DATO DATOS S DEL DEL PROY PROYEC ECTO TO . LONGITUD
L=
COTA DE ENTRADA
A=
3379.00 msnm.
COTA DE SALIDA
40.00 m.
B=
3377.66 msnm.
CAUDAL
Q=
1.692 lt/s.
VELOCIDAD
V=
A:
0.90 m/s.
3379.00
C:
B:
3378.245
3377.66 Ha-b Ha-b = 1.34 1.34
40.00
2.2.-
DISE DISEÑO ÑO DEL DEL CA CABLE BLE . Xa
Xb
3382.58
3381.24
ha
fa
Ha-b Ha-b = 1.34 1.34
fb S
hb
ho
3379.245
Datos : Peso unitario de la Tubería HDPE+PVC
=
Peso unitario de la Tubería HDPE+PVC
=
Peso unitario del Cable
=
Resistencia del Cable a la ruptura = Peso unitario de Péndolas
2.00
kg/m
Ø"
4"
kg/m
Ø"
8"
0.39
kg/m
Ø"
6.08
Tn
=
2.79
Kg.
Separación de Péndolas
S=
2.00
m
Altura torre derecha
ha =
3.58
m
Altura torre izquierda
hb =
3.58
m
Altura péndola eje
ho =
1.00
m
Flecha del Tramo 1
fa =
3.34
m
Flecha del Tramo 2
fb =
2.00
Factor de Seguridad
Fs =
3
Peso de Agua Tub. 4"
=
2.03
kg/m
Ø"
Peso de Agua Tub. 8"
=
0.00
kg/m
Ø"
3/8"
m (2-6) 2
Metrado de cargas : Peso del Cable
=
0.39 kg/m
Peso de Tubería
=
2.00 kg/m
Peso del agua
=
Peso por Péndolas
2.03 kg/m
=
1.39 kg/m Pt =
5.81 kg/m
Psismo = Viento
1.05 kg/m
(0.005*C*Vh2)*At =
12.66 kg/m
W=
19.51 kg/m
Tensión de Diseño : H = W Xi^2 / (2 fi)
Tensión Horizontal :
1,485.41 kg
= Ha = Hb =
W . Xa^2 / (2.fa) = W. Xb^2 / (2.fb) ===>
Xa / Xb =
( fa / fb )^0.5 =
Xa + Xb =
L
=
1.29
..... ( I )
40.00
..... ( II )
Resolviendo I y II, se determinan las longitudes de los Tramos a y b :
Xa =
22.55 m ; Ti = W. Xi. [ 1+ ( Xi / 2.Fi )^2 ]^0.5
Tensiones Máximas en Cables :
Xb = ===> ===>
Ta = W. Xa. [ 1 + ( Xa / 2.fa )^2 ]^0.5 Tb = W. Xb. [ 1 + ( Xb / 2.fb )^2 ]^0.5
17.45
Ta = Tb =
m
1,549.22 kg 1,523.94 kg
Tomando la mayor:
Tmáx = Tensión de diseño :
Tu = ( Fs ) Tmáx
1549.22 kg
===>
Tmáx =
1.55
Tn.
(considerando el Factor de Seguridad)
===>
O.K.
Tu = 4.65 Tn. El Diámetro del Cable asumido es Correcto Ø=
3/8" 6.08
3.-
1 Ø 3/8"
LONGITUD TOTAL DEL CABLE. LT = Lcatenaria + Lanclaje Lcatenaria = LXa + LXb LXi = Xi [ 1 + 2/3 ( fi / Xi )^2 ] LXa =
22.88
m
LXb =
17.60
m
Lanclaje = Laa + Lab Laa1 =
5.80
m
Laa2=
1.06
m.
Lab1 =
5.80
Lab2=
1.06
Lamarre(a)=
1.06
m
Lamarre(b)=
1.06
m
56.32
m
LT =
4.-
Laa=
6 .86 m.
Lab=
6 .86 m.
DISEÑO DE LAS CAMARAS DE ANCLAJE. Angulo de Anclaje :
α Ti
h ß a*Cosec ß
d
º
a ß
Tang αa = 2 * fa/Xa
===>
αa =
0.2880 rad.
=
16.50 º
Tang αb = 2 * fb/Xb
===>
αb =
0.2253 rad.
=
12.91 º
Cálculo de la distancia "d" para d = h / tang α
β =α
Torre A B
h
d
3.58
12.10
3.58
15.64
Cálculo de la distancia "d" para cualquier valor de β aa=
0.75
m.
ab=
0.75
m.
ßa =
45
ßa =
0.7854
ßb =
45
ßb =
0.7854
Torre A B
º rad. º
h
d
4.10
4.10
4.10
4.10
rad.
Peso de las Cámaras de Anclaje : Tipo de Suelo Pi = Ti. Cos ßi / µ + Ti. Sen ßi Fricción del suelo : ===>
Pa =
3,286.39
Valor de µ
Grano grueso
µ=
0.50
Kg
Pb =
0.50
Limo o Arcilla
0.35
Roca firme
0.60
3,232.77
Kg
Dimensionamiento de las Cámaras de Anclaje Tomando el apoyo de mayor peso:
Pt =
3.29
Tn Dimensiones Cámara Anclaje
alto largo ancho
L1 C° ( 2,400 Kg/m3 ) L2 L3
W = L1. L2. L3. C°
L1
1.00
L2
2.00
L3
2.00
=
9,200.00 Kg
Wrelleno = (a-L1/2).L2.L3.Pe =
P=
W > Pt
10.80 Tn
1,600.00 Kg
P=
10,800.00 Kg
....... O.K. Las Dimensiones de la Cámara de Anclaje son Correctas
Cálculo de momentos que intervienen. Suma de momentos estables:
∑Me =
W *L3 / 2 + (Ep*L2 + Ea*2*L3*µ )*L1 /3
∑Me =
11.77
Tn-m
∑Mv =
2.31
Tn-m
Suma de momentos de volteo:
∑Mv =
T* cosβ*L1/2 + T*sen β*(L3-L1/ 2)+ Ea*L2*L1 /3
Verificación al volcamiento FSV = Me/Mv
FSV= 5.10
>2
Conforme
FSD= 3.29
>2
Conforme
Verificación al de slizamiento FSD= W /P
Verificacion de presiones sobre el suelo Punto de aplicación de la resultante X = (Me - Mv)/W
X=
1.03 m.
e=
0.03 m.
Conforme
0.29 Kg/cm2
Conforme
Cálculo de la excentricidad e=L3 /2-X Presion máxima sobre el suelo q max = W/ (L2*L3*)*(1+6e/L3)
qmax=
Verificación por equilibrio de fuerzas: Fuerzas que se oponen al deslizamiento. F1 =(W-2Tv)µ =
F1=
3.50 Tn.
F2=
7.36 Tn
F3=
0.35 Tn
Fuerzas debido al empuje pasivo sobre la pared F2=Ep*L2 Fuerzas debido al empuje activo sobre las paredes laterales. F3=Ea*L3 =
Fuerzas debido a la tensión horizontal del cable fiador Th = T cos β Th= ∑(F1 + F2 + F3)
11.21
1.10 Tn
>
2*Th
>
2.19 Tn
Conforme
La camara derecha e izquierda tendran las mismas dimensiones y detalles.
5.-
MACIZO DE ANCLAJE Datos
Tension en el Cable fiador = T =
1.55 Tn
Resistencia a la traccion del fierro liso fs =
2530 kg/cm2
Esfuerzo de compresion del concreto = f'c =
140 kg/cm2
Factor de seguridad = F S =
3
Area del Refuerzo
A = (T / fs) x FS
1.837 cm2
Diametro del Refuerzo
d = Raiz (A x 4)/11
1.53 cm
Utilizar Fierro liso
1"
Anclaje en roca
5.-
0.60 "
Longitud =
1.90 m.
1/2
1.27
1.45 unidades
Longitud =
2.00 m
pulg
cm
2 unidades
PENDOLAS. Longitud promedio de las Péndolas :
Lp =
2.3
Número de Péndolas
:
Np =
20
Carga de diseño de cada Péndola :
Pp =
156.10
DOLAS PARA DOS CAB und.
Nº
og. Tot
kg.
40
120
Las Péndolas serán A pendola = P / Fand
0.156 cm2
=
A pendola =
Area de la pendola por calcular
P= Fand =
Peso total que soportará las pendolas
3/8" Ø
=
Esfuerzo Admisible (asumiremos = 1000 kg/cm2)
Y=fa * x^2/Xa^2 Coordenada Y (m)
Desnv. * pendiente Tub. (m)
Logitud pendola (m) *
Nº Pendola
Distancia X (m) 22.55
3.34
0.76
3.58
11
22.00
3.18
0.74
3.44
10
20.00
2.63
0.67
2.96
9
18.00
2.13
0.60
2.53
8
16.00
1.68
0.54
2.15
7
14.00
1.29
0.47
1.82
6
12.00
0.95
0.40
1.54
5
10.00
0.66
0.34
1.32
4
8.00
0.42
0.27
1.15
3
6.00
0.24
0.20
1.04
2
4.00
0.11
0.13
0.97
1
2.00
0.03
0.07
0.96
0
0.00
0.00
0.00
1.00
1
2.00
0.03
0.07
1.09
2
4.00
0.11
0.13
1.24
3
6.00
0.24
0.20
1.44
4
8.00
0.42
0.27
1.69
5
10.00
0.66
0.34
1.99
6
12.00
0.95
0.40
2.35
7
14.00
1.29
0.47
2.76
17.45
2.00
0.58
3.58
* Longitud teórica de péndola, se debe acoplar con accesorios
Eje de parábola
GRAPAS PARA SUJECCION DE LOS CABLES Tamaño de la grapa
3/8"
Nº minimo de grapa a usar Torsion minima (usar torquimetro)
7
unidades
360
lbs/pie
Ver detalles en plano
GUARDACABOS DE CABLES Ver detalles en plano
DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE CºAº Columnas : Columnas :
m
seccion cuadrada
0.3
vigas : Esfuerzo del viento = Ph
h=
3.58
a=
m
0.3 m
b=
0.3
m
6 Zapata Fuerza Axial Esfuerzo del Suelo Area de Zapata Lado de Zapata Lado asumido
3286.39 kg 1.48 kg/cm2 2220.53 cm2 47.12 cm
120 cm2
42 kg/m2
Wv = Ph x A =
45.36720896 kg
Area de contacto =
1.075370879 m2
Wv1 = 1 x Wv =
45.36720896 kg
Wv2 = 1/2 x Wv =
22.68360448 kg
Cargas Verticales Vv
1.10
Cargas Horizontales Wv
1.10
DISEÑO DE PASES AEREOS Nº 02 Y Nº 03 PROYECTO:
AGUA POTABLE BUENOS AIRES 1.-
DATOS DEL PROYECTO . LONGITUD
L=
COTA DE ENTRADA
A=
3429.27 msnm.
COTA DE SALIDA
20.00 m.
B=
3427.46 msnm.
CAUDAL
Q=
1.692 lt/s.
VELOCIDAD
V=
A:
0.90 m/s.
3429.27
C:
B:
3428.136
3427.46 Ha-b = 1.81
20.00
2.-
DISEÑO DEL CABLE . Xa
Xb
3431.95
3430.14
ha
fa
Ha-b = 1.81
fb S
hb
ho
3429.136
Datos : Peso unitario de la Tubería HDPE+PVC
=
Peso unitario de la Tubería HDPE+PVC
=
Peso unitario del Cable
2.00
=
Resistencia del Cable a la ruptura = Peso unitario de Péndolas
kg/m
Ø"
4"
kg/m
Ø"
8"
0.39
kg/m
Ø"
6.08
Tn
=
2.43
Kg.
Separación de Péndolas
S=
2.00
m
Altura torre derecha
ha =
2.68
m
Altura torre izquierda
hb =
2.68
m
Altura péndola eje
ho =
1.00
m
Flecha del Tramo 1
fa =
2.81
m
Flecha del Tramo 2
fb =
1.00
m
Factor de Seguridad
Fs =
3
Peso de Agua Tub. 4"
=
2.03
kg/m
Ø"
Peso de Agua Tub. 8"
=
0.00
kg/m
Ø"
Metrado de cargas : Peso del Cable
=
0.39 kg/m
Peso de Tubería
=
2.00 kg/m
Peso del agua Peso por Péndolas
= = Pt =
Psismo = Viento
2.03 kg/m 1.22 kg/m 5.63 kg/m
1.01 kg/m
(0.005*C*Vh2)*At =
12.66 kg/m
W=
19.30 kg/m
3/8"
(2-6) 2
Tensión de Diseño : H = W Xi^2 / (2 fi)
Tensión Horizontal :
539.02 kg
= Ha = Hb =
W . Xa^2 / (2.fa) = W. Xb^2 / (2.fb) ===>
Xa / Xb =
( fa / fb )^0.5 =
Xa + Xb =
L
=
1.68
..... ( I )
20.00
..... ( II )
Resolviendo I y II, se determinan las longitudes de los Tramos a y b :
Xa =
12.53 m ; Ti = W. Xi. [ 1+ ( Xi / 2.Fi )^2 ]^0.5
Tensiones Máximas en Cables :
Xb = ===> ===>
Ta = W. Xa. [ 1 + ( Xa / 2.fa )^2 ]^0.5 Tb = W. Xb. [ 1 + ( Xb / 2.fb )^2 ]^0.5
7.47
Ta = Tb =
m
590.78 kg 557.99 kg
Tomando la mayor:
Tmáx = Tensión de diseño :
Tu = ( Fs ) Tmáx
590.78 kg
===>
Tmáx =
0.59
Tn.
(considerando el Factor de Seguridad)
===>
O.K.
Tu = 1.77 Tn. El Diámetro del Cable asumido es Correcto Ø=
3/8" 6.08
3.-
1 Ø 3/8"
LONGITUD TOTAL DEL CABLE. LT = Lcatenaria + Lanclaje Lcatenaria = LXa + LXb LXi = Xi [ 1 + 2/3 ( fi / Xi )^2 ] LXa =
12.95
m
LXb =
7.56
m
Lanclaje = Laa + Lab Laa1 =
5.80
m
Laa2=
1.06
m.
Lab1 =
5.80
Lab2=
1.06
Lamarre(a)=
1.06
m
Lamarre(b)=
1.06
m
LT =
4.-
36.35
Laa=
6.86 m.
Lab=
6.86 m.
m
DISEÑO DE LAS CAMARAS DE ANCLAJE. Angulo de Anclaje :
α Ti
h ß a*Cosec ß
d
º
a ß
Tang αa = 2 * fa/Xa
===>
αa =
0.4217 rad.
=
24.16 º
Tang αb = 2 * fb/Xb
===>
αb =
0.2615 rad.
=
14.98 º
Cálculo de la distancia "d" para
β =α
d = h / tang α
Torre A B
h
d
2.68
5.97
2.68
10.00
Torre A B
h
d
4.10
4.10
4.10
4.10
Cálculo de la distancia "d" para cualquier valor de β aa=
0.75
m.
ab=
0.75
m.
ßa =
45
ßa =
0.7854
ßb =
45
ßb =
0.7854
º rad. º rad.
Peso de las Cámaras de Anclaje : Tipo de Suelo Pi = Ti. Cos ßi / µ + Ti. Sen ßi Fricción del suelo : ===>
Pa =
1,253.24
Valor de µ
Grano grueso
µ=
0.50
Kg
Pb =
0.50
Limo o Arcilla
0.35
Roca firme
0.60
1,183.68
Kg
Dimensionamiento de las Cámaras de Anclaje Tomando el apoyo de mayor peso:
Pt =
1.25
Tn Dimensiones Cámara Anclaje
alto largo ancho
L1 C° ( 2,400 Kg/m3 ) L2 L3
W = L1. L2. L3. C°
L1
1.00
L2
1.50
L3
1.50
=
5,175.00 Kg
Wrelleno = (a-L1/2).L2.L3.Pe =
P=
6.08 Tn
W > Pt
900.00 Kg
P=
6,075.00 Kg
....... O.K. Las Dimensiones de la Cámara de Anclaje son Correctas
Cálculo de momentos que intervienen. Suma de momentos estables:
∑Me =
W *L3 / 2 + (Ep*L2 + Ea*2*L3*µ )*L1 /3
∑Me =
5.81
Tn-m
∑Mv =
0.71
Tn-m
Suma de momentos de volteo:
∑Mv =
T* cosβ*L1/2 + T*sen β*(L3-L1/ 2)+ Ea*L2*L1 /3
Verificación al volcamiento FSV = Me/Mv
FSV= 8.14
>2
Conforme
FSD= 4.87
>2
Conforme
Verificación al de slizamiento FSD= W /P
Verificacion de presiones sobre el suelo Punto de aplicación de la resultante X = (Me - Mv)/W
X=
0.98 m.
e=
0.23 m.
Conforme
0.52 Kg/cm2
Conforme
Cálculo de la excentricidad e=L3 /2-X Presion máxima sobre el suelo q max = W/ (L2*L3*)*(1+6e/L3)
qmax=
Verificación por equilibrio de fuerzas: Fuerzas que se oponen al deslizamiento. F1 =(W-2Tv)µ =
F1=
2.17 Tn.
F2=
5.52 Tn
F3=
0.26 Tn
Fuerzas debido al empuje pasivo sobre la pared F2=Ep*L2 Fuerzas debido al empuje activo sobre las paredes laterales. F3=Ea*L3 = Fuerzas debido a la tensión horizontal del cable fiador Th = T cos β Th= ∑(F1 + F2 + F3)
7.95
0.42 Tn
>
2*Th
>
0.84 Tn
La camara derecha e izquierda tendran las mismas dimensiones y detalles.
Conforme
5.-
MACIZO DE ANCLAJE Datos
Tension en el Cable fiador = T =
0.59 Tn
Resistencia a la traccion del fierro liso fs =
2530 kg/cm2
Esfuerzo de compresion del concreto = f'c =
140 kg/cm2
Factor de seguridad = F S =
3
Area del Refuerzo
A = (T / fs) x FS
0.701 cm2
Diametro del Refuerzo
d = Raiz (A x 4)/11
0.94 cm
Utilizar Fierro liso
1"
0.37 "
Longitud =
1.40 m.
1/2
1.27
0.55 unidades
Longitud =
2.00 m
pulg
cm
2 unidades
Anclaje en roca
5.-
PENDOLAS. Longitud promedio de las Péndolas : Número de Péndolas
Lp =
1.8
:
Np =
10
Carga de diseño de cada Péndola :
Pp =
154.43
DOLAS PARA DOS CA und.
Nº
og. Tot
kg.
20
60
Las Péndolas serán A pendola = P / Fand
0.154 cm2
=
A pendola =
Area de la pendola por calcular
P= Fand =
Peso total que soportará las pendolas
3/8" Ø
=
Esfuerzo Admisible (asumiremos = 1000 kg/cm2)
Y=fa * x^2/Xa^2 Coordenada Y (m)
Desnv. * pendiente Tub. (m)
Logitud pendola (m) *
Nº Pendola
Distancia X (m) 12.53
2.81
1.13
2.68
11
22.00
8.67
1.99
7.68
10
20.00
7.16
1.81
6.35
9
18.00
5.80
1.63
5.17
8
16.00
4.58
1.45
4.14
7
14.00
3.51
1.27
3.24
6
12.00
2.58
1.09
2.49
5
10.00
1.79
0.90
1.89
4
8.00
1.15
0.72
1.42
3
6.00
0.64
0.54
1.10
2
4.00
0.29
0.36
0.92
1
2.00
0.07
0.18
0.89
0
0.00
0.00
0.00
1.00
1
2.00
0.07
0.18
1.25
2
4.00
0.29
0.36
1.65
3
6.00
0.64
0.54
2.19
4
8.00
1.15
0.72
2.87
5
10.00
1.79
0.90
3.70
6
12.00
2.58
1.09
4.66
7
14.00
3.51
1.27
5.78
7.47
1.00
0.68
2.68
* Longitud teórica de péndola, se debe acoplar con accesorios
GRAPAS PARA SUJECCION DE LOS CABLES Tamaño de la grapa Nº minimo de grapa a usar Torsion minima (usar torquimetro) Ver detalles en plano
GUARDACABOS DE CABLES
3/8" 7
unidades
360
lbs/pie
Eje de parábola
Ver detalles en plano
DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE CºAº Columnas : Columnas :
m
seccion cuadrada
0.3
vigas : Esfuerzo del viento = Ph
42 kg/m2
Wv = Ph x A = h=
2.68
m
Area de contacto = Wv1 = 1 x Wv = Wv2 = 1/2 x Wv =
