"MEJORAMIENTO DE TRAMOS CRITICOS DE LOS CANALES DE RIEGO SAN JOSE,"CULTAMBO, JEQUETEPEQUE, SANTA MARIA Y EL PALMO DEL VALLE JEQUETEPEQUE, PROVINCIA DE PACASMAYO- LA LIBERTAD"
DISEÑO ESTRUCTURAL DE CAÍDA VERTICAL "MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO ALTO PLANTANOYACU DISTRITO
Proyecto:
NUEVA CAJAMARCA, PROVINCIA DE RIOJA" CAIDA:
KM:1+254.00 CANAL ESPERANZA, COMISION DE REGANTES REGANTES EL INDEPENDIENTE
1000.00 Kg/m²
S/c =
Características físicas del suelo γ S
a = 1.72 m.
1206.67 Kg/m³
Ø= 15.67 ° Características del Concreto F'c 210.00 Kg/cm²
Y = 0.42 m.
γ C
2400.00 Kg/m³
r= 5.00 cm. Características del Refuerzo F'y 4200.00 Kg/cm² Espesor de Losa Muro: 0.200 m. e=
b = 1.20 m.
Capacidad Portante del estrato ubicado en el fondo del Canal 0.99 Kg/cm²
σ= Presión que ejerce el sistema en el fondo del canal
La = 1.82 m.
0.42 m.
Presión que ejerce la estructura (kg/cm2) Presión que ejerce el Agua Contenida en la Losa de Fondo (kg/cm2)
0.20 m. •
Cálculo de la Presión que ejerce la Estructura
210.00 Kg/m³ •
( 1.92 m. •
1.60 m. 1.60 m.
-
0.20
1.20 m. Lb = 1.40 m.
1.72 m. •
1.200 m. )
0.20
132.31 Kg/m² Cálculo de la Presión que ejerce el agua en la Plantilla, considerando que trabaja a máxima Capacidad •
1720.23 Kg/m² • Finalmente, la Presión que ejerce el sistema en el estrato sobre el cual se Apoya
La Estructura es:
1852.54 Kg/m²
0.19 Kg/cm²
Conclusión: La Estructura no Fallará por asentamiento
<
0.99 Kg/cm²
ok
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CÁLCULO DEL EMPUJE ACTIVO h´
Coeficiente de empuje Activo a
E a
H
16 ° 2
w
w
e/ 2
0.575
Cálculo de H
Cálculo de h´
H = 1.72 m. +
0.20 m. 2
1000.00 Kg/m² 1206.67 Kg/m³
H= 1.82 m. Remplanzando Valores 0.50•
0.575•
0.83 m. 1206.67 Kg/m³
• 1.82 m. (
1.82 m.
+ 2 • 0.83 m. )
1.82 m. 1.82 m.
+ 3• + 2•
0.83 m. 0.83 m.
2197.231 Kg/m •
CÁLCULO DEBIDO AL EMPUJE ACTIVO
2197.231 Kg/m
• 1.82 m. •
3 1650.912 Kg-m
Para el análisis de la Losa de fondo consideramos la estructura vacía No se considera el peso propio de la losa inferior porque no genera momento . Carga de las Losas Verticales
P=
2400.00 Kg/m³
• 0.20 m.
• 1.72 m.
• 1.00 m.
1.40 m.
P= 2P=
589.79 Kg/m 1179.58 Kg/m
Wi = 2P La carga distribuida a lo largo de la losa inferior es : 1179.58 Kg/m El maximo momento para un elemento simplemente apoyado se presenta en la parte central, es decir: Cuando:
w
w
w n i
Calculo del momento isotático máximo = 1179.58 Kg/m = 1.400 m. 1179.58 Kg/m
8 288.997 Kg-m
• ( 1.400 m )²
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Momentos de Diseño Muros Laterales : 2971.642 Kg-m Losa : 2538.146 Kg-m Dimensionamiento Final de la Toma Lateral •
Cálculo del Peralte Efectivo
f´c= fs=
210.00 Kg/cm² 1680.00 Kg/cm²
K= j=
e=
15
20.00 cm.
0.88
M= 2971.642 Kg-m , que biene hacer el mayor momento y que se presenta en la losa lateral K = 15 , obtenida de tabla 1.00 b= 2971.64 d= 15• 1.00 d= 14.075 cm Si el recubrimiento empleado es: 5.00 cm. y un refuerzo principal de diámetro Ø 1/2" el espesor de losa teórico t c : 1.27 cm Nº 4 ; Ø = 1/2" ; tc = 14.075 cm +
1.27 cm.
+ 5.00 cm.
2
tc = 19.71 cm. Comparando en espesor teórico con el Asumido tc = 19.71 cm. Por lo tanto el peralte efectivo es igual = - ( 1.27 cm + 20.00 cm. 2 14.37 cm. d=
<
20.00 cm.
Ok.
5.00 cm. )
Calculo del refuerzo:
Los momentos obtenidos son diferentes para cada una de las losas (superior, inferio y laterales) Por lo que el área de acero As. Se plantea en funcion de este parámetro Donde: 4200.00 Kg/cm² ; b = 100.00cm a = 0.235 As 210.00 Kg/cm² 0.118 As² -14.365 As + 0.026 Mu = 0 0.90 Para Muros Laterales 2971.642 Kg-m As = 5.64cm² Para Losa 2538.146 Kg-m As = 4.78cm² Antes de iniciar los cáculos, determinamos el área de acero mínimo As min., y el espaciamiento entre barras máximo Sbmax. Exigido por RNC
As min = 0.0017• 100.00• 14.37 As min = 2.442cm² Si Sbmax ≤ 3.e ≤ 45, y el espesor de la losa es : 20.00 cm. 3.e = 60.00 cm. SbMax = 45.000 cm.
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•En la losa Inferior, el area de refuerzo principal es :
As = = 4.78cm² Asmin = 2.442cm² 4.78cm² < Entonces el área de acero es el área Calculada : As = 4.78cm² Dimensiones del acero empleado Tabla A.2 Nº 4 Ø = 1/2" Varilla Diamentro Peso Área a s = 1.27cm² Nº Pulg. mm. Kg/Cm 2* 1/4" 6.4 0.248 El espaciamiento entre barras 2.5* 5/16" 7.9 0.384 que le correspondes es :
Área cm 2
Perímetro 1.99 2.48 2.98 3.99
cm.
3 4
3/8" 1/2"
9.5 12.7
0.566 0.994
0.32 0.49 0.71 1.27
Sb = 26.00
5
5/8"
15.9
1.552
1.99
4.99
Elegimos S b 26.00cm El es paciamiento es: Conclusión: 26.00cm Ø 1/2" @
6
3/4"
19.05
2.235
2.85
5.98
7 8 9 10 12
7/8" 1" 1 1/8" 1 1/4" 1 1/2"
22.225 25.4 28.6 31.8 38.1
3.042 3.973 5.033 6.225 8.938
3.88 5.07 6.42 7.94 11.40
6.98 7.98 8.98 9.99 11.97
•En la Losa Lateral.
As = = 5.64cm² Asmin = 2.442cm² 5.64cm² < Entonces el área de acero es el área Calculada : As = 5.64cm² , Nº 4 Ø = 1/2" Área a s = Ø 1/2" @ 22.00cm
as
1.27cm² ;
Sb=
22.00cm
1.27cm²
CÁLCULO DE LA CUATÍA MÁXIMA CÁLCULO DE LA CUANTIA BALANCEADA
f´c= 210.00 Kg/cm² fy= 4,200.00 Kg/cm² 0.85 0.85•
0.85•
210.00 Kg/cm² 4,200.00 Kg/cm²
•
6000 6000 + 4,200.00 Kg/cm²
Resumen de Acero Calculado
0.0213
Muros Laterales
Ø 0.75•
0.0213
0.0160
1/2"
@
22.00cm
As = 5.64cm²
;
Losa de Fondo
Ø 1/2" @ 26.00cm ; As = 4.78cm² Por Efectos de proceso contructivo adoptamos la siguiente distribución: Muros verticales
b=
100.00 cm. d = 14.37 cm.
Ø 1/2" Área a s =
Cálculo de Acero Máximo 22.98cm² En Muros = 22.98cm² En Losa =
Losa de Fondo
Ø 1/2" Área a s =
@ 20.00cm 1.27cm²
;
As = 6.35cm² ok
@
;
As = 5.08cm² ok
25.00cm 1.27cm²
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RESUMEN DE REFUERZOS m c 0 0 . 0 2
Ø 1 / 2 " @
@ " 2 / 1
0 . 0 0 c m
Ø
Ø
1/2"
@ 25.00cm
Chequeo por corte y Adherencia Verificamos que el es fuerzo cortante calculado V e ,debe ser menor que el esfuerzo cortante admisible V adm : V adm =
(210.00 Kg/cm²)
0.50•
V adm = 7.25 Kg/cm² para encontrar el esfuerzo cortante calculado utilizamos el máximo cortante calulado y utilizamos la siguiente fórmula: 1.53 Kg/cm² 2197.231Kg ; V c = = 100.00 cm.
14.37 cm.
V adm V c Ok. > Comprobamos que el esfuerzo de adherencia calculado μc , debe ser menor que el esfuerzo de adherencia adminisible μadm 35.20 Kg/cm²
≤ μadm = μ adm =
3.23•
210.00 Kg/cm² 1.27
36.86 Kg/cm²
Para calcular el esfuerzo de adherencia calculado μ c ,usamos la sigueinte formula:
Donde: V' = Maximo cortante que soporta la Alcantarilla. ∑ = Sumatoria de Perímetro P as = 3.99 2197.231Kg
μ c
16• 0.8800•
∑ = 16
j = d=
14.37
μ c 10.86 Kg/cm²
Conclusión:
μ c
<
μ adm
0.88 14.37 cm. Ok
2197.231Kg
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Chequeo a la Losa Vertical Por Compresión
Aquí comprobamos si la losa vertical con sus dimensiones y el refuerzo es capaz de soportar P una fuerza axial P a mayor que la fuerza cortante máxima a
Donde: f'c = 210.00 Kg/cm² A g b.e 100.00cm • 20.00 cm.
A g
2000.00cm²
f s = 1680.00 Kg/cm² A s = 4.78cm² P a = 0.850 ( 0.250• 210.00 Kg/cm² • 2000.00cm² P a = 96075.840Kg V max: 2197.231Kg V max < P a 2197.231Kg < 96075.840Kg
+
4.78cm² • 1680.00 Kg/cm² )
Conclusión:
Ok
Acero de Temperatura y Longitud de Anclaje El acero de temperatura se colocara en dos capas A st = 0.0018.b.e A st = 0.0018• A st =
100.00cm • 20.00 cm.
3.60cm²
Habiendoce seleccionado el acero Nº:
Nº Ø
4 Ø=
1/2"
1/2" Área a s =
@
1/2" a s
4 Ø =
1.27cm²
Sb=
1.27cm²
35.00cm
Respecto a la longitud de anclaje =
•
1.27cm • 1680.00 Kg/cm² 4• 36.86 Kg/cm²
= 14.47cm
•
0.06•
4200 210.00 Kg/cm² 1.27•
22.08
≥
≥
0.0057•
1.270•
4200
30.4
De ambas alternativas, seleccionamos la mayor reodondeando l a=
20.00cm
35.00cm
