = f r=

1.68 Tn / m3 8.47 º

MATERIAL DE RELLENO Peso Específico Angulo de Fricción

qFdå=F' fVse Bå+adt c  Bn BB += -

D DISE DISE O EST ESTRU RUCT CTUR URAL AL DEL DEL TANQ TANQUE UE IMH IMHOF OFF F        f  d     w æ  d   f      .    æ     d      f  è d   d      ö è   ø 

  

Ka =(tang (45 - ø/2)) = Ka * W s =

0.7432 1.2494

tn/m3

7.184 4.490

tn/m2 tn/m2

   ö d  f  f  ø  

D.1 DIS DISE E O DE DE LA LA PANT PANTALL ALLA A D.1.1 Refuerzo Horizontal Ka * W s*hp = P

Momentos Actuantes Momento Negativo Momento Positivo

2

M(-) = 1/12*P*L = 2

M(+) = 1/16*P*L =

Espesor "tp" a 3/8 de hp = Recubrimiento = diametro hacer 1/2"

40.00 7.50 1.27

Peralte Efectivo

d = tp - ree - f /2 d= 31.8 31.87 7 cm

ton.m

7.016

ton.m

cm cm cm

Positivo Momento ( kg-cm) Peralte Efectivo:d (cm)

9.354

Negativo

701,556 31.87

935,408.1 31.87

1.50 5.96 1.40 5.96 1.40

2.00 8 .0 2 1.89 8 .0 0 1.88

Acero As ( cm )

5 . 96

8 . 00

Asmin (cm2)=0.0020*b*tp Usar f 1/2" @

5.00 0.20

5.00 0.15

a1 (cm) 2 As1 ( cm ) a2 (cm) 2 As2 ( cm ) a3 (cm) 2

   

Verificación de la Fuerza Cortante Se verificara el cortante en la cara de los contrafuertes V u = W u x L /2 Vu= Cortante que aporta el concreto f Vc = 0.85 *0.53*√f'c *b*d = f Vc =

17959.84

Kg

20802.64

Kg

CORRECTO

f Vc >> Vu

D.1.2 Refuerzo Vertical Distribución de momentos

æ  S ' ö ÷ è  H  ø

 M 1 = - 0 . 03 pH  2 ç

 M 2

= -

 M 1

4

S’ = L: Distancia entre contrafuertes. H : Altura de la pantalla vertical. p = Ka*W s*hp = Momento actuante: Momento último:

p= M1 =

7183.934 6196.14

Kg/m Kg-m

M2 =

1549.04

Kg-m

Mu1 =

10533.44

Kg-m

Mu2 =

2633.36

Kg-m

Acero negativo Momento ( Kg - cm) Peralte Efectivo:d (cm) a1 (cm) 2 As1 ( cm ) a2 (cm) 2 As2 ( cm ) a3 (cm)

1,053,344.33 31.87 2.00 9.03 2.12 9.05 2.13

2

Acero positivo 263,336.08 31.87 2.00 2 .2 6 0.53 2 .2 0 0.52

Acero As ( cm )

9 . 05

2 . 20

Asmin (cm2)=0.0015*b*tp Usar f 5/8" @ (alternado) Usar f 1/2" @

3 .7 5 0.30

3.75 0.20

Verificación de la Fuerza Cortante Vu = 1/2* Wu*S' =

f Vc = 0.85 *0.53*√f'c *b*d = f Vc > Vu

4,20 4,202. 2.50 50 Kg 20,8 20,802 02.6 .64 4 Kg

CORRECTO