Memoria Calculo Planta de Tramiento y Aguas Servidas

RAMON NAZAR ITAIM INGENIERO CIVIL

MEMORIA DE CÁLCULO AGUAS SERVIDAS Y PLANTAS ELEVADORAS Proyecto: Diseño “Estudio Saneamiento Sanitario Sector El Santo, Tomé” CONTENIDOS:

Memoria de Cálculo -

MC. Sistema aguas servida.

-

MC. Plantas elevadoras de A.S.

-

MC. Pozos de acumulación.

-

MC. Muros de contención recinto PEAS.

Especificaciones Técnicas -

ETT. Sistema aguas servidas

-

ETT. Plantas elevadoras de A.S.

Presupuesto Estimativo Anexos

Revisión

Descripción

Por

Fecha

Aprobó

A

Para Revisión y Comentarios

S. Maureira V.

28/05/2010

Ramón Nazar I.

Cochrane 369, Of. 202 Concepción Fono‐Fax: 041‐2462937 [email protected]

www.ingenieronazar.cl


1.-

GENERALIDADES

La Ilustre Municipalidad ha contratado la elaboración del diseño de ingeniería de evacuación de Agua servidas, incluyendo tres alternativas de solución, para el saneamiento del sector el santo, comuna de Tomé. El área que se pretende sanear está incluida dentro del territorio operacional de ESSBIO S.A. por lo cual se entrega certificado de factibilidad para cada una de las alternativas propuestas El sector en estudio posee una topografía bastante irregular con desniveles del orden de mas de 15m, además de estar intervenidas por accidentes geográficos (quebradas), lo cual imposibilita el saneamiento de la totalidad de la población pudiendo quedar parte de ella fuera de este estudio. En la Alternativa de saneamiento se propone la instalación de cuatro plantas elevadoras, siendo esta la alternativa que abarca la mayor parte de población a servir. Cabe mencionar que el lugar de emplazamiento de las plantas quedará definido una vez aprobada la alternativa, al que se le realizará los sondajes respectivos y topografía de detalle. En el cuadro nº1 se muestra la descarga de las distintas Plantas elevadoras de aguas servidas (PEAS). Para el diseño de las PEAS se consideraran todos los sititos según plano catastral incluyendo eriazos sin perjuicio de beneficiarios. Cuadro Nº1; Ubicación y descarga Plantas elevadoras de Aguas servidas



2


Este sistema consiste en evacuar el área Nº1 a la cámara de inspección ubicada en calle Las Acacias con El Arrayán según factibilidad DNC VIII FP 20093375, con un diámetro de 180mm y una altura promedio de 2.73m, también evacuar las aguas de las PEAS III y IV a cámaras proyectadas que a su vez descargan en forma gravitacional hacia la PEAS II y serán re elevadas junto con las aguas que llegan a la PEAS II en forma gravitacional a la cuarta cámara de inspección existente ubicada en la Av. Los Almendros cuya factibilidad es DNC VIII FP 20093554, con un diámetro de 200mm y una altura de 2.42m, se adjunta Factibilidad otorgada por ESSBIO S.A. El diseño de esta alternativa deja fuera a 39 viviendas que no se pueden conectar en forma gravitacional al sistema existente y a 20 viviendas que se ubican fuera del área de cobertura de las plantas. La alternativa planteada consta de 94 cámaras de inspección de una altura promedio ponderado de 2.2m y un metraje de cañería de 7085.5 m, tal como se muestra en planos del proyecto. Cabe mencionar que Los beneficiarios en esta alternativa de solución, entendiéndose como beneficiarios a las viviendas que cuentan con titulo de dominio de propiedad o al menos se encuentran en trámite de regularización, en la tabla Nº 1 se muestra la cantidad de beneficiarios aproximadamente con esta alternativa. Tabla Nº 1, Número de Beneficiarios por PEAS Encuestados Nº con titulo de PLANTAS viviendas dominio PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV PEAS V

107 181 61 115 27 491

90 100 56 108 12

Sitios Eriazos con titulo de dominio

Nº viviendas con titulo en trámite

TOTAL BENEFICIARIOS

8 7 3 3 2

4 13 2 15 3 37

86 106 55 120 13 380

Como se puede observar en la tabla Nº 1 son 380 beneficiarios del sistema de alcantarillado debido a que cumplen con el requisito de ser propietario de sus viviendas.



3


En la Tabla Nº2 se indica el desglose de los beneficiarios para la alternativa en estudio Tabla Nº 2, Tipos de beneficios Planta Elevadora PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV PEAS V

Caseta Sanitaria 55 39 34 88 5 221

Mejora de Baño 8 10 5 11 3 37

Unión Domiciliaria 23 57 16 21 10 127

2.-

BASES DE CÁLCULO

Las Bases de Cálculo corresponden a las estipuladas por ESSBIO, derivadas de estudios generales de planificación, realizados para la Región. En base a un catastro realizado en el Sector del Cerro el Santo se determino una densidad de 3.52 hab./Viv, la que es 0.2 puntos mayor que la de la Comuna de Tomé por lo que se puede apreciar que es representativa para los análisis de capacidad de los colectores y diseño de plantas elevadoras. • • • • • • • • • • • • • •

Densidad Habitacional Tasa Crecimiento Poblacional Dotación Plazo de previsión Factor de Gasto de Infiltración Factor de Gasto Aguas Lluvias Coeficiente de recuperación Factor de Gasto Máximo Fórmula de Cálculo Factor de Gasto Mínimo Material de tuberías Coeficiente de Rugosidad Velocidad máxima Velocidad mínima de auto lavado

3.52 hab./Viv. 1,0 % anual 250 Lt/hab./día 20 años 10% QmdAS 15% QmdAS 0,8 Harmon, Boston Society y zona de transición Chezy-Manning 60% QmdAS PVC Clase 4 0,011 para el PVC. 3 m/s 0,6 m/s a boca llena.



4


3.CAUDALES DE DISEÑO Para el cálculo de caudales de cada una de las plantas elevadoras se estimo el número de viviendas según catastro realizado en el sector y se le sumó un 20% correspondiente a sitios eriazos. En la tabla 3 se detalla la estimación de viviendas para diseño. Tabla 3, Número de viviendas por PEAS Planta Elevadora PEAS I

Nº viviendas 107

Nº sitios eriazos 55

0.2*Sitios eriazos 11

Equipamientos 0

Total Viviendas 118

Viviendas sin sanear 14

PEAS II

181

42

8,4

6

195

19

PEAS III

61

11

2,2

1

64

9

PEAS IV

115

32

6,4

5

126

17

PEAS V

27

8

1,6

0

29

2

532

61

De la tabla anterior se deduce que 61 viviendas aproximadamente quedarán fuera del saneamiento de aguas servidas por no contar con factibilidad de conexión. En base a los antecedentes descritos, las condiciones para la verificación hidráulica del sistema son las siguientes: Tabla 4, Caudales de diseño.

Número de Viviendas Población Total Q medio A.S. Q máx. P=1000 (Harmon) Q máx.(20 viv., B.S.C.E.) Q mínimo Q máximo

Actual 2010

Futura 2030

Nº

532

-

Hab/viv Lt/s Lt/s Lt/s Lt/s Lt/s

1873 4.33 16.47 3.6 2.6 15.64

2285 5.29 20.10 3.6 3.17 18.72



5


4.-

VERIFICACIÓN DE AUTOLAVADO

Se dice que una cañería tiene autolavado cuando posee velocidades capaces de transportar las materias sólidas en suspensión. Dicho de otra forma, si la fuerza de tracción del flujo es por lo menos, igual a la resistencia al movimiento de las partículas, entonces no se producirá decantación en la cañería. De acuerdo a la información entregada por los fabricantes de las tuberías de PVC para usos en colectores gravitacionales, la velocidad mínima de autolavado es una función lineal de la razón h/D de acuerdo a la siguiente expresión: V Min Autolavado = 0,234 h + 0,37 D

( )

donde

VMín Autolavado : Velocidad Mínima de para producir Autolavado en m/s. h : Altura normal de agua en la tubería en mm.

D : Diámetro hidráulico de la tubería en mm. De esta forma se deberán calcular las velocidades de escurrimiento para la condición de mínimo caudal y verificar que éstas sean mayores a las mínimas de autolavado.

5.

CAPACIDAD DE PORTEO

Para el cálculo de la capacidad hidráulica de los colectores se considera la teoría de escurrimiento gravitacional en conductos cerrados planteada por Chezy – Manning, cuya expresión de cálculo es la siguiente: 1 1 2 Q = Am Rh 3 i 2 n Donde: Q : Capacidad de Porteo en m3/s. Am : Área Mojada en m2 Rh : Radio Hidráulico en m. i : Pendiente en tanto por uno. n : Coeficiente de Rugosidad de Manning. De esta forma el diámetro mínimo de escurrimiento queda limitado por la condición de Caudal Máximo de Diseño y es función de la altura normal de agua que lleva el ducto, la que no puede superar el 70% del diámetro hidráulico de la tubería. Vale decir se considera una razón máxima de h/D = 0,70.



6


No obstante para los tramos finales, la normativa vigente acepta una razón máxima de 0.80, previa aceptación del prestador sanitario. 6.-

ASPECTOS TÉCNICOS

Cañerías: Se consulta instalar cañerías de PVC-Sanitario Clase 4 en todos los tramos con profundidad menor a tres metros y PVC sanitario Clase 6 para tramos con profundidad a la clave mayor tres metros. Lo mencionado anteriormente se detalla en los planos. Diámetros: Se consulta la instalación de cañerías de 200mm de diámetros en calles y 180 en tramos nacientes y pasajes sin proyecciones de empalmes futuros. Trazado de Cañerías: El trazado de la cañería se consulta, por los ejes de calles y pasajes, conforme al detalle indicado en los perfiles transversales de proyecto. Profundidad: Se considera una profundidad mínima de 1.60 m con respecto a la cota de terreno. La profundidad de los colectores se definió en complemento con el proyecto de Pavimentación y en particular la cota de llegada a la última cámara proyectada antes de evacuar las aguas a la planta elevadora de aguas servidas. Refuerzo de Cañerías: se considera machones de refuerzo a las cañerías que están a menos un metro y a más de 5m de profundidad en los tramos unidos por las cámaras indicadas en los Planos.



7


7.-

DISEÑO DE LAS PLANTAS ELEVADORAS

7.1.- GENERALIDADES. Las plantas elevadoras se utilizaran en aquellos sectores donde la continuidad de la aguas servidas no sea de manera gravitacional, para ello se conducirán las aguas servidas a los puntos bajos del sector en estudio. Los sectores es estudio se encuentran en zonas montañosas de la cordillera de la costa por lo que se hace casi imposible lograr que el flujo circule gravitacionalmente. Para solucionar este inconveniente y dar solución de alcantarillado se hace indispensable utilizar plantas elevadoras, que son dispositivos que recopilan las aguas servidas y luego son elevadas a través de bombas a puntos donde pueda seguir su curso gravitacionalmente. 7.2.- CAUDALES DE DISEÑO El pozo de aspiración se diseñará para las siguientes condiciones: a) Debe poseer un volumen mínimo que asegure un tiempo de retención de 10 minutos. b) Debe poseer un volumen máximo, de tal forma de que las aguas servidas no permanezcan almacenadas por un periodo mayor a 30minutos, para evitar la septización de éstas. En la tabla 5 se muestra el resumen de los caudales de diseño individual para las cuatro plantas elevadoras de aguas servidas.

Tabla 5, RESUMEN CAUDALES DE DISEÑO PEAS

CARACTERISTICAS Total de Viv. servidos Densidad habitacional Total de hab. servidos Superficie servida Coeficiente de recua. Dotación de diseño Caudal medio de AS Caudal máximo de AS Caudal diseño P.E.A.S.

PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV PEAS V AÑO10 AÑO20 AÑO10 AÑO20 AÑO10 AÑO20 AÑO10 AÑO20 AÑO10 AÑO20 UNIDAD Cantidad Cantidad Cantidad Cantidad Cantidad viv. 118 195 64 126 29 Hab/viv 3.52 4.3 3.52 4.3 3.52 4.3 3.52 4.3 3.53 4.4 Hab 415 507 686 838 225 275 444 541 103 125 m2 86594 172230 23430 90915 23475 Valor Med 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9 L/ Hab/día 250 250 250 250 251 L/s 0.96 1.17 1.59 1.94 0.52 0.64 1.03 1.25 0.24 0.29 L/s 3.67 3.69 6.04 7.37 3.63 3.64 3.68 3.7 0.9 1.10 L/s 6.23 6.84 8.03 9.23 4.97 5.3 6.42 7.90 4.15 4.3



8


7.3.- DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS PLANTA ELEVADORA 7.3.1 Cámara de Reja Estructura de hormigón armado de forma rectangular con acceso, cuenta con una reja metálica, canastillo de limpieza y una válvula de compuerta mural. La reja va ubicada en la cámara con el mismo nombre, emplazada aguas arriba del pozo de acumulación. 7.3.2 Pozo de Acumulación Estructura de hormigón armado de forma cilíndrica, bombas de tipo sumergibles, tubos guía para montaje, rebalse de impulsión y cañerías de impulsión. 7.3.3

Equipos de elevación

Para las plantas propuestas de esta alternativa se pretende sanear a 464 viviendas pertenecientes a los sectores en estudio pero el equipo de elevación se estimará con la población de diseño para 532 viviendas. En estas condiciones se emplea un esquema de funcionamiento de una bomba más una de reserva. Se consideran motobombas sumergidas dentro de un pozo húmedo de aspiración. Las motobombas deberán ser capaces de elevar el caudal de diseño de la Planta elevadora de aguas servidas ya determinado y a la altura de elevación requerida. 7.3.4 Cámara de válvula Para las cámaras de válvulas, se considera una estructura de hormigón armado de forma rectangular de dimensiones suficientes que permiten la instalación de válvulas de retención, piezas especiales y válvulas de corte. 7.3.5 Diseño de pozo de Bombas El volumen de la planta elevadora se diseña respetando lo indicado en la norma chilena Nch 2472 of 2000, Aguas Residuales-plantas elevadoras- especificaciones generales. 7.3.5.1 Volumen Necesario Para el cálculo del volumen del pozo de aspiración o cámara húmeda comprendido entre los puntos de arranque y parada de una sola bomba se utiliza la fórmula siguiente:



9


t Qb 4 Donde :

V=

V : Volumen necesario en m3 Q : Caudal de bombeo en m3 min . t : Tiempo en min . de un ciclo de bombeo 7.3.5.2 Volumen Mínimo El Volumen mínimo del pozo de bombas, se calcula para las condiciones mas desfavorables, considerando un tiempo mínimo de retención de 10 minutos, luego:

Tciclo = Tllenado + Tvaciado =

V V Pozo + Pozo ≥ 10 min . = 600seg. Q −Q Q bombeo afluente afluente

Donde: Qb : Caudal de bombeo Qafl. : Caudal afluente a la planta elevadora Por lo tanto, el ciclo de menor duración tiene lugar cuando el caudal entrante es la mitad de la capacidad de la bomba.

Tciclo minimo = Qafluente = 0.5Qbombeo ⇒ VPozo.Min. = 150Qbombeo 7.3.5.3 Volumen Máximo Para determinar cual debe ser el volumen máximo que puede tener el pozo de acumulación, se toma en cuenta que para evitar la septización de las aguas servidas, estas no deben permanecer dentro del pozo de acumulación por un tiempo mayor a 30 min., es decir: V V Pozo Tciclo = Tllenado + Tvaciado = + Pozo ≥ 30 min . = 1800seg. Q −Q Q bombeo afluente afluente

Tciclo minimo = Qafluente = 0.5Qbombeo Cochrane 369, Of. 202 Concepción Fono‐Fax: 041‐2462937 [email protected]


10


⇒ VPozo.Min. = 450Qbombeo 7.4.-EQUIPOS DE ELEVACIÓN DE IMPULSIÓN 7.4.1 Diseño Impulsión Se considera un total de 532 viviendas, altura total de elevación como la suma del desnivel geométrico entre el nivel mínimo de aguas en el pozo de aspiración y la cota de descarga mas las perdidas de carga por fricción y las perdidas singulares. Se ha considerado el uso de cañería de PVC Clase 10. 7.4.2. Características de la línea de impulsión En la tabla 6 se presenta el dimensionamiento de la impulsión con una previsión de 20 años. Tabla 6, Diseño impulsión año 20

CARACTERISTICAS Total de habitantes servidos Densidad habitacional Total de habitantes servidos Coeficiente de recuperación Dotación de diseño Caudal medio de aguas servidas Caudal máximo de aguas servidas Caudal de diseño de Impulsión

UNIDAD viv. Hab/viv Hab Valor Med. L/ Hab/día L/s L/s L/s

Material de la Impulsión Diámetro Nominal impulsión Diámetro Interno impulsión Longitud de la impulsión Velocidad impulsión

mm mm m m/s

PEAS I Cantidad 118 4.3 507 0.8 250 1.17 3.69 6.84

PEAS II Cantidad 385 4.3 1655 0.8 250 3.83 13.97 16.06

PEAS III Cantidad 64 4.3 275 0.8 250 0.64 3.64 5.30

PEAS IV Cantidad 155 4.3 667 0.8 250 1.54 3.73 7.90

PEAS V Cantidad 29 4.3 125 0.8 250 0.29 1.10 4.30

PVC C-10

PVC C-10

PVC C-10

PVC C-10

PVC C-10

110

140

110

110

75

99.4

126.6

99.4

99.4

67.8

334

235

341

618

33.28

0.9

1.3

0.8

1.02

1.2



11


7.4.3 Determinación altura de elevación La altura de elevación es el desnivel geométrico entre el nivel mínimo del pozo de acumulación y el punto más alto de la impulsión. Tabla 7, Altura de elevación ALTURA

PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV PEAS V

ALTURA ELEVASIÓN 2010 GEOMETRICA 26.23 29.06 12.84 16.12 30.88 32.72 29.71 35.64 8.53 10.29

ALTURA ELEVASIÓN 2030 29.47 16.93 32.91 36.75 10.36

7.4.3.1 Pérdidas Regulares En el cálculo de la pérdida de carga regular se determina a partir de la formula de Hazen-wiliams, cuya representación matemática es la siguiente: Q1.852 J = 10.665 ⋅ 1.852 4.869 ⋅D C

Donde J = pérdida de carga unitaria (m/m) Q= Caudal de escurrimiento (m3/s) D= Diámetro interior de la línea de impulsión C= Coeficiente de rugosidad Tabla 8, verificación Pérdidas regulares.

PEAS PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV PEAS V

Cañeria ACERO PVC ACERO PVC ACERO PVC ACERO PVC ACERO PVC

Tramo

Coef

D. PLANTA

100 150 100 150 100 150 100 150 100 150

A. PLANTA D. PLANTA A. PLANTA D. PLANTA A. PLANTA D. PLANTA A. PLANTA D. PLANTA A. PLANTA

Long. [m] 10 334 10 235 10 341 10 618 10 38,28

D int. [mm] 99,4 99,4 126,6 126,6 99,4 99,4 99,4 99,4 67,8 67,8

AÑO 10 AÑO 20 Q J J*L Q J J*L V (m/s) V (m/s) [l/s] [o/oo] [m] [l/s] [o/oo] [m] 6,23 13,22 0,13 0,80 6,84 15,72 0,16 0,88 6,23 6,24 2,08 0,80 6,84 7,42 2,48 0,88 13,39 16,80 0,17 1,06 16,06 23,52 0,24 1,28 13,39 7,93 1,86 1,06 16,06 11,10 2,61 1,28 4,97 8,70 0,09 0,64 5,30 9,80 0,10 0,68 4,97 4,11 1,40 0,64 5,30 4,63 1,58 0,68 7,01 16,45 0,16 0,90 7,9 16,80 0,17 0,91 7,01 7,76 4,80 0,90 7,9 7,93 4,90 0,91 4,15 40,14 0,40 1,15 4,30 42,86 0,43 1,19 4,15 18,94 0,73 1,15 4,30 20,23 0,77 1,19



12


7.4.3.2 Pérdidas Singulares Las pérdidas singulares se calculan de acuerdo a los coeficientes de las piezas especiales, aplicadas a la altura de velocidad respectiva, según la siguiente expresión:

∑K J= 2g

i

⋅ Vi = 2

8 ⋅ ∑ Ki ⋅ Q 2

π 2 ⋅ g ⋅ Di4

Ki = Coeficiente de resistencia para cada pieza especial. Vi = Velocidad de escurrimiento (m/s) Q= caudal (m3/s) D= Diámetro de tramo línea de impulsión (m)

Tabla 9, Pérdidas de carga singulares. A continuación se muestran los valores de coeficientes K y pérdidas singulares. COEFICIENTE K EN PÉRDIDAS SINGULARES Número de singularidades por PEAS Singularidad K PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV AC PVC AC PVC AC PVC AC PVC Salida bombas 1 1 0 1 0 1 0 1 0 Codo 1/4 0,3 3 3 3 3 3 1 3 5 Válvula retención 2,5 1 0 1 0 1 0 1 0 Válvula de compuerta 2 1 0 1 0 1 0 1 0 Reducción 1,5 1 0 1 0 1 0 1 0 Cruz 1,8 1 0 1 0 1 0 1 0 Ventosa 1,5 1 0 1 0 1 0 1 0 Conexión descarga 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Medidor caudal 1,5 1 0 1 0 1 0 1 0 Codo 1/8 0,2 1 2 1 1 1 2 1 2 Codo 1/16 0,1 0 1 0 0 0 1 0 2 TOTAL (K) 12,9 2,4 12,9 2,1 12,9 1,8 12,9 3,1 Caudal a impulsar 6,84 6,84 16,06 16,06 5,3 5,3 7,9 7,9 Diámetro nominal impulsión 110 110 140 140 110 110 110 110 Diámetro interior impulsión 99,4 99,4 126,6 126,6 99,4 99,4 99,4 99,4 longitud impulsión 10 334 10 235 10 341 10 618 Pérdida de carga singular por tramo 0,511 0,0951 1,071 0,1744 0,307 0,04284 0,68 0,04 Pérdida de carga singular total 0,61 1,25 0,35 0,68


PEAS IV AC PVC 1 0 3 2 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 0 12,9 2 4.3 4.3 75 75 67.8 67.8 10 38.28 0.93 0.14 1.07


13


En la tabla 10 se muestra un resumen de las pérdidas por fricción en las tuberías de impulsión. Tabla 10, Resumen pérdidas por fricción. PÉRDIDA DE CARGA EN LA IMPULSIÓN PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV PEAS V CARACTERISTICAS UNIDAD Cantidad Cantidad Cantidad Cantidad Cantidad Caudal máximo a impulsar L/s 6.84 16.06 5.30 7.9 4.3 Desnivel geométrico m 26.23 12.84 30.88 29.71 8.53 Pérdida de carga regulares m.c.a 2.63 2.84 1.68 5.07 1.2 Pérdida de carga singulares m.c.a 0.61 1.25 0.35 0.68 1.07 Pérdida de Carga total m.c.a 3.24 4.09 2.03 5.75 2.27

7.4.4 Elección del equipo de Impulsión. Una vez obtenidos la información necesaria de las plantas proyectadas se procederá a elegir los equipos de impulsión. Las características de las bombas elevadoras se adjuntan. Tabla 11, Características Equipo. Características Equipo Unidad

PEAS I

PEAS II

PEAS III

PEAS IV

PEAS V

Características Bomba Marca Modelo Rodete Diámetro

mm

PXGRIND 2 CG2 190

PXFLOW CEE PX2-100-4 PXGRIND 2 PXGRIND 2 CX2-100 CG2 CG2 251,7 180,6 194,2

PX1-65-2 VX1-2-132 120,2

Caract. Funcionamiento Caudal H Manométrica Rendimiento Hidráulico Potencia Absorbida Equipos (oper+resv)

l/s m.c.a % KW -

6.84 29.47 34,2 8,2 1+1

16.06 16.93 57,3 5,7 1+1

5,3 32,91 30,1 6,6 1+1

7,9 36,75 34,6 8,6 1+1

4,3 10,36 33,8 1,6 1+1

V/Hz/KW A A RPM

400/50/3 8 15,6 49 2900

400/50/3 6 13,4 28 1450

400/50/3 6,5 12,1 20 2900

400/50/3 8 15,6 49 2900

400/50/3 1,85 4 2850

Características Motor Voltaje/frecuencia/fases Potencia Nominal Corriente Nominal Corriente Arranque Velocidad



14


7.5 Dimensiones de los Pozos de acumulación. A continuación se muestran las dimensiones del pozo de acumulación de cada una de las PEAS proyectadas. Tabla 12, dimensiones Pozo. Diámetro Pozo Área Pozo Altura Pozo Volumen máximo Cota nivel terreno Cota nivel loza Cota nivel fondo pozo

UND PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV PEAS V m 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 m2 3,14 3,14 3,14 3,14 3.14 m 6.46 6.64 4.7 3.7 5.25 m3 3.08 7.23 2.39 3.19 1.94 m.s.n.m 178.0 152.5 138.5 148.0 169.0 m.s.n.m 178.5 153.0 139.0 148.5 169.5 m.s.n.m 172.03 146.36 134.93 144.8 164.25

7.6 Análisis de protección por golpe de ariete. El análisis de sobre presión por golpe de ariete se realizará a la salida de la válvula de retención proyectada después del equipo de bombeo de cada una de las plantas elevadoras, ya que este punto es el más desfavorable en cuanto a las presiones. El cálculo de Presiones máximas y mínimas se realizará con las ecuaciones de Parmakian, y el tiempo de cierre se determinará según las expresiones de Mendiluce. 7.6.1.- Determinación del tiempo crítico de cierre El tiempo crítico de cierre está dado por el tiempo que demora la onda en recorrer la tubería y devolverse al mismo punto de análisis (válvula de retención)

tc = Donde: tc: Tiempo crítico de cierre (seg) L: Longitud de la impulsión (m) α: Celeridad de la onda (m/s) La velocidad de la onda es:

α=

2L

α

1 γ⎛1 d ⎞ ⎜ + ⎟ g ⎝ K Ee ⎠



15


Donde: α: Celeridad de la onda (m/s) γ: Peso especifico del agua (1000 Kg/m3) g: Aceleración de Gravedad (9.81 m/seg.) K: Modulo de compresión del agua (20.600 Kg/cm2) d: Diámetro interior de la cañería E: Modulo de elasticidad de la cañería (PVC: 28.100 Kg/cm2) e: Espesor de la cañería.

7.6.2 Tiempo de Cierre según Mendiluce Para determinar el tiempo de cierre se utilizará la expresión calculada teóricamente por y probada empíricamente por el Dr. Enrique Mendiluce Rosich. (“cálculo simplificado del golpe de ariete en impulsiones”, aporte al VII Congreso de la Asociación Internacional de Abastecimiento de Agua, Barcelona, Octubre de 1966) y que corresponde a:

Tb =C+k ⋅

V0L gH0

Donde: Tb : Tiempo de detención del equipo de bombeo (seg) Vo : Velocidad de escurrimiento (m/seg) L : Longitud de la impulsión (m) Ho : Altura manométrica (m.c.a) C : 1 para Vo > 0.5 m/seg. K : 2- 0.0005*L, para L< 2000m. Luego del análisis anterior se deduce que el tiempo de cierre es mayor que el tiempo crítico por lo tanto se verifica cierre lento y no es necesario colocar un dispositivo para controlar el golpe de ariete. 7.6.3 Presión Máxima Para cierre lento tenemos la formula:

H max = H 0 + ∆H ∆H =

2 LV0 gTb



16


Donde: Hmax : presión máxima junto al equipo de bombeo ∆H : sobre-presión (mca) Tb: Tiempo de detención del equipo de bombeo (seg) Vo: Velocidad de escurrimiento (m/seg) L: Longitud de la impulsión (m) Ho: Altura manométrica (m.c.a)

7.6.4

Sub-presión máxima

Para cierre lento tenemos la formula: ⎛ 2LV0 ⎜ 1 ∆h = ⋅⎜ gTb ⎜ 1 + LV0 ⎜ gH 0Tb ⎝

⎞ ⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠

Para cierre lento tenemos la formula:

Tabla 13, Verificación del golpe de ariete PEAS I.

De los resultados obtenidos y presentados en la tabla anterior, se determina que en la PEAS I la presión máxima junto al equipo de bombeo es de 49.24 m.c.a., menor a la presión de trabajo de la cañería de PVC C-10 (100 m.c.a.).



17


La presión mínima es de 14.67 m.c.a., valor mayor a la presión de vaporización del agua. Por lo tanto no es necesario instalar dispositivos protectores contra el golpe de ariete para la sobre presión ni un dispositivo para impedir el aplastamiento de la cañería. Tabla 14, Verificación del golpe de ariete PEAS II.

De los resultados obtenidos y presentados en la tabla anterior, se determina que en la PEAS II la presión máxima junto al equipo de bombeo es de 30.19 m.c.a., menor a la presión de trabajo de la cañería de PVC C-10 (100 m.c.a.). La presión mínima es de 7.40 m.c.a., valor mayor a la presión de vaporización del agua. Por lo tanto no es necesario instalar dispositivos protectores contra el golpe de ariete para la sobre presión ni un dispositivo para impedir el aplastamiento de la cañería. Tabla 15, Verificación del golpe de ariete PEAS III.



18


De los resultados obtenidos y presentados en la tabla anterior, se determina que en la PEAS III la presión máxima junto al equipo de bombeo es de 52.35 m.c.a., menor a la presión de trabajo de la cañería de PVC C-10 (100 m.c.a.). La presión mínima es de 17.90 m.c.a., valor mayor a la presión de vaporización del agua. Por lo tanto no es necesario instalar dispositivos protectores contra el golpe de ariete para la sobre presión ni un dispositivo para impedir el aplastamiento de la cañería. Tabla 16, Verificación del golpe de ariete PEAS IV.

De los resultados obtenidos y presentados en la tabla anterior, se determina que en la PEAS IV la presión máxima junto al equipo de bombeo es de 65.32 m.c.a., menor a la presión de trabajo de la cañería de PVC C-10 (100 m.c.a.). La presión mínima es de 16.18 m.c.a., valor mayor a la presión de vaporización del agua. Por lo tanto no es necesario instalar dispositivos protectores contra el golpe de ariete para la sobre presión ni un dispositivo para impedir el aplastamiento de la cañería.



19


Tabla 17, Verificación del golpe de ariete PEAS V.

De los resultados obtenidos y presentados en la tabla anterior, se determina que en la PEAS IV la presión máxima junto al equipo de bombeo es de 15.26 m.c.a., menor a la presión de trabajo de la cañería de PVC C-10 (100 m.c.a.). La presión mínima es de 6.4 m.c.a., valor mayor a la presión de vaporización del agua. Por lo tanto no es necesario instalar dispositivos protectores contra el golpe de ariete para la sobre presión ni un dispositivo para impedir el aplastamiento de la cañería. 8.- LINEA DE ENERGIA A continuación se hace la descripción de la línea de energía de cada una de las impulsiones de las plantas elevadoras. El análisis se basa en la conservación de la energía a partir de la cual se establece la ecuación de la energía, la cual considera las pérdidas de energía producto del desplazamiento de un fluido de un punto a otro a lo largo de una tubería. La ecuación de la energía se aplica siguiendo la línea de corriente.



20


Se muestra a continuación la representación gráfica de los componentes de la energía hidráulica total en una tubería a presión.

Donde:



21


Finalmente se presentan las tablas de Energía para cada una de las plantas elevadoras. LINEA ENERGIA PEAS I

Como la línea de energía esta bajo la cota de descarga no se requiere cámara disipadora de presión. LINEA ENERGIA PEAS II

Como la línea de energía esta por sobre la cota de descarga se requiere la instalación de una cámara disipadora de presión.



22


LINEA ENERGIA PEAS III

Como la línea de energía esta por sobre la cota de descarga se requiere la instalación de una cámara disipadora de presión. LINEA ENERGIA PEAS IV



23


Como la línea de energía esta por sobre la cota de descarga se requiere la instalación de una cámara disipadora de presión. LINEA ENERGIA PEAS V

Como la línea de energía esta por sobre la cota de descarga se requiere la instalación de una cámara disipadora de presión.



24


9.- CÁLCULO ESTRUCTURAL 9.1 Generalidades: El cálculo estructural se refiere al diseño de las enfierraduras de losas y muros de las estructuras que conformarán el pozo de aspiración y la cámara de rejas. Ambas estructuras se verificarán por empuje hidrostático; además, se verificará la presión ejercida por las estructuras en el sello de fundación, en su estado de máxima carga, esto es con el pozo en estado de rebalse. a) Normas y Reglamentos Utilizados: Hormigón

NCh 429 y 430 NCh 170 Of 85 Código ACI-318/95

Estructuras de Hormigón Armado Hormigón. Requisitos Generales. Diseño Estructural de Hormigón Armado

Acero para NCh 204 Of.77 hormigón NCh 211 Of.70

Acero–Barras laminadas en caliente para hormigón armado. Barras con resalte en obras de hormigón armado.

Acero estructural

NCh 428 1957

Especificaciones para el cálculo de estructuras de acero para edificios. Ejecución de construcciones de acero

Uniones

NCh 301 AWS D1.1-86

Pernos de acero con cabeza y tuerca hexagonales Structural Welding

Sobrecargas

NCh 1537 Of 86

Diseño Estructural de Edificios. Cargas Permanentes y Sobrecargas de Uso.

Sismo

NCh 433. Of 96 NCh 2.369. Of 2.002

Diseño Sísmico de Edificios. Diseño Sísmico de Estructuras e Instalaciones Industriales.

Otras

Ordenanza General de Urbanización y Construcciones. Disposiciones legales referidas con la materia.

NCh 427 Of.1977



25


b) Bases de Cálculo Estructural Método de Análisis: Para el análisis se supondrá comportamiento lineal de los materiales utilizados. El análisis estático para las estructuras de hormigón armado, se hará utilizando el Método de los Factores de Carga y Resistencia. Para el diseño y verificación de las fundaciones se considerarán, el peso de las estructuras y la fuerza hidrostática si corresponde, utilizando el Método de las Tensiones Admisibles. Combinación de Cargas: PP + SC + Sismo Propiedades de los Materiales: Acero de Refuerzo para Hormigones Calidad A44-28H. - Fluencia - Rotura

2.800 Kg/cm2 4.400 Kg/cm2

Acero Estructural Calidad A37-24ES. - Fluencia - Rotura - Cizalle

2.400 Kg/cm2 3.700 Kg/cm2 1.440 Kg/cm2

Hormigón Estructural Grado H30 N.C. 90%. - Resistencia 28 días

300 Kg/cm2

Suelo de Fundación. - Tensión Admisible - Tensión Admisible

1,0 Kg/cm2 (Estática) 1,8 Kg/cm2 (Dinámica)

Cargas de Peso Propio. - Hormigón Armado - Acero - Suelo de Relleno

2.500 Kg/m3 7.850 Kg/m3 1.800 Kg/m3



26


d) Geometría de las Estructuras La geometría de las estructuras a calcular son las detalladas en los planos de proyecto. Se consulta la cámara de rejas, el pozo de aspiración, y la cámara de válvulas.

Ramón Nazar Itaim Ingeniero Civil

Concepción, Mayo de 2010



27


BASES DE CÁLCULO

Proyecto: Diseño Estructural de Pozos, Cámaras de Bombas de Plantas Elevadoras

Revisión

Descripción

Por

Fecha

Aprobó

A

Para revisión y Comentarios

JIR

28/05/2010

Ramón Nazar Itaim



28


1.0 DESCRIPCIÓN El siguiente documento describe los criterios, métodos y materiales utilizados en el diseño estructural de los Pozos correspondientes a las cámaras de las plantas elevadoras de Aguas Servidas del proyecto “Saneamiento Cerro El Santo” en la comuna Tomé. El proyecto contempla el diseño y construcción de 5 Plantas Elevadoras de aguas servidas (PEAS) con sus correspondientes pozos, cuyas dimensiones se describen a continuación. Diámetro Pozo Área Pozo Altura Pozo Volumen máximo Cota nivel terreno Cota nivel loza Cota nivel fondo pozo

UND PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV PEAS V m 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 m2 3,14 3,14 3,14 3,14 3.14 m 6.46 6.64 4.7 3.7 5.25 m3 3.08 7.23 2.39 3.19 1.94 m.s.n.m 178.0 152.5 138.5 148.0 169.0 m.s.n.m 178.5 153.0 139.0 148.5 169.5 m.s.n.m 172.03 146.36 134.93 144.8 164.25

Para el diseño estructural de los pozos se considerará como caso más desfavorable, una altura de 7 (m).

Los esfuerzos se transmiten al suelo mediante losa de fundación.



29


2.0 MATERIALES 2.1 HORMIGÓN ARMADO Para muros y losa fundación: Calidad H-30 con un 90% de nivel de confianza. Resistencia a la compresión: f’c= 250 kg/cm2. Coeficiente de Poisson: ν= 0.3 Módulo de elasticidad:

E= 0.040957W1.5 f c' = 235.000 Kg/cm2.

2.2 ACERO DE REFUERZO Para todos los hormigones: Barras de acero con resalte A630-420H. Tensión de fluencia: fy= 4.200 kg/cm2. Tensión de rotura: fu= 6.300 kg/cm2. Módulo de elasticidad: E= 2.100.000 kg/cm2. Recubrimientos: Muros: Losa de fundación:

r= 5cm. r= 5cm.

3.0 SUELO Según los resultados entregados en el informe de mecánica de suelos, se tienen los siguientes parámetros. 3.1 TENSIONES ADMISIBLES Tensión admisible estática: Tensión admisible dinámica: Densidad del terreno:

σe= 2.0 kg/cm2 σs= 2.6 kg/cm2 γT= 1.5 T/m3

3.2 PARÁMETROS DE LA NCh 433 Of.96. •

Zona Sísmica (Art. 4.1). Corresponde a zona 3, Tomé.

•

Tipo de Suelo de Fundación (tabla 4.2). Suelo tipo III.



30


4.0 CARGAS DE DISEÑO Y LIMITACIONES DE SERVICIO 4.1 PESO PROPIO Hormigón Armado Hormigón Simple Suelo Sobrelosa

: : : :

2500 kg/m3 2000 kg/m3 1800 kg/m3 50 kg/m2

4.2 SOBRECARGA 4.2.1 Sobrecarga de uso Se considerará una sobrecarga que considere el transito vehicular por la superficie, con un valor de 1250 (kg/m2) según lo establecido en NCh 1537. Mientras queen el fondo del pozo, sobre la losa de fundación de estimara una sobrecarga de uso de 200 kg/m2. 4.2.2 EMPUJES SOBRE LA ESTRUCTURA Para el empuje del suelo sobre las paredes del pozo, se considerarán las siguientes fórmulas en función del tipo de suelo y las características propias de la estructura. El coeficiente de empuje lateral se obtendrá para el caso en reposo, en función de lo establecido en el párrafo 7.5.2 de la Nch433. K o = 0.66 Altura del Pozo de Diseño H = 7 (m) Empuje Estático:

E estático = K o ⋅ γ ⋅ H

Empuje de Sobrecarga:

Empuje Dinámico:

E SC = K o ⋅ SC

E Din = C R ⋅ γ ⋅ H ⋅ Con

A0 g

A 0 = 0.4 g C R = 0.7



31


4.2.3

FISURACIÓN: Para el control de la fisuración debido a retracción de fraguado y temperatura se seguirá estrictamente lo establecido en el apéndice A de la norma británica B.S. 8007, aceptándose una fisuración de ancho máximo de 0.2 mm. La fórmula para determinar el ancho máximo de fisuración del hormigón será: W max = S máx R α ( T1 + T2 ), en que: S máx = φ/(3ρ) , distancia máxima entre fisuras mm φ = diámetro de las barras mm ρ = cuantía de acero α = coeficiente de dilatación térmica del hormigón (12 E-6/°C) T1 = Diferencia entre el valor máximo alcanzado por el calor de hidratación y la temperatura ambiente. Deberá tomarse como mínimo 18°. T2 = Variación de temperatura estacional de verano a invierno. Se deberá adoptar un valor no inferior a 24°. R = Factor de restricción, que varía entre 0, para elementos sin restricción, a 0.5 para elementos restringidos. La fisuración local producida por flexión será controlada por la fórmula de Gergely-Lutz, según criterios del código ACI 318-95 (capítulo 10). El factor z, está definido por la fórmula z = fs ( dc A)^1/3 en que fs es la tensión del acero en Ton/cm2, dc el recubrimiento de las armaduras al eje y A el área cobaricéntrica de las armaduras definido por A = 2dc s en que s es la separación de las armaduras. Para un ancho de fisuración de 0.2 mm z tendrá un valor máximo de 15 T/cm.

4.2.4

ARMADURA MÍNIMA La armadura mínima por retracción y temperatura se determinará de acuerdo a la norma BS 8007. La cuantía mínima de refuerzo, ρ mín, para acero A 63 42-H y hormigón H-30, para cada superficie y en ambas direcciones, será ρ mín = 0.0031. Sin embargo, podrá utilizarse cuantías hasta ρ = 2/3 ρ mín, según los casos indicados en la misma norma.



32


5.0 MÉTODOS DE ANÁLISIS

Análisis Matricial de estructuras, considerando modelaciones planas, que toman en cuenta la forma general del marco y muros, las condiciones de apoyo existentes, la sección, además de las fuerzas correspondientes a los diferentes estados de carga considerados. Estas cargas se aplican en los nudos y secciones, según corresponda y se calculan usando sus áreas tributarias cuando no existe diafragma rígido. Se determinan los esfuerzos máximos para cada elemento estructural (axial, corte y momento) para los diferentes estados de carga considerados, con los cuales se verifican los mismos. Igualmente, se verifican los desplazamientos en los nudos, verificando que se mantengan dentro de los límites permitidos por la norma. Las fundaciones se diseñan con los esfuerzos obtenidos del análisis, se las considera como zapatas rígidas, y el diseño busca mantener las tensiones en el suelo bajo los márgenes admisibles y asegurar la estabilidad de la estructura, limitando el giro de la fundación. Elemento Hormigón Armado Acero Suelo

Método TESIONES ADM. FASE 1 LRFD Tensiones Admisibles

El análisis estructural se realizó utilizando el programa de análisis Ram Advanse, el cual permite modelaciones planas y tridimensionales, además se utilizan planillas de cálculo para la verificación de diferentes elementos estructurales.

6.0 COMBINACIONES DE CARGA

Hormigón y Suelo. pp+sc+sct pp+sc+sismo pp+sc+viento pp± sismo pp± viento



33


7.0 RESULTADOS DEL ANÁLISIS

Del análisis realizado, se obtiene que la estructura resiste adecuadamente las distintas cargas solicitantes, esto es: • Las tensiones de trabajo están bajo los límites admisibles, considerando las restricciones a la tensión, dados por la normativa. • Las deformaciones, tanto en dirección vertical como horizontal, están bajo límites admisibles entregados por las normas, las cuales no comprometen la servicialidad de la estructura.

8.0 BIBLIOGRAFÍA

• • • • • • • •

Norma NCh 1537, Diseño estructural de edificios, cargas permanentes y sobrecargas de uso. Norma NCh 432 of 72, Efectos del viento sobre las construcciones. Norma NCh 433 of 96, Diseño sísmico de edificios. Norma NCh 2123 Of. 97, modificada 2003. Albañilería Confinada – Requisitos de Diseño y cálculo. Norma NCh 1198, Madera-Construcción en madera-cálculo. Código de diseño de hormigón armado, basado en ACI 318-2002 Manual de Diseño para Estructuras de Acero basado en el método LRFD, 2001. Criterios Generales de Diseño para estructuras de Aguas Andinas S.A.

RAMON NAZAR ITAIM Ingeniero Civil

Concepción, mayo de 2010



34


MEMORIA DE CÁLCULO

Proyecto: Diseño Estructural de Pozos, Cámaras de Bombas de Plantas Elevadoras



35


Empujes sobre la estructura

Para el empuje del suelo sobre las paredes del pozo, se considerarán las siguientes fórmulas en función del tipo de suelo y las características propias de la estructura. Los parámetros de suelo utilizado para estimar los empujes que actúan sobre la estructura, se obtuvieron del informe de mecánica de suelos adjunto al presente estudio. El coeficiente de empuje lateral se obtendrá para el caso en reposo, en función de lo establecido en el párrafo 7.5.2 de la Nch433. K o = 0.66 Altura del Pozo de Diseño H = 7 (m) Empuje Estático:

E estático = K o ⋅ γ ⋅ H E estático = 0.66 ⋅ 1.5 ⋅ 7 = 6.93(T / m2)


E SC = K o ⋅ SC E SC = 0.66 ⋅ 1.25 = 0.825(T / m2)

Empuje Dinámico:

E Din = C R ⋅ γ ⋅ H ⋅ Con

A0 g

A 0 = 0.4 g C R = 0.7

E Din = 0.7 ⋅ 1.5 ⋅ 7 ⋅ 0.4 = 2.94(T / m2)



36


Empuje Estático:




37



Diagrama de máximas tensiones:



38


Diagrama Momento Máximo:

Calculo de Momento Admisible, Fase 1 Diseño por fase 1 parámetros de la sección de hormigón b 100 cm h 20 cm rec 4 cm d' 4,6 cm d 15,2 cm Parámetro materiales fy 420 fc' 30 Ey 2100000 Ec 25743 n

8,2

Mpa Mpa Kg/cm2 Mpa

4700*(fc')^0.5 Ey/Ec



39


Areas de Acero As' As

14,07 cm2 14,07 cm2

Sección transformada Asec 2000 Ast' 100,70701 Ast 100,70701 At 2201,41402

cm2 cm3 cm4 cm5

Profundidad de eje neutro x 9,9908507 cm Cálculo Inercia It 72326,2163 cm4 It2 72326,4006 cm4

c/r eje neutro c/r eje simetria

Momento de Agrietamiento Mr = fr*It/(h-x) fr = 0.7*(fc')^0.5 fr 3,83 Mpa Mr 277049,42 Kg*cm 2,7704942 Ton*m

De esta forma podemos establecer que para un espesor de muro de 20 (cm) el momento máximo admisible es de 2.77 (Ton*m), mayor al momento máximo solicitado de 0.56 (Ton*m) según diagrama correspondiente.

Acero de Refuerzo:

Para diseñar el acero se considerará el control de fisuración a partir de la cuantía mínima de refuerzo de 0.0031 w max = s máx R α ( T1 + T2 ), en que: s máx = φ/(3ρ) φ = diámetro de las barras mm ρ = cuantía de acero α = 12 E-6/°C) T1 = 18°. T2 = 24°. R = 0.5



40


Por lo tanto reemplazando se tiene lo siguiente: W max = S max* R * α * (T 1 + T 2) W max = S max* 0.5 * 0.000012 * (18 + 24) W max = S max* 0.000252 W max =

φ

* 0.000252 3* ρ Iterando el diámetro del refuerzo y la cuantía correspondiente para el espesor de 20 (cm) se tiene el acero de refuerzo requerido por retracción y temperatura corresponde a φ16 @ 15 : 16(mm) W max = * 0.000252 = 0.2 (mm) … OK!! ⎛ 13.4 ⎞ 3*⎜ ⎟ ⎝ 20 * 100 ⎠ 13.4 ρ= = 0.0067 > 0.0031 … OK!! 20 * 100

RAMON NAZAR ITAIM Ingeniero Civil

Concepción, mayo de 2010



41


BASES DE CÁLCULO Y ESTRUCTURACIÓN Proyecto: Muros de Contención para los Recintos de las Plantas Elevadoras, Sector El Santo Comuna de Tomé. Revisión A

Descripción Para revisión y comentarios

Por Enrique Rivas R

Fecha 18/05/2010


Aprobó Ramón Nazar Itaim


42


1.0 DESCRIPCIÓN La siguiente memoria de cálculo describe los criterios, métodos, materiales y análisis de resultados utilizados en el diseño estructural del proyecto Muros de Contención para los recintos de las Plantas Elevadoras del sector Cerro El Santo, Comuna de Tomé. En general el proyecto de Ingeniería cumple con las actuales normas de diseño además del buen uso y aplicación de la ingeniería sísmica chilena. 2.0 MATERIALES 2.1 Hormigón Amado Para todos los hormigones: Calidad H‐25 con un 90% de nivel de confianza. Resistencia a la compresión: f’c= 200 kgf/cm2. Coeficiente de Poisson: ν= 0.25 Módulo de elasticidad: E= 210190kg/cm2 2.2 Acero de Refuerzo Para todos los hormigones: Barras de acero con resalte A630‐420H. Tensión de fluencia: fy= 4.200 kg/cm2. Tensión de rotura: fu= 6.300 kg/cm2. Módulo de elasticidad: E= 2.100.000 kg/cm2. 3.0 SUELO De acuerdo a estudio de Mecánica de suelos proporcionado por IDIEM, se considero lo siguiente a modo de estandarizar el cálculo y realizarlo para el caso más desfavorable: Suelo Coeficiente de balasto de suelo fundación Pendiente de relleno

: :

3000.00 [Kg/cm3] 0.00 [°]

Descripción

P.U. P.U. Saturado phi c Fricción Ko [Ton/M3] [Ton/M3] [°] [Ton/M2] muro/suelo ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ARENA 1.75 2.24 30.00 0.00 26.57 -ARENA 1.75 -30.00 0.00 0.00 0.46 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Según la mecánica de suelos no se detecta napa freática.



43


4.0 CARGAS DE DISEÑO 4.1 Carga Muerta

Hormigón Armado: 2500

Kg m3

4.2 Sobrecarga Las cargas causadas por tierras y los líquidos retenidos, y por la presión y subpresión (empuje vertical) de las aguas subterráneas, deben ser consideradas en el diseño de las estructuras como cargas permanentes. Se considera una sobrecarga de 500

Kg

m2

4.3 Sismo La componente sísmica del empuje puede evaluarse usando la siguiente expresión:

σs =

C R γHA0 g

σ s :

Presión sísmica uniformemente distribuida en toda la altura H del muro;

H:

Altura del muro en contacto con el suelo;

γ :

Peso unitario húmedo del suelo o del relleno colocado contra el muro;

A0 :

Aceleración efectiva máxima del suelo, que se determina de la tabla 6.2 de acuerdo con la zonificación sísmica del país;

C R :

Es un coeficiente igual a 0.45 para suelos duros, densos o compactados; igual a 0.70 para suelos sueltos o blandos; e igual a 0.58 para rellenos sueltos depositados entre el muro y el talud de una excavación practicada en suelo denso o compactado;

Según la mecánica de suelos se puede considerar como un suelo suelto o blando con el respectivo coeficiente C R = 0.70. En el programa se asigna la carga sísmica con la componente de la aceleración horizontal relativo a g , A0 con el valor según tipo de suelo igual a 0.4.



44


5.0 MÉTODO DE ANÁLISIS Análisis de estructuras, considerando modelaciones planas, que toman en cuenta la forma general del muro, sus propiedades mecánicas intrínsecas como rigidez y sección, las condiciones de apoyo existentes, además de las fuerzas correspondientes a los diferentes estados de carga considerados. Estas cargas se combinan y aplican en el muro en la pantalla, talón, puntera y pie de este. El análisis estructural se realiza mediante el programa Ram Advanse 8.2 que permite modelar y analizar la estructura incorporando las condiciones mencionadas en el párrafo anterior en forma automática y/o por el usuario. Las cargas son aplicadas a los elementos del modelo en los distintos estados de carga, amplificadas y combinadas según los requerimientos de los métodos de diseño. El análisis sísmico se realiza incorporando la carga en el programa como carga eventual. Se determinan los esfuerzos máximos para cada elemento estructural (axial, corte y momento) para las diferentes combinaciones de carga consideradas, con las cuales se verifican los mismos. Igualmente, se verifican los desplazamientos en los nudos, verificando que se mantengan dentro de los límites permitidos por la norma. También se verifica la resistencia al deslizamiento y al vuelco de la estructura. 6.0 COMBINACIONES DE CARGA Según el código ACI 318‐05 se consideran las siguientes combinaciones de carga: U = 1.2CM + 1.6 SC U = 1.4CM + 1.4SC ± 1.4EQ U = 0.9CM ± 1.4EQ En donde • CM: Carga muerta, tanto del hormigón armado como del suelo dado por los parámetros otorgados por la mecánica de suelos, calculada de manera intrínseca por el programa RAM Advanse 8.2. • SC: Carga viva. Asignada como cargas de presión de suelos. • EQ: Carga aplicada de acuerdo al ítem 7.5.3 de la Nch 433.of 96.



45


7.0 RESULTADOS DEL ANÁLISIS Del análisis realizado, se obtiene que la estructura resista adecuadamente las distintas cargas solicitantes, esto es: Se verifica que las fuerzas resistentes y fuerzas desestabilizantes cumplan los requerimientos mínimos. Se verifica la estabilidad global de la estructura Se verifica la resistencia a flexión y corte de los elementos estructurales que componen los muros de contención. 8.0 BIBLIOGRAFÍA

• • • • •

Norma NCh 1537, Diseño estructural de edificios, cargas permanentes y sobrecargas de uso. Norma NCh 432 of 72, Efectos del viento sobre las construcciones. Norma NCh 433 of 96, Diseño sísmico de edificios. Código de diseño de hormigón armado, basado en ACI 318‐1999. Manual de Diseño para Estructuras de Acero basado en el método LRFD, 2001.

Ramón Nazar Itaim Ingeniero Civil Concepción, mayo de 2010



46


ANEXOS Nº 1 DISEÑO DE MUROS DE CONTENCIÓN



47


Fecha Actual: 18/05/2010 10:15 Sistema de unidades: Métrico Nombre del archivo: C:\Documents and Settings\erivas\Escritorio\Datos Samuel\muros samuel\MURO1.0.rtw

Resultados de Diseño Muro de contención H= 1 m

______________________________________________________________________________________________________________________ DATOS GENERALES: Norma de Diseño

:

ACI 318-05

Geometría Tipo de muro

:

Altura de retención H Profundidad de la base Df Ancho de la cuña Kw Longitud superior de puntera Ttl Longitud inferior de puntera Btl Longitud superior de talón Thl Material de la base

: 1.00 [M] : 0.35 [M] : 0.15 [M] : 0.00 [M] : 0.15 [M] : 0.70 [M] : H20 A63-42H

Espesor en la base Bt Número de bloques de la pantalla

: :

Voladizo

Altura del muro sobre relleno Hf Considerar cuña Profundidad de la cuña Kd Espesor de puntera Tt

: : : :

0.00 [M] Si 0.15 [M] 0.20 [M]

Espesor de talón Ht

:

0.20 [M]

15.00 [cm] 1



48


Bloque

Espesor Altura Material [cm] [M] -------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 15.00 1.00 H20 A63-42H --------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Materiales Descripción Hormigón, f'c Acero, fy Módulo de elasticidad Peso unitario

: : : : :

H20 A63-42H 160.00 [Kg/cm2] 4200.00 [Kg/cm2] 215000.00 [Kg/cm2] 2500.00 [Kg/M3]

Suelo Coeficiente de balasto de suelo fundación Pendiente de relleno

: :

3.00 [Kg/cm3] 0.00 [°]

Descripción

P.U. P.U. Saturado phi c Fricción Ko [Kg/M3] [Kg/M3] [°] [Kg/M2] muro/suelo ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------arena 1750.00 2250.00 30.00 0.00 26.57 -Soil1 1750.00 -30.00 0.00 30.00 0.46 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Cargas: Sobrecarga del relleno Carga axial en pantalla (DL)

: :

300.00 [Kg/M2] 1000.00 [Kg]

: : : : : :

3.00 [cm] 3.00 [cm] 0.75 2.00 [cm] 1.00 [cm] 1.20 [cm]

Estados de carga considerados: Combinaciones de servicio: S1 = DL+LL+H Combinaciones de factores de carga: R1 = 1.0DL+1.2LL+1.0H Barras de refuerzo de acero: Recubrimiento libre de la pantalla Recubrimiento libre de la base Relación máxima permitida entre Rho/Rho balanceo Distancia mínima entre barras longitudinales Redondeo para barras longitudinales Distancia estimada al centro mecánico Refuerzo longitudinal Elemento

Diámetro

Separación Pos Eje Dist1 Dist2 Gancho1 Gancho2 [cm] [M] [M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pantalla T8 20.00 Ext. 3 -0.17 0.97 Si Si Puntera T8 20.00 Ext. 1 0.02 0.82 Si Si Puntera T8 20.00 Int. 1 0.02 0.82 Si Si Pantalla T8 20.00 Int. 3 -0.17 0.97 Si Si ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Longitudes de anclaje y empalme Elemento

Diámetro

Ld Ldh L. Empal. L. total [cm] [cm] [cm] [M] -------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pantalla T8 41.00 16.00 53.00 1.36 Puntera T8 53.00 16.00 68.00 1.02 Puntera T8 41.00 16.00 53.00 1.02 Pantalla T8 41.00 16.00 53.00 1.36



49


Refuerzo horizontal Elemento

Diámetro

Nro

c/ Posición [cm] -----------------------------------------------------------------------------------------------Pantalla T8 7 20.00 Ext. Pantalla T8 7 20.00 Int. Base T8 6 20.00 Ext. Base T8 6 20.00 Int. -----------------------------------------------------------------------------------------------Hipótesis Método de cálculo del empuje activo Considera empuje resistente para vuelco Método de cálculo de presiones laterales Método de cálculo de la capacidad portante Considera componente vertical del empuje para vuelco Considera componente vertical del empuje para deslizamiento Considera componente vertical del empuje para presiones del suelo Profundidad de heladas Profundidad de socavación

: : : : : : : : :

Coulomb No Boussinesq Hansen No No No 0.00 [M] 0.00 [M]

RESULTADOS: Estatus

:

Existen advertencias de diseño Sección 21.2.4.1 (Pantalla) Sección 21.2.4.1 (Cuña)

Cálculo de fuerzas resistentes

Descripción

Fuerza Distancia Momento [Kg] [M] [Kg*M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Peso de suelo sobre talón (W1) 1225.00 0.50 613.73 Sobrecarga sobre talón (W3) 210.00 0.50 105.21 Suelo sobre la puntera (W5) 0.26 0.00 0.00 Peso de pantalla (W7) 375.00 0.08 28.50 Peso de la base (W9) 425.50 0.43 181.05 Peso de la cuña (W10) 56.25 0.23 12.66 Carga axial en pantalla (DL) 1000.00 0.08 76.00 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Total 2302.01 941.90 Componente vertical del empuje activo (Pav) 240.71 0.15 36.35



50


Empuje pasivo horizontal contra deslizamiento (Pp) 1825.49 0.02 30.42 Empuje horizontal contra volteo (Pp) 894.49 0.12 104.36 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Cálculo de fuerzas desestabilizantes Descripción

Fuerza Distancia Momento [Kg] [M] [Kg*M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Empuje del suelo horizontal del lado del talón (Pah) 416.92 0.44 185.30 Carga de sismo (Pe) 545.52 0.72 392.77 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Estabilidad global Factor de seguridad admisible al vuelco Factor de seguridad admisible al deslizamiento Factor de seguridad mínimo de presiones en el suelo

: : :

1.50 1.50 1.00

Estado

qmax qa Pres. Suelo MRes MVuel vuelco FRes FDes Desliz. Defl [Kg/M2] [Kg/M2] FS [Kg*M] [Kg*M] FS [Kg] [Kg] FS [cm] -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------S1 7717.21 20000.00 2.59 1121.50 185.30 6.05 3471.50 416.92 8.33 0.28 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Flexión y Corte por elemento Elemento: Puntera

Estación d Mu[Kg*M] φ*Mn[Kg*M] Asreq [cm2] Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(φ*Mn No. Dist [cm] neg pos neg pos ext int ext int ext int -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 2 10% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 3 20% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 4 30% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 5 40% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 6 50% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 7 60% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 8 70% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 9 80% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 10 90% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 11 100% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Separación máxima permitida entre armaduras : 45.72 [cm] Armadura transversal de la base: Armadura Superior Armadura inferior Armadura mínima por contracción y temperatura

: : :


2.51 [cm2] 2.51 [cm2] 4.00 [cm2]


51


Estación Vu Vc φ*Vn Vu/(φ*Vn) No. Dist [Kg] [Kg] [Kg] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 6.95 10598.52 7948.89 0.00 2 10% 6.26 10598.52 7948.89 0.00 3 20% 5.56 10598.52 7948.89 0.00 4 30% 4.87 10598.52 7948.89 0.00 5 40% 4.17 10598.52 7948.89 0.00 6 50% 3.48 10598.52 7948.89 0.00 7 60% 2.78 10598.52 7948.89 0.00 8 70% 2.09 10598.52 7948.89 0.00 9 80% 1.39 10598.52 7948.89 0.00 10 90% 0.70 10598.52 7948.89 0.00 11 100% 0.00 10598.52 7948.89 0.00 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 6.95 10598.52 7948.89 0.00 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Elemento: Talón

Estación d Mu[Kg*M] φ*Mn[Kg*M] Asreq [cm2] Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(φ*Mn No. Dist [cm] neg pos neg pos ext int ext int ext int -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 15.80 -117.55 0.00 -1456.99 1456.99 0.19 0.00 2.37 2.37 20.00 20.00 0.08 2 10% 15.80 -137.10 0.00 -1541.19 1541.19 0.22 0.00 2.51 2.51 20.00 20.00 0.09 3 20% 15.80 -141.42 0.00 -1541.19 1541.19 0.23 0.00 2.51 2.51 20.00 20.00 0.09 4 30% 15.80 -133.61 0.00 -1541.19 1541.19 0.21 0.00 2.51 2.51 20.00 20.00 0.09 5 40% 15.80 -116.78 0.00 -1541.19 1541.19 0.19 0.00 2.51 2.51 20.00 20.00 0.08 6 50% 15.80 -94.03 0.00 -1541.19 1541.19 0.15 0.00 2.51 2.51 20.00 20.00 0.06 7 60% 15.80 -68.45 0.00 -1541.19 1541.19 0.11 0.00 2.51 2.51 20.00 20.00 0.04 8 70% 15.80 -43.16 0.00 -1541.19 1541.19 0.07 0.00 2.51 2.51 20.00 20.00 0.03



52


9 80% 15.80 -21.25 0.00 -1381.61 1381.61 0.03 0.00 2.25 2.25 20.00 20.00 0.02 10 90% 15.80 -5.83 0.00 -1116.35 1116.35 0.01 0.00 1.81 1.81 20.00 20.00 0.01 11 100% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 18% 15.80 -141.60 0.00 -1541.19 1541.19 0.23 0.00 2.51 2.51 20.00 20.00 0.09 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Separación máxima permitida entre armaduras : 45.72 [cm]


Elemento: Pantalla (Bloque 1)



53


Estación d Mu[Kg*M] φ*Mn[Kg*M] Asreq [cm2] Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(φ*Mn No. Dist [cm] neg pos neg pos ext int ext int ext int -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 10.80 0.00 113.96 -1065.86 1065.86 0.00 0.26 2.51 2.51 20.00 20.00 0.11 2 10% 10.80 0.00 86.25 -1065.86 1065.86 0.00 0.20 2.51 2.51 20.00 20.00 0.08 3 20% 10.80 0.00 63.37 -1065.86 1065.86 0.00 0.14 2.51 2.51 20.00 20.00 0.06 4 30% 10.80 0.00 44.87 -1065.86 1065.86 0.00 0.10 2.51 2.51 20.00 20.00 0.04 5 40% 10.80 0.00 30.29 -1065.86 1065.86 0.00 0.07 2.51 2.51 20.00 20.00 0.03 6 50% 10.80 0.00 19.18 -1065.86 1065.86 0.00 0.04 2.51 2.51 20.00 20.00 0.02 7 60% 10.80 0.00 11.10 -1065.86 1065.86 0.00 0.03 2.51 2.51 20.00 20.00 0.01 8 70% 10.80 0.00 5.59 -1065.86 1065.86 0.00 0.01 2.51 2.51 20.00 20.00 0.01 9 80% 10.80 0.00 2.20 -1065.86 1065.86 0.00 0.01 2.51 2.51 20.00 20.00 0.00 10 90% 10.80 0.00 0.49 -852.72 852.72 0.00 0.00 2.00 2.00 20.00 20.00 0.00 11 100% 10.80 0.00 0.00 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 10.80 0.00 113.96 -1065.86 1065.86 0.00 0.26 2.51 2.51 20.00 20.00 0.11 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Separación máxima permitida entre armaduras : 45.00 [cm] Armadura transversal de la pantalla: Armadura exterior Armadura interior Armadura mínima por contracción y temperatura

: : :

2.51 [cm2] 2.51 [cm2] 3.00 [cm2]




54


Elemento: Cuña

Estación d Mu[Kg*M] φ*Mn[Kg*M] Asreq [cm2] Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(φ*Mn No. Dist [cm] neg pos neg pos ext int ext int ext int -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 10.80 0.00 4.43 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.01 2 10% 10.80 0.00 3.63 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.01 3 20% 10.80 0.00 2.90 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.01 4 30% 10.80 0.00 2.24 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.01 5 40% 10.80 0.00 1.67 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 6 50% 10.80 0.00 1.17 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 7 60% 10.80 0.00 0.76 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 8 70% 10.80 0.00 0.43 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 9 80% 10.80 0.00 0.19 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 10 90% 10.80 0.00 0.05 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 11 100% 10.80 0.00 0.00 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 10.80 0.00 4.43 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.01 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Separación máxima permitida entre armaduras : 45.00 [cm]



55



Notas aclaratorias: * El suelo bajo el muro se considera elástico y homogéneo. Se considera una variación lineal de presión en el suelo. * El refuerzo requerido a flexión considera por lo menos una cuantía mínima dada por norma o especificada por el usuario. * En relación al diseño a flexión y corte, el máximo momento de diseño se calcula en secciones críticas ubicadas en los paramentos y no se considera la fuerza axial actuante. * No se considera refuerzo transversal para corte. * Todo valor en rojo no cumple con alguna provisión de la norma. * Ld-Ldh = La longitud de anclaje de cada barra. Considera la longitud del gancho Ldh en el caso que la barra termine en gancho. *qprom = Presión promedio (compresión) sobre terreno. *qmax = Máxima presión (compresión) sobre el terreno. * FS = Factor de seguridad, Mres = Momento resistente, Mvuel = Momento de vuelco. * FRes = Fuerza resistente, FDes = Fuerza de deslizamiento, Defl = Deflexión. * sb = Separación libre entre barras. * Si la sección se encuentra dentro de la longitud de anclaje, el aporte de resistencia será proporcional al desarrollo de su longitud de anclaje hasta el punto en consideración. * Asprov es el refuerzo provisto considerando el descuento por la longitud de anclaje mencionado en el punto anterior.



56


Fecha Actual: 15/02/2010 8:10 Sistema de unidades: Métrico Nombre del archivo: C:\Documents and Settings\erivas\Escritorio\proyectos\MUROS DE CONTENCION\MUROS OK\MURO2.rtw

Resultados de Diseño Muro de contención de 2.0 m de altura

___________________________________________________________________________________________________________________________________ DATOS GENERALES: Norma de Diseño

:

ACI 318-05


:


: 2.00 [M] : 0.70 [M] : 0.20 [M] : 0.10 [M] : 1.15 [M] : 1.00 [M] : H20 A63-42H

Talud posterior (H:V) Espesor en la base Bt Número de bloques de la pantalla

: : :

Voladizo


: : : :

0.00 [M] Si 0.20 [M] 0.30 [M]


:

0.30 [M]

0.05 25.00 [cm] 1



57


Bloque

Espesor Inf. Espesor Sup. Altura Material [cm] [cm] [M] -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 25.00 15.00 2.00 H20 A63-42H --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


: : : : :

H20 A63-42H 0.16 [Ton/cm2] 4.20 [Ton/cm2] 215.00 [Ton/cm2] 2.50 [Ton/M3]


: :

3000.00 [Kg/cm3] 0.00 [°]

Descripción


Cargas:

Estados de carga considerados: Combinaciones de servicio: S1 = DL+LL+H Combinaciones de factores de carga: R1 = 1.2DL+1.2H+1.6LL R2 = 1.4DL+1.4H+1.4LL R3 = 1.4DL-1.4LL+1.4H R4 = 0.9DL+1.6LL+0.9H R5 = 0.9DL-1.6LL+0.9H Barras de refuerzo de acero: Recubrimiento libre de la pantalla Recubrimiento libre de la base Relación máxima permitida entre Rho/Rho balanceo Distancia mínima entre barras longitudinales Redondeo para barras longitudinales Distancia estimada al centro mecánico

: : : : : :

3.00 [cm] 5.00 [cm] 0.75 5.00 [cm] 2.54 [cm] 1.20 [cm]

Refuerzo longitudinal Elemento

Diámetro

Separación Pos Eje Dist1 Dist2 Gancho1 Gancho2 [cm] [M] [M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Talón #3 20.00 Ext. 2 -0.35 1.00 Si Si Pantalla #2 20.00 Ext. 3 -0.25 1.90 Si Si Cuña #2 20.00 Ext. 4 -0.15 0.30 Si Si Talón #3 20.00 Int. 2 -0.35 1.00 Si Si Pantalla #4 15.00 Int. 3 -0.25 1.90 Si Si Cuña #2 20.00 Int. 4 -0.15 0.30 Si Si ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



58


Longitudes de anclaje y empalme Elemento

Diámetro

Ld Ldh L. Empal. L. total [cm] [cm] [cm] [M] -------------------------------------------------------------------------------------------------------------Talón #3 63.50 17.78 81.28 1.63 Pantalla #2 33.02 15.24 43.18 2.34 Cuña #2 33.02 15.24 43.18 0.64 Talón #3 48.26 17.78 63.50 1.63 Pantalla #4 66.04 22.86 83.82 2.51 Cuña #2 33.02 15.24 43.18 0.64 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Diámetro

Nro

@ Posición [cm] -----------------------------------------------------------------------------------------------Pantalla #2 10 25.00 Ext. Pantalla #2 10 25.00 Int. Base #2 7 25.00 Ext. Base #2 7 25.00 Int. -----------------------------------------------------------------------------------------------Hipótesis Método de cálculo del empuje activo Considera empuje resistente para vuelco Método de cálculo de presiones laterales Método de cálculo de la capacidad portante Considera componente vertical del empuje para vuelco Considera componente vertical del empuje para deslizamiento Considera componente vertical del empuje para presiones del suelo Profundidad de heladas Profundidad de socavación

: : : : : : : : :

Rankine Si Boussinesq Hansen Si Si Si 0.00 [M] 0.00 [M]

RESULTADOS: Estatus

:





59


Descripción

Fuerza Distancia Momento [Ton] [M] [Ton*M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Peso de suelo sobre talón (W1) 3.50 0.85 2.98 Suelo sobre la puntera (W5) 0.07 0.05 0.00 Peso de pantalla (W7) 1.00 0.20 0.20 Peso del suelo sobre transiciones (W8) 0.18 0.32 0.06 Peso de la base (W9) 1.01 0.68 0.68 Peso de la cuña (W10) 0.10 1.25 0.12 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Total 5.86 4.04 Empuje pasivo horizontal contra deslizamiento (Pp) 2.13 0.10 0.21 Empuje horizontal contra volteo (Pp) 1.29 0.23 0.30 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Cálculo de fuerzas desestabilizantes Descripción

Fuerza Distancia Momento [Ton] [M] [Ton*M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Empuje del suelo horizontal del lado del talón (Pah) 1.54 0.77 1.18 Carga de sismo (Pe) 1.69 1.38 2.33 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Estabilidad global Factor de seguridad admisible al vuelco Factor de seguridad admisible al deslizamiento Factor de seguridad mínimo de presiones en el suelo

: : :

1.50 1.50 1.00

Estado

qmax qa Pres. Suelo MRes MVuel vuelco FRes FDes Desliz. Defl [Ton/M2] [Ton/M2] FS [Ton*M] [Ton*M] FS [Ton] [Ton] FS [cm] -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------S1 6.95 20.00 2.88 4.34 1.18 3.67 5.06 1.54 3.28 0.00 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



60


Flexión y Corte por elemento Elemento: Puntera *Mn[Ton*M] pos neg

Asreq [cm2] pos ext

Asprov [cm2] int ext

sb [cm]

Estación d No. Dist [cm]

Mu[Ton*M] neg

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0% 23.80 10% 23.80 20% 23.80 30% 23.80 40% 23.80 50% 23.80 60% 23.80 70% 23.80 80% 23.80 90% 23.80 100%23.80

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.04 0.03 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00

-2.77 -2.71 -2.64 -2.57 -2.51 -2.44 -2.37 -2.31 -2.24 -2.17 -1.38

2.77 2.71 2.64 2.57 2.51 2.44 2.37 2.31 2.24 2.17 1.38

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.04 0.03 0.03 0.02 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00

3.05 2.98 2.90 2.83 2.75 2.68 2.60 2.53 2.46 2.38 0.00

3.05 2.98 2.90 2.83 2.75 2.68 2.60 2.53 2.46 2.38 0.00

20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00

20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00

0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

C

0% 23.80

0.00

0.04

-2.77

2.77

0.00

0.04

3.05

3.05

20.00

20.00

0.01

Separación máxima permitida entre armaduras Armadura transversal de la base: Armadura Superior Armadura inferior Armadura mínima por contracción y temperatura

Estación

int

: : : :

ext

Mu/( *Mn) int

45.72 [cm] 1.29 [cm2] 1.29 [cm2] 6.00 [cm2]

Vu Vc *Vn Vu/( *Vn) No. Dist [Ton] [Ton] [Ton] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 0.74 15.96 11.97 0.06 2 10% 0.67 15.96 11.97 0.06 3 20% 0.60 15.96 11.97 0.05 4 30% 0.53 15.96 11.97 0.04 5 40% 0.45 15.96 11.97 0.04 6 50% 0.38 15.96 11.97 0.03 7 60% 0.30 15.96 11.97 0.03 8 70% 0.23 15.96 11.97 0.02 9 80% 0.15 15.96 11.97 0.01 10 90% 0.08 15.96 11.97 0.01 11 100% 0.00 15.96 11.97 0.00 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 0.74 15.96 11.97 0.06 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



61


Elemento: Talón

*Mn[Ton*M] pos neg

Asreq [cm2] pos ext


sb [cm]


Mu[Ton*M] neg

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0% 23.80 10% 23.80 20% 23.80 30% 23.80 40% 23.80 50% 23.80 60% 23.80 70% 23.80 80% 23.80 90% 23.80 100%23.80

-0.86 -0.77 -0.67 -0.55 -0.44 -0.33 -0.22 -0.13 -0.06 -0.02 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

-3.22 -3.22 -3.22 -3.22 -3.22 -3.22 -3.22 -3.22 -3.22 -2.77 -1.38

3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 3.22 2.77 1.38

0.94 0.84 0.72 0.60 0.48 0.35 0.24 0.15 0.07 0.02 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

3.55 3.55 3.55 3.55 3.55 3.55 3.55 3.55 3.55 3.05 0.00

3.55 3.55 3.55 3.55 3.55 3.55 3.55 3.55 3.55 3.05 0.00

20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00

20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00

0.27 0.24 0.21 0.17 0.14 0.10 0.07 0.04 0.02 0.01 0.00

C

0% 23.80

-0.86

0.00

-3.22

3.22

0.94

0.00

3.55

3.55

20.00

20.00

0.27

Separación máxima permitida entre armaduras

int

:

ext

Mu/( *Mn) int

45.72 [cm]

Estación Vu Vc *Vn Vu/( *Vn) No. Dist [Ton] [Ton] [Ton] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 0.82 15.96 11.97 0.07 2 10% 0.98 15.96 11.97 0.08 3 20% 1.09 15.96 11.97 0.09 4 30% 1.14 15.96 11.97 0.10 5 40% 1.14 15.96 11.97 0.10 6 50% 1.09 15.96 11.97 0.09 7 60% 0.98 15.96 11.97 0.08 8 70% 0.81 15.96 11.97 0.07 9 80% 0.60 15.96 11.97 0.05 10 90% 0.33 15.96 11.97 0.03 11 100% 0.00 15.96 11.97 0.00 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 35% 1.15 15.96 11.97 0.10 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



62



*Mn[Ton*M] pos neg

Asreq [cm2] pos ext


sb [cm]


Mu[Ton*M] neg

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0% 20.80 10% 19.80 20% 18.80 30% 17.80 40% 16.80 50% 15.80 60% 14.80 70% 13.80 80% 12.80 90% 11.80 100%10.80

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

1.09 0.79 0.56 0.37 0.24 0.14 0.07 0.03 0.01 0.00 0.00

-1.31 -1.25 -1.18 -1.12 -1.06 -1.00 -0.94 -0.88 -0.82 -0.64 -0.35

6.52 6.19 5.86 5.54 5.21 4.89 4.56 4.24 3.91 2.96 0.35

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

1.36 1.04 0.77 0.54 0.36 0.22 0.12 0.05 0.02 0.00 0.00

1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.61 1.35 0.00

8.60 8.60 8.60 8.60 8.60 8.60 8.60 8.60 8.60 6.94 0.00

20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 --

15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 --

0.17 0.13 0.10 0.07 0.05 0.03 0.02 0.01 0.00 0.00 0.00

C

0% 20.80

0.00

1.09

-1.31

6.52

0.00

1.36

1.61

8.60

20.00

15.00

0.17


Armadura transversal de la pantalla: Armadura exterior Armadura interior Armadura mínima por contracción y temperatura

int

:

: : :

ext

Mu/( *Mn) int

45.00 [cm]

1.29 [cm2] 1.29 [cm2] 5.00 [cm2]

Estación Vu Vc *Vn Vu/( *Vn) No. Dist [Ton] [Ton] [Ton] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 1.63 12.61 9.46 0.17 2 10% 1.32 11.94 8.96 0.15 3 20% 1.05 11.27 8.45 0.12 4 30% 0.80 10.60 7.95 0.10 5 40% 0.59 9.93 7.45 0.08 6 50% 0.41 9.26 6.94 0.06 7 60% 0.26 8.59 6.44 0.04 8 70% 0.15 7.92 5.94 0.02



63


9 80% 0.07 7.24 5.43 0.01 10 90% 0.02 6.57 4.93 0.00 11 100% 0.00 5.90 4.43 0.00 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 1.63 12.61 9.46 0.17 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Elemento: Cuña Estación d No. Dist [cm]

Mu[Ton*M] neg

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0% 13.80 10% 13.80 20% 13.80 30% 13.80 40% 13.80 50% 13.80 60% 13.80 70% 13.80 80% 13.80 90% 13.80 100%13.80

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

-0.61 -0.61 -0.61 -0.61 -0.61 -0.61 -0.61 -0.61 -0.61 -0.61 -0.61

0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61 0.61

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

C

0% 13.80

0.00

0.02

-0.61

0.61

0.00

0.00

0.00

*Mn[Ton*M] pos neg

Asreq [cm2] pos ext



sb [cm] ext

Mu/( *Mn) int

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

------------

------------

0.03 0.03 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00

--

--

0.03

int

:

45.72 [cm]

Estación Vu Vc *Vn Vu/( *Vn) No. Dist [Ton] [Ton] [Ton] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 0.20 9.26 6.94 0.03 2 10% 0.18 9.26 6.94 0.03 3 20% 0.16 9.26 6.94 0.02 4 30% 0.14 9.26 6.94 0.02 5 40% 0.12 9.26 6.94 0.02 6 50% 0.10 9.26 6.94 0.01 7 60% 0.08 9.26 6.94 0.01 8 70% 0.06 9.26 6.94 0.01 9 80% 0.04 9.26 6.94 0.01



64


10 90% 0.02 9.26 6.94 0.00 11 100% 0.00 9.26 6.94 0.00 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 0.20 9.26 6.94 0.03 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Notas aclaratorias: * El suelo bajo el muro se considera elástico y homogéneo. Se considera una variación lineal de presión en el suelo. * El refuerzo requerido a flexión considera por lo menos una cuantía mínima dada por norma o especificada por el usuario. * En relación al diseño a flexión y corte, el máximo momento de diseño se calcula en secciones críticas ubicadas en los paramentos y no se considera la fuerza axial actuante. * No se considera refuerzo transversal para corte. * Todo valor en rojo no cumple con alguna provisión de la norma. * Ld-Ldh = La longitud de anclaje de cada barra. Considera la longitud del gancho Ldh en el caso que la barra termine en gancho. *qprom = Presión promedio (compresión) sobre terreno. *qmax = Máxima presión (compresión) sobre el terreno. * FS = Factor de seguridad, Mres = Momento resistente, Mvuel = Momento de vuelco. * FRes = Fuerza resistente, FDes = Fuerza de deslizamiento, Defl = Deflexión. * sb = Separación libre entre barras. * Si la sección se encuentra dentro de la longitud de anclaje, el aporte de resistencia será proporcional al desarrollo de su longitud de anclaje hasta el punto en consideración. •

Asprov es el refuerzo provisto considerando el descuento por la longitud de anclaje mencionado en el punto anterior.



65


Fecha Actual: 18/05/2010 10:07 Sistema de unidades: Métrico Nombre del archivo: C:\Documents and Settings\erivas\Escritorio\Datos Samuel\muros samuel\MURO2.5.rtw

Resultados de Diseño Muro de contención H= 2.5 m


:

ACI 318-05


:


: 2.50 [M] : 0.70 [M] : 0.25 [M] : 0.10 [M] : 1.35 [M] : 1.20 [M] : H20 A63-42H

Talud frontal (H:V) Espesor en la base Bt Número de bloques de la pantalla

: : :

Voladizo


: : : :

0.00 [M] Si 0.25 [M] 0.35 [M]


:

0.35 [M]

0.06 30.00 [cm] 1

Bloque




66



: : : : :

H20 A63-42H 160.00 [Kg/cm2] 4200.00 [Kg/cm2] 215000.00 [Kg/cm2] 2500.00 [Kg/M3]


: :

3000.00 [Kg/cm3] 0.00 [°]

Descripción

P.U. P.U. Saturado phi c Fricción Ko [Kg/M3] [Kg/M3] [°] [Kg/M2] muro/suelo ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ARENA 1750.00 2242.57 30.00 0.00 26.57 -ARENA 1750.00 -30.00 0.00 30.00 0.46 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Cargas: Sobrecarga del relleno Sobrecarga de la puntera

: :

300.00 [Kg/M2] 300.00 [Kg/M2]

: : : : : :

3.00 [cm] 5.00 [cm] 0.75 5.00 [cm] 2.54 [cm] 1.20 [cm]

Estados de carga considerados: Combinaciones de servicio: S1 = DL+LL+H Combinaciones de factores de carga: R1 = 1.2DL+1.2H+1.6LL R2 = 1.4DL+1.4H+1.4LL R3 = 1.4DL-1.4LL+1.4H R4 = 0.9DL+1.6LL+0.9H R5 = 0.9DL-1.6LL+0.9H Barras de refuerzo de acero: Recubrimiento libre de la pantalla Recubrimiento libre de la base Relación máxima permitida entre Rho/Rho balanceo Distancia mínima entre barras longitudinales Redondeo para barras longitudinales Distancia estimada al centro mecánico Refuerzo longitudinal Elemento

Diámetro

Separación Pos Eje Dist1 Dist2 Gancho1 Gancho2 [cm] [M] [M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Talón T8 20.00 Ext. 2 -0.40 1.20 Si Si Pantalla T8 20.00 Ext. 3 -0.30 2.50 Si Si Cuña T8 10.00 Ext. 4 -0.20 0.35 Si Si Talón T8 20.00 Int. 2 -0.40 1.20 Si Si Pantalla T10 20.00 Int. 3 -0.30 2.50 Si Si Cuña T8 10.00 Int. 4 -0.20 0.35 Si Si ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



67


Longitudes de anclaje y empalme Elemento

Diámetro

Ld Ldh L. Empal. L. total [cm] [cm] [cm] [M] -------------------------------------------------------------------------------------------------------------Talón T8 53.34 15.24 68.58 1.83 Pantalla T8 40.64 15.24 53.34 3.02 Cuña T8 40.64 15.24 53.34 0.79 Talón T8 40.64 15.24 53.34 1.83 Pantalla T10 50.80 17.78 66.04 3.07 Cuña T8 40.64 15.24 53.34 0.79 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Diámetro

Nro


: : : : : : : : :

Coulomb Si Boussinesq Hansen Si Si Si 0.00 [M] 0.00 [M]

RESULTADOS: Estatus

:





68


Descripción

Fuerza Distancia Momento [Kg] [M] [Kg*M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Peso de suelo sobre talón (W1) 5250.00 1.00 5250.00 Sobrecarga sobre talón (W3) 360.00 1.00 360.00 Suelo sobre la puntera (W5) 67.68 0.06 3.75 Sobrecarga sobre pie (W6) 210.30 0.06 12.72 Peso de pantalla (W7) 1406.25 0.28 398.44 Peso de la base (W9) 1400.00 0.80 1120.00 Peso de la cuña (W10) 156.25 1.48 230.47 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Total 8850.48 7375.38 Componente vertical del empuje activo (Pav) 1183.07 0.40 473.23 Empuje pasivo horizontal contra deslizamiento (Pp) 6590.04 0.07 439.34 Empuje horizontal contra volteo (Pp) 5330.44 0.27 1448.23 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Cálculo de fuerzas desestabilizantes Descripción


: : :

1.50 1.50 1.00

Estado



Estación d Mu[Kg*M] φ*Mn[Kg*M] Asreq [cm2] Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(φ*Mn No. Dist [cm] neg pos neg pos ext int ext int ext int -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 28.80 0.00 47.87 -2418.12 2418.12 0.00 0.04 2.19 2.19 20.00 20.00 0.02 2 10% 28.80 0.00 38.82 -2349.47 2349.47 0.00 0.03 2.12 2.12 20.00 20.00 0.02 3 20% 28.80 0.00 30.70 -2280.78 2280.78 0.00 0.03 2.06 2.06 20.00 20.00 0.01 4 30% 28.80 0.00 23.53 -2212.05 2212.05 0.00 0.02 2.00 2.00 20.00 20.00 0.01 5 40% 28.80 0.00 17.31 -2143.27 2143.27 0.00 0.02 1.94 1.94 20.00 20.00 0.01 6 50% 28.80 0.00 12.03 -2074.44 2074.44 0.00 0.01 1.87 1.87 20.00 20.00 0.01 7 60% 28.80 0.00 7.71 -2005.56 2005.56 0.00 0.01 1.81 1.81 20.00 20.00 0.00 8 70% 28.80 0.00 4.34 -1936.64 1936.64 0.00 0.00 1.75 1.75 20.00 20.00 0.00 9 80% 28.80 0.00 1.93 -1883.11 1883.11 0.00 0.00 1.68 1.68 20.00 20.00 0.00 10 90% 28.80 0.00 0.48 -1883.11 1883.11 0.00 0.00 1.62 1.62 20.00 20.00 0.00 11 100% 28.80 0.00 0.00 -1883.11 1883.11 0.00 0.00 0.00 0.00 20.00 20.00 0.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 28.80 0.00 47.87 -2418.12 2418.12 0.00 0.04 2.19 2.19 20.00 20.00 0.02 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Separación máxima permitida entre armaduras : 45.72 [cm] Armadura transversal de la base: Armadura Superior Armadura inferior Armadura mínima por contracción y temperatura

: : :


2.01 [cm2] 2.01 [cm2] 7.00 [cm2]


69



Elemento: Talón




70


9 80% 28.80 -37.37 0.00 -2777.06 2777.06 0.03 0.00 2.51 2.51 20.00 20.00 0.01 10 90% 28.80 -10.27 0.00 -2555.27 2555.27 0.01 0.00 2.31 2.31 20.00 20.00 0.00 11 100% 28.80 0.00 0.00 -1883.11 1883.11 0.00 0.00 0.00 0.00 20.00 20.00 0.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 28.80 -277.25 413.95 -2777.06 2777.06 0.25 0.37 2.51 2.51 20.00 20.00 0.15 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Separación máxima permitida entre armaduras : 45.72 [cm]





71


Estación d Mu[Kg*M] φ*Mn[Kg*M] Asreq [cm2] Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(φ*Mn No. Dist [cm] neg pos neg pos ext int ext int ext int -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 25.80 0.00 1982.36 -2491.86 3841.75 0.00 2.00 2.51 3.93 20.00 20.00 0.52 2 10% 24.30 0.00 1472.94 -2349.26 3619.21 0.00 1.57 2.51 3.93 20.00 20.00 0.41 3 20% 22.80 0.00 1058.94 -2206.66 3396.66 0.00 1.20 2.51 3.93 20.00 20.00 0.31 4 30% 21.30 0.00 730.51 -2064.06 3174.11 0.00 0.88 2.51 3.93 20.00 20.00 0.23 5 40% 19.80 0.00 477.80 -1921.46 2951.56 0.00 0.62 2.51 3.93 20.00 20.00 0.16 6 50% 18.30 0.00 290.96 -1778.86 2729.02 0.00 0.41 2.51 3.93 20.00 20.00 0.11 7 60% 16.80 0.00 160.14 -1636.26 2506.47 0.00 0.24 2.51 3.93 20.00 20.00 0.06 8 70% 15.30 0.00 75.48 -1493.66 2283.92 0.00 0.12 2.51 3.93 20.00 20.00 0.03 9 80% 13.80 0.00 27.13 -1351.06 2061.37 0.00 0.05 2.51 3.93 20.00 20.00 0.01 10 90% 12.30 0.00 5.24 -1208.46 1838.83 0.00 0.01 2.51 3.93 20.00 20.00 0.00 11 100% 10.80 0.00 0.00 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 20.00 20.00 0.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 25.80 0.00 1982.36 -2491.86 3841.75 0.00 2.00 2.51 3.93 20.00 20.00 0.52 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Separación máxima permitida entre armaduras : 45.00 [cm] Armadura transversal de la pantalla: Armadura exterior Armadura interior Armadura mínima por contracción y temperatura

: : :

2.01 [cm2] 2.01 [cm2] 6.00 [cm2]




72


Elemento: Cuña




73






74


Fecha Actual: 15/02/2010 8:07 Sistema de unidades: Métrico Nombre del archivo: C:\Documents and Settings\erivas\Escritorio\proyectos\MUROS DE CONTENCION\MUROS OK\MURO3.5.rtw

Resultados de Diseño Muro de contención de 3.5 m de altura

___________________________________________________________________________________________________________________________________ DATOS GENERALES: Norma de Diseño

:

ACI 318-05


:


: 3.50 [M] : 0.70 [M] : 0.30 [M] : 0.10 [M] : 2.30 [M] : 2.00 [M] : H20 A63-42H

Talud posterior (H:V) Espesor en la base Bt Número de bloques de la pantalla

: : :

Voladizo


: : : :

0.00 [M] Si 0.30 [M] 0.45 [M]


:

0.45 [M]

0.10 50.00 [cm] 1

Bloque


Materiales Descripción

:

H20 A63-42H



75


Hormigón, f'c Acero, fy Módulo de elasticidad Peso unitario

: : : :

0.16 [Ton/cm2] 4.20 [Ton/cm2] 215.00 [Ton/cm2] 2.50 [Ton/M3]


: :

3000.00 [Ton/M3] 0.00 [°]

Descripción


Cargas: Sobrecarga del relleno

:

0.50 [Ton/M2]

: : : : : :

0.03 [M] 0.05 [M] 0.75 2.00 [cm] 1.00 [cm] 1.20 [cm]

Estados de carga considerados: Combinaciones de servicio: S1 = DL+LL+H Combinaciones de factores de carga: R1 = 1.2DL+1.6LL+1.2H R2 = 1.4DL+1.4LL+1.4H+1.4EQ R3 = 0.9DL+0.9H+1.4EQ R4 = 1.4DL+1.4LL+1.4H-1.4EQ R5 = 0.9DL+0.9H-1.4EQ Barras de refuerzo de acero: Recubrimiento libre de la pantalla Recubrimiento libre de la base Relación máxima permitida entre Rho/Rho balanceo Distancia mínima entre barras longitudinales Redondeo para barras longitudinales Distancia estimada al centro mecánico Refuerzo longitudinal Elemento

Diámetro

Separación Pos Eje Dist1 Dist2 Gancho1 Gancho2 [cm] [M] [M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Talón #4 15.00 Ext. 2 -0.40 1.95 Si Si Pantalla #5 20.00 Ext. 3 -0.40 3.47 Si Si Cuña #2 20.00 Ext. 4 -0.25 0.40 Si Si Talón #4 15.00 Int. 2 -0.40 1.95 Si Si Pantalla #5 15.00 Int. 3 -0.40 3.47 Si Si Cuña #2 20.00 Int. 4 -0.25 0.40 Si Si ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Longitudes de anclaje y empalme Elemento

Diámetro

Ld Ldh L. Empal. L. total [cm] [cm] [cm] [M] -------------------------------------------------------------------------------------------------------------Talón #4 83.00 23.00 108.00 2.70 Pantalla #5 80.00 28.00 104.00 4.30 Cuña #2 32.00 16.00 42.00 0.83 Talón #4 64.00 23.00 83.00 2.70 Pantalla #5 80.00 28.00 104.00 4.30 Cuña #2 32.00 16.00 42.00 0.83 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------



76



Diámetro

Nro

@ Posición [cm] -----------------------------------------------------------------------------------------------Pantalla #4 14 25.00 Ext. Pantalla #4 14 25.00 Int. Base #2 11 25.00 Ext. Base #2 11 25.00 Int. -----------------------------------------------------------------------------------------------Hipótesis Método de cálculo del empuje activo Considera empuje resistente para vuelco Método de cálculo de presiones laterales Método de cálculo de la capacidad portante Considera componente vertical del empuje para vuelco Considera componente vertical del empuje para deslizamiento Considera componente vertical del empuje para presiones del suelo Profundidad de heladas Profundidad de socavación

: : : : : : : : :

Rankine No Boussinesq Hansen No No No 0.00 [M] 0.00 [M]

RESULTADOS: Estatus

:



Descripción

Fuerza Distancia Momento [Ton] [M] [Ton*M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Peso de suelo sobre talón (W1) 12.25 1.60 19.60 Sobrecarga sobre talón (W3) 1.18 1.43 1.67 Suelo sobre la puntera (W5) 0.04 0.05 0.00 Peso de pantalla (W7) 2.84 0.28 0.79 Peso del suelo sobre transiciones (W8) 1.07 0.48 0.52 Peso de la base (W9) 2.93 1.30 3.80 Peso de la cuña (W10) 0.22 2.45 0.55 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Total 20.53 26.94 Empuje pasivo horizontal contra deslizamiento (Pp) 2.63 0.03 0.09



77


Empuje horizontal contra volteo (Pp) 1.29 0.23 0.30 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Cálculo de fuerzas desestabilizantes Descripción

Fuerza Distancia Momento [Ton] [M] [Ton*M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Empuje del suelo horizontal del lado del talón (Pah) 5.21 1.40 7.29 Carga de sismo (Pe) 4.39 2.37 10.40 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Estabilidad global Factor de seguridad admisible al vuelco Factor de seguridad admisible al deslizamiento Factor de seguridad mínimo de presiones en el suelo

: : :

1.50 1.50 1.00

Estado

qmax qa Pres. Suelo MRes MVuel vuelco FRes FDes Desliz. Defl [Ton/M2] [Ton/M2] FS [Ton*M] [Ton*M] FS [Ton] [Ton] FS [cm] -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------S1 13.89 20.00 1.44 27.24 7.29 3.74 12.89 5.21 2.47 0.72 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Flexión y Corte por elemento Elemento: Puntera Asprov [cm2] int ext

Mu[Ton*M] neg

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

38.80 38.80 38.80 38.80 38.80 38.80 38.80 38.80 38.80 38.80 38.80

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.09 0.07 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00

-3.11 -3.11 -3.11 -3.11 -3.11 -3.11 -3.11 -3.11 -3.11 -3.11 -3.11

3.11 3.11 3.11 3.11 3.11 3.11 3.11 3.11 3.11 3.11 3.11

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0% 38.80

0.00

0.09

-3.11

3.11

0.00

0.00

0.00

C

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

*Mn[Ton*M] pos neg

Asreq [cm2] pos ext


sb [cm] ext

Mu/( *Mn) int

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

------------

------------

0.03 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00

--

--

0.03

int


:

45.72 [cm]

Armadura transversal de la base: Armadura Superior Armadura inferior Armadura mínima por contracción y temperatura

: : :

1.29 [cm2] 1.29 [cm2] 9.00 [cm2]



78


Estación

Vu Vc *Vn Vu/( *Vn) No. Dist [Ton] [Ton] [Ton] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 1.69 26.03 19.52 0.09 2 10% 1.53 26.03 19.52 0.08 3 20% 1.36 26.03 19.52 0.07 4 30% 1.19 26.03 19.52 0.06 5 40% 1.02 26.03 19.52 0.05 6 50% 0.85 26.03 19.52 0.04 7 60% 0.68 26.03 19.52 0.04 8 70% 0.51 26.03 19.52 0.03 9 80% 0.34 26.03 19.52 0.02 10 90% 0.17 26.03 19.52 0.01 11 100% 0.00 26.03 19.52 0.00 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 1.69 26.03 19.52 0.09 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Elemento: Talón Estación d No. Dist [cm]

Mu[Ton*M] neg

1 2 3 4 5 6 7

-7.75 -6.98 -6.06 -5.06 -4.03 -3.01 -2.07

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%

38.80 38.80 38.80 38.80 38.80 38.80 38.80

*Mn[Ton*M] pos neg 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

-12.37 -12.37 -12.37 -12.37 -12.37 -12.37 -12.37

Asreq [cm2] pos ext 12.37 12.37 12.37 12.37 12.37 12.37 12.37

5.32 4.78 4.14 3.45 2.74 2.04 1.40

Asprov [cm2] int ext 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

8.60 8.60 8.60 8.60 8.60 8.60 8.60


sb [cm] int 8.60 8.60 8.60 8.60 8.60 8.60 8.60

ext 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00

Mu/( *Mn) int 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00


0.63 0.56 0.49 0.41 0.33 0.24 0.17

79


8 9 10 11

70% 38.80 80% 38.80 90% 38.80 100%38.80

-1.24 -0.59 -0.15 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00

-12.37 -12.37 -11.00 -3.11

12.37 12.37 11.00 3.11

0.84 0.39 0.10 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00

8.60 8.60 7.62 0.00

8.60 8.60 7.62 0.00

15.00 15.00 15.00 --

15.00 15.00 15.00 --

0.10 0.05 0.01 0.00

C

0% 38.80

-7.75

0.00

-12.37

12.37

5.32

0.00

8.60

8.60

15.00

15.00

0.63


:

45.72 [cm]





80


*Mn[Ton*M] pos neg

Asreq [cm2] pos ext


sb [cm]


Mu[Ton*M] neg

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0% 45.80 10% 42.30 20% 38.80 30% 35.30 40% 31.80 50% 28.30 60% 24.80 70% 21.30 80% 17.80 90% 14.30 100%10.80

-7.12 -6.17 -4.99 -3.61 -2.05 -0.35 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

19.06 15.06 11.40 8.05 4.97 2.13 0.60 0.29 0.10 0.02 0.00

-16.88 -15.56 -14.24 -12.91 -11.59 -10.27 -8.94 -7.62 -6.30 -4.98 -0.35

22.25 20.49 18.72 16.96 15.19 13.43 11.67 9.90 8.14 6.37 0.35

4.14 3.87 3.41 2.70 1.70 0.32 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

11.34 9.66 7.94 6.12 4.17 1.99 0.63 0.35 0.15 0.04 0.00

10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 0.00

13.33 13.33 13.33 13.33 13.33 13.33 13.33 13.33 13.33 13.33 0.00

20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00

15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00 15.00

0.86 0.73 0.61 0.47 0.33 0.16 0.05 0.03 0.01 0.00 0.00

C

0% 45.80

-7.12

19.06

-16.88

22.25

4.14

11.34

10.00

13.33

20.00

15.00

0.86

int

ext


:

45.00 [cm]

Armadura transversal de la pantalla: Armadura exterior Armadura interior Armadura mínima por contracción y temperatura

: : :

5.16 [cm2] 5.16 [cm2] 10.00 [cm2]

Mu/( *Mn) int




81


Elemento: Cuña


Mu[Ton*M] neg

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0% 23.80 10% 23.80 20% 23.80 30% 23.80 40% 23.80 50% 23.80 60% 23.80 70% 23.80 80% 23.80 90% 23.80 100%23.80

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.05 0.04 0.03 0.03 0.02 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00

-1.38 -1.38 -1.38 -1.38 -1.38 -1.38 -1.38 -1.38 -1.38 -1.38 -1.38

1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38 1.38

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

C

0% 23.80

0.00

0.05

-1.38

1.38

0.00

0.00

0.00

*Mn[Ton*M] pos neg

Asreq [cm2] pos ext




sb [cm] ext

Mu/( *Mn) int

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

------------

------------

0.04 0.03 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00

--

--

0.04

int

:

45.72 [cm]


82






83


Fecha Actual: 18/05/2010 10:03 Sistema de unidades: Métrico Nombre del archivo: C:\Documents and Settings\erivas\Escritorio\Datos Samuel\muros samuel\MURO3.rtw

Resultados de Diseño Muro de contención H= 3m


:

ACI 318-05


:


: 3.0 [M] : 0.70 [M] : 0.25 [M] : 0.10 [M] : 1.35 [M] : 1.20 [M] : H20 A63-42H


: : :

Voladizo


: : : :

0.00 [M] Si 0.25 [M] 0.35 [M]


:

0.35 [M]

0.06 30.00 [cm] 1

Bloque



:

H20 A63-42H



84



: : : :

160.00 [Kg/cm2] 4200.00 [Kg/cm2] 215000.00 [Kg/cm2] 2500.00 [Kg/M3]


: :

3000.00 [Kg/cm3] 0.00 [°]

Descripción



: :

300.00 [Kg/M2] 300.00 [Kg/M2]

: : : : : :

3.00 [cm] 5.00 [cm] 0.75 5.00 [cm] 2.54 [cm] 1.20 [cm]

Estados de carga considerados: Combinaciones de servicio: S1 = DL+LL+H Combinaciones de factores de carga: R1 = 1.2DL+1.2H+1.6LL R2 = 1.4DL+1.4H+1.4LL R3 = 1.4DL-1.4LL+1.4H R4 = 0.9DL+1.6LL+0.9H R5 = 0.9DL-1.6LL+0.9H Barras de refuerzo de acero: Recubrimiento libre de la pantalla Recubrimiento libre de la base Relación máxima permitida entre Rho/Rho balanceo Distancia mínima entre barras longitudinales Redondeo para barras longitudinales Distancia estimada al centro mecánico Refuerzo longitudinal Elemento

Diámetro

Separación Pos Eje Dist1 Dist2 Gancho1 Gancho2 [cm] [M] [M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Talón T8 20.00 Ext. 2 -0.40 1.20 Si Si Pantalla T8 20.00 Ext. 3 -0.30 2.55 Si Si Cuña T8 10.00 Ext. 4 -0.20 0.35 Si Si Talón T8 20.00 Int. 2 -0.40 1.20 Si Si Pantalla T10 20.00 Int. 3 -0.30 2.55 Si Si Cuña T8 10.00 Int. 4 -0.20 0.35 Si Si ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Longitudes de anclaje y empalme Elemento

Diámetro

Ld Ldh L. Empal. L. total [cm] [cm] [cm] [M] -------------------------------------------------------------------------------------------------------------Talón T8 53.34 15.24 68.58 1.83 Pantalla T8 40.64 15.24 53.34 3.07 Cuña T8 40.64 15.24 53.34 0.79 Talón T8 40.64 15.24 53.34 1.83 Pantalla T10 50.80 17.78 66.04 3.12 Cuña T8 40.64 15.24 53.34 0.79 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------



85



Diámetro

Nro


: : : : : : : : :

Coulomb Si Boussinesq Hansen Si Si Si 0.00 [M] 0.00 [M]

RESULTADOS: Estatus

:



Descripción

Fuerza Distancia Momento [Kg] [M] [Kg*M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Peso de suelo sobre talón (W1) 5460.00 1.00 5460.00 Sobrecarga sobre talón (W3) 360.00 1.00 360.00 Suelo sobre la puntera (W5) 67.43 0.06 3.72 Sobrecarga sobre pie (W6) 202.22 0.06 12.15 Peso de pantalla (W7) 1462.50 0.28 414.38 Peso de la base (W9) 1400.00 0.80 1120.00 Peso de la cuña (W10) 156.25 1.48 230.47 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Total 9108.41 7600.72



86


Componente vertical del empuje activo (Pav) 1262.94 0.40 505.18 Empuje pasivo horizontal contra deslizamiento (Pp) 6590.04 0.07 439.34 Empuje horizontal contra volteo (Pp) 5330.44 0.27 1448.23 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Cálculo de fuerzas desestabilizantes Descripción


: : :

1.50 1.50 1.00

Estado



Estación d Mu[Kg*M] φ*Mn[Kg*M] Asreq [cm2] Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(φ*Mn No. Dist [cm] neg pos neg pos ext int ext int ext int -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 28.80 0.00 52.88 -2418.12 2418.12 0.00 0.05 2.19 2.19 20.00 20.00 0.02 2 10% 28.80 0.00 42.89 -2349.47 2349.47 0.00 0.04 2.12 2.12 20.00 20.00 0.02 3 20% 28.80 0.00 33.93 -2280.78 2280.78 0.00 0.03 2.06 2.06 20.00 20.00 0.01 4 30% 28.80 0.00 26.01 -2212.05 2212.05 0.00 0.02 2.00 2.00 20.00 20.00 0.01 5 40% 28.80 0.00 19.14 -2143.27 2143.27 0.00 0.02 1.94 1.94 20.00 20.00 0.01 6 50% 28.80 0.00 13.31 -2074.44 2074.44 0.00 0.01 1.87 1.87 20.00 20.00 0.01 7 60% 28.80 0.00 8.53 -2005.56 2005.56 0.00 0.01 1.81 1.81 20.00 20.00 0.00 8 70% 28.80 0.00 4.80 -1936.64 1936.64 0.00 0.00 1.75 1.75 20.00 20.00 0.00 9 80% 28.80 0.00 2.14 -1883.11 1883.11 0.00 0.00 1.68 1.68 20.00 20.00 0.00 10 90% 28.80 0.00 0.53 -1883.11 1883.11 0.00 0.00 1.62 1.62 20.00 20.00 0.00 11 100% 28.80 0.00 0.00 -1883.11 1883.11 0.00 0.00 0.00 0.00 20.00 20.00 0.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 28.80 0.00 52.88 -2418.12 2418.12 0.00 0.05 2.19 2.19 20.00 20.00 0.02 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Separación máxima permitida entre armaduras : 45.72 [cm] Armadura transversal de la base: Armadura Superior Armadura inferior Armadura mínima por contracción y temperatura

: : :


2.01 [cm2] 2.01 [cm2] 7.00 [cm2]


87



Elemento: Talón




88




Elemento: Pantalla (Bloque 1) Estación No. Dist

d [cm]

Mu[Kg*M] neg pos

φ*Mn[Kg*M] neg pos

Asreq [cm2] ext int


Asprov [cm2] ext int

sb [cm] Mu/(φ*Mn ext int


89


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 25.80 0.00 2215.16 -2491.86 3841.75 0.00 2.24 2.51 3.93 20.00 20.00 0.58 2 10% 24.30 0.00 1644.91 -2349.26 3619.21 0.00 1.76 2.51 3.93 20.00 20.00 0.45 3 20% 22.80 0.00 1181.72 -2206.66 3396.66 0.00 1.34 2.51 3.93 20.00 20.00 0.35 4 30% 21.30 0.00 814.48 -2064.06 3174.11 0.00 0.99 2.51 3.93 20.00 20.00 0.26 5 40% 19.80 0.00 532.13 -1921.46 2951.56 0.00 0.69 2.51 3.93 20.00 20.00 0.18 6 50% 18.30 0.00 323.58 -1778.86 2729.02 0.00 0.45 2.51 3.93 20.00 20.00 0.12 7 60% 16.80 0.00 177.75 -1636.26 2506.47 0.00 0.27 2.51 3.93 20.00 20.00 0.07 8 70% 15.30 0.00 83.55 -1493.66 2283.92 0.00 0.14 2.51 3.93 20.00 20.00 0.04 9 80% 13.80 0.00 29.91 -1351.06 2061.37 0.00 0.05 2.51 3.93 20.00 20.00 0.01 10 90% 12.30 0.00 5.74 -1208.46 1838.83 0.00 0.01 2.51 3.93 20.00 20.00 0.00 11 100% 10.80 0.00 0.00 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 20.00 20.00 0.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 25.80 0.00 2215.16 -2491.86 3841.75 0.00 2.24 2.51 3.93 20.00 20.00 0.58 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Separación máxima permitida entre armaduras : 45.00 [cm] Armadura transversal de la pantalla: Armadura exterior Armadura interior Armadura mínima por contracción y temperatura

: : :

2.01 [cm2] 2.01 [cm2] 6.00 [cm2]




90


Elemento: Cuña


Estación Vu Vc φ*Vn Vu/(φ*Vn) No. Dist [Kg] [Kg] [Kg] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 357.66 12610.89 9458.17 0.04 2 10% 325.34 12610.89 9458.17 0.03 3 20% 292.25 12610.89 9458.17 0.03 4 30% 258.40 12610.89 9458.17 0.03 5 40% 223.78 12610.89 9458.17 0.02 6 50% 188.40 12610.89 9458.17 0.02



91


7 60% 152.25 12610.89 9458.17 0.02 8 70% 115.34 12610.89 9458.17 0.01 9 80% 77.66 12610.89 9458.17 0.01 10 90% 39.21 12610.89 9458.17 0.00 11 100% 0.00 12610.89 9458.17 0.00 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 357.66 12610.89 9458.17 0.04 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------




92


Fecha Actual: 18/05/2010 10:16 Sistema de unidades: Métrico Nombre del archivo: C:\Documents and Settings\erivas\Escritorio\Datos Samuel\muros samuel\MURO4.rtw

Resultados de Diseño Muro de contención H= 4 m


:

ACI 318-05


:


: 4.00 [M] : 0.70 [M] : 0.40 [M] : 0.40 [M] : 2.65 [M] : 2.10 [M] : H25 A63-42H


: : :

Voladizo


: : : :

0.00 [M] Si 0.40 [M] 0.45 [M]


:

0.45 [M]

0.08 55.00 [cm] 1

Bloque



:

H25 A63-42H



93



: : : :

200.00 [Kg/cm2] 4200.00 [Kg/cm2] 215000.00 [Kg/cm2] 2500.00 [Kg/M3]


: :

3000.00 [Ton/M3] 0.00 [°]

Descripción



: :

300.00 [Kg/M2] 200.00 [Kg/M2]

: : : : : :

0.03 [M] 0.05 [M] 0.75 2.00 [cm] 1.00 [cm] 1.20 [cm]

Estados de carga considerados: Combinaciones de servicio: S1 = DL+LL+H Combinaciones de factores de carga: R1 = 1.2DL+1.6LL+1.2H R2 = 1.4DL+1.4LL+1.4H+1.4EQ R3 = 0.9DL+0.9H+1.4EQ R4 = 1.4DL+1.4LL+1.4H-1.4EQ R5 = 0.9DL+0.9H-1.4EQ Barras de refuerzo de acero: Recubrimiento libre de la pantalla Recubrimiento libre de la base Relación máxima permitida entre Rho/Rho balanceo Distancia mínima entre barras longitudinales Redondeo para barras longitudinales Distancia estimada al centro mecánico Refuerzo longitudinal Elemento

Diámetro

Separación Pos Eje Dist1 Dist2 Gancho1 Gancho2 [cm] [M] [M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pantalla T20 20.00 Int. 3 -0.42 3.97 Si Si Pantalla T16 20.00 Ext. 3 -0.42 3.97 Si Si Puntera T12 20.00 Ext. 1 -0.35 2.60 Si Si Puntera T12 20.00 Int. 1 -0.35 2.60 Si Si ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Longitudes de anclaje y empalme Elemento

Diámetro

Ld Ldh L. Empal. L. total [cm] [cm] [cm] [M] -------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pantalla T20 90.00 32.00 117.00 4.93 Pantalla T16 72.00 26.00 94.00 4.83 Puntera T12 70.00 19.00 91.00 3.28 Puntera T12 54.00 19.00 70.00 3.28 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------



94



Diámetro

Nro

c/ Posición [cm] -----------------------------------------------------------------------------------------------Pantalla T16 20 20.00 Int. Base T12 15 20.00 Ext. Base T12 15 20.00 Int. Pantalla T16 20 20.00 Ext. -----------------------------------------------------------------------------------------------Hipótesis Método de cálculo del empuje activo Considera empuje resistente para vuelco Método de cálculo de presiones laterales Método de cálculo de la capacidad portante Considera componente vertical del empuje para vuelco Considera componente vertical del empuje para deslizamiento Considera componente vertical del empuje para presiones del suelo Profundidad de heladas Profundidad de socavación

: : : : : : : : :

Coulomb No Boussinesq Hansen No No No 0.00 [M] 0.00 [M]

RESULTADOS: Estatus

:



Descripción

Fuerza Distancia Momento [Kg] [M] [Kg*M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Peso de suelo sobre talón (W1) 14700.00 2.00 29400.00 Sobrecarga sobre talón (W3) 630.00 2.00 1260.00 Suelo sobre la puntera (W5) 179.10 0.20 36.67 Sobrecarga sobre pie (W6) 98.75 0.21 20.68 Peso de pantalla (W7) 4000.00 0.74 2962.50 Peso de la base (W9) 3431.25 1.53 5232.66 Peso de la cuña (W10) 400.00 2.85 1140.00 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



95


Total 23439.10 40052.50 Empuje pasivo horizontal contra deslizamiento (Pp) 8835.40 -0.03 -294.51 Empuje horizontal contra volteo (Pp) 4746.29 0.26 1243.77 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Cálculo de fuerzas desestabilizantes Descripción


: : :

1.50 1.50 1.00

Estado



Estación d Mu[Kg*M] φ*Mn[Kg*M] Asreq [cm2] Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(φ*Mn No. Dist [cm] neg pos neg pos ext int ext int ext int -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 38.80 0.00 927.39 -8265.60 8265.60 0.00 0.62 5.65 5.65 20.00 20.00 0.11 2 10% 38.80 0.00 753.23 -8265.60 8265.60 0.00 0.51 5.65 5.65 20.00 20.00 0.09 3 20% 38.80 0.00 596.77 -8265.60 8265.60 0.00 0.40 5.65 5.65 20.00 20.00 0.07 4 30% 38.80 0.00 458.14 -8265.60 8265.60 0.00 0.31 5.65 5.65 20.00 20.00 0.06 5 40% 38.80 0.00 337.50 -8265.60 8265.60 0.00 0.23 5.65 5.65 20.00 20.00 0.04 6 50% 38.80 0.00 235.01 -7688.62 7688.62 0.00 0.16 5.25 5.25 20.00 20.00 0.03 7 60% 38.80 0.00 150.81 -7082.34 7082.34 0.00 0.10 4.83 4.83 20.00 20.00 0.02 8 70% 38.80 0.00 85.06 -6474.41 6474.41 0.00 0.06 4.41 4.41 20.00 20.00 0.01 9 80% 38.80 0.00 37.91 -5864.82 5864.82 0.00 0.03 3.99 3.99 20.00 20.00 0.01 10 90% 38.80 0.00 9.50 -3480.32 3480.32 0.00 0.00 0.00 0.00 20.00 20.00 0.00 11 100% 38.80 0.00 0.00 -3480.32 3480.32 0.00 0.00 0.00 0.00 --0.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 38.80 0.00 927.39 -8265.60 8265.60 0.00 0.62 5.65 5.65 20.00 20.00 0.11 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Separación máxima permitida entre armaduras : 45.72 [cm] Armadura transversal de la base: Armadura Superior Armadura inferior Armadura mínima por contracción y temperatura

: : :


5.65 [cm2] 5.65 [cm2] 9.00 [cm2]


96



Elemento: Talón




97




Elemento: Pantalla (Bloque 1) Estación No. Dist

d [cm]

Mu[Kg*M] neg pos

φ*Mn[Kg*M] neg pos

Asreq [cm2] ext int


Asprov [cm2] ext int

sb [cm] Mu/(φ*Mn ext int


98


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 50.80 -11867.59 28018.70 -18978.75 29115.50 6.23 15.09 10.05 15.70 20.00 20.00 0.96 2 10% 47.80 -10244.94 22168.14 -17839.08 27335.12 5.71 12.63 10.05 15.70 20.00 20.00 0.81 3 20% 44.80 -8305.50 16810.39 -16699.41 25554.74 4.93 10.17 10.05 15.70 20.00 20.00 0.66 4 30% 41.80 -6082.86 11893.17 -15559.74 23774.36 3.86 7.66 10.05 15.70 20.00 20.00 0.50 5 40% 38.80 -3610.62 7364.22 -14420.07 21993.98 2.46 5.08 10.05 15.70 20.00 20.00 0.33 6 50% 35.80 -922.37 3171.26 -13280.40 20213.60 0.68 2.35 10.05 15.70 20.00 20.00 0.16 7 60% 32.80 0.00 736.71 -12140.73 18433.22 0.00 0.59 10.05 15.70 20.00 20.00 0.04 8 70% 29.80 0.00 336.00 -11001.06 16652.84 0.00 0.30 10.05 15.70 20.00 20.00 0.02 9 80% 26.80 0.00 114.49 -9861.39 14872.46 0.00 0.11 10.05 15.70 20.00 20.00 0.01 10 90% 23.80 0.00 19.91 -8721.72 13092.08 0.00 0.02 10.05 15.70 20.00 20.00 0.00 11 100% 20.80 0.00 0.00 -1074.17 1074.17 0.00 0.00 0.00 0.00 20.00 20.00 0.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 50.80 -11867.59 28018.70 -18978.75 29115.50 6.23 15.09 10.05 15.70 20.00 20.00 0.96 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Separación máxima permitida entre armaduras : 45.72 [cm] Armadura transversal de la pantalla: Armadura exterior Armadura interior Armadura mínima por contracción y temperatura

: : :

10.05 [cm2] 10.05 [cm2] 11.00 [cm2]




99


Elemento: Cuña


Estación Vu Vc φ*Vn Vu/(φ*Vn) No. Dist [Kg] [Kg] [Kg] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 0% 553.00 25348.94 19011.70 0.03 2 10% 506.52 25348.94 19011.70 0.03 3 20% 458.08 25348.94 19011.70 0.02 4 30% 407.68 25348.94 19011.70 0.02



100


5 40% 355.32 25348.94 19011.70 0.02 6 50% 301.00 25348.94 19011.70 0.02 7 60% 244.72 25348.94 19011.70 0.01 8 70% 186.48 25348.94 19011.70 0.01 9 80% 126.28 25348.94 19011.70 0.01 10 90% 64.12 25348.94 19011.70 0.00 11 100% 0.00 25348.94 19011.70 0.00 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C 0% 553.00 25348.94 19011.70 0.03 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------




101


ANEXOS Nº 2 PRESUPUESTO ESTIMADO



102


ANEXOS Nº 3 DISEÑO Y DIMENSIONAMIENTO DEL POZO DE ACUMULACIÓN PARA CADA UNA DE LAS PEAS.



103


DISEÑO POZO DE ACUMULACIÓN PEAS I Volumen mínimo Caudal de Bombeo 6,84 l/s Caudal Mínimo 4,10 l/s

tiempo entre arranques Q afluente= 50% Q bombeo Diámetro Altura residual Área pozo (circular)

600 0,5 2,00 0,40 3,14

s m m m2

Volumen residual Volumen mínimo Altura mínima Tiempo Retención Volumen Máximo Caudal de Bombeo Caudal Mínimo tiempo entre arranques Q afluente= 50% Q bombeo Diámetro Altura residual Área pozo (circular)

1,26 1,03 0,33 4,17

m3 m3 m min < 10 OK

6,84 4,10 1800 0,5 2,00 0,40 3,14

l/s l/s s

Volumen residual Volumen máximo Altura máxima Tiempo Retención

1,26 3,08 0,98 12,50

m3 m3 m min < 30 OK

m m m2

PEAS I Número de Viviendas Población Total Geometría pozo Diámetro nominal impulsión Cota descarga impulsión Cota terreno Cota losa (e =15 cm) Cota radier colector entrada Cota fondo Pozo Altura Pozo aspiración Revancha Capacidad Pozo Volumen mínimo Volumen máximo altura efectiva Volumen efectivo Tiempo de un ciclo bombeo Cota nivel alarma Cota nivel Partida Cota nivel Parada


año 2030 Nº 118 Hab 507 Circular mm 110

m.s.n.m m.s.n.m m.s.n.m m.s.n.m m.s.n.m m m m3 m3 m3 m m3 min m.s.n.m m.s.n.m m.s.n.m


199,78 178 178,5 173,81 172,03 6,47 0,2 4,33 1,03 3,08 1,18 3,71 12,50 173,61 173,41 172,43

104


DISEÑO POZO DE ACUMULACIÓN PEAS II Volumen mínimo Caudal de Bombeo 16,06 l/s Caudal Mínimo 9,64 l/s


600 0,5 2,00 0,40 3,14

s m m m2


1,26 2,41 0,77 4,17

m3 m3 m min < 10 OK

16,06 9,64 1800 0,5 2,00 0,40 3,14

l/s l/s s


1,26 7,23 2,30 12,50

m3 m3 m min < 30 OK

m m m2

PEAS II Número de Viviendas Población Total Geometría pozo Diámetro nominal impulsión Cota descarga impulsión Cota terreno Cota losa (e =15 cm) Cota radier colector entrada Cota fondo Pozo Altura Pozo aspiración Revancha Capacidad Pozo Volumen mínimo Volumen máximo altura efectiva Volumen efectivo Tiempo de un ciclo bombeo Cota nivel alarma Cota nivel Partida Cota nivel Parada





162,00 152,5 153 149,46 146,36 6,64 0,2 8,48 2,41 7,23 2,50 7,86 12,50 149,26 149,06 146,76

105


DISEÑO POZO DE ACUMULACIÓN PEAS III Volumen mínimo Caudal de Bombeo 5,30 l/s Caudal Mínimo 3,18 l/s


600 0,5 2,00 0,40 3,14

s m m m2


1,26 0,80 0,25 4,17

m3 m3 m min < 10 OK

5,30 3,18 1800 0,5 2,00 0,40 3,14

l/s l/s s


1,26 2,39 0,76 12,50

m3 m3 m min < 30 OK

m m m2

PEAS III Número de Viviendas Población Total Geometría pozo Diámetro nominal impulsión Cota descarga impulsión Cota terreno Cota losa (e =15 cm) Cota radier colector entrada Cota fondo Pozo Altura Pozo aspiración Revancha Capacidad Pozo Volumen mínimo Volumen máximo altura efectiva Volumen efectivo Tiempo de un ciclo bombeo Cota nivel alarma Cota nivel Partida Cota nivel Parada





166,70 138,5 139 136,49 134,93 4,07 0,2 3,64 0,80 2,39 0,96 3,01 12,50 136,29 136,09 135,33

106


DISEÑO POZO DE ACUMULACIÓN PEAS IV Volumen mínimo Caudal de Bombeo 7,9 l/s Caudal Mínimo 4,25 l/s


600 0,5 2,00 0,40 3,14

s m m m2


1,26 1,06 0,34 4,17

m3 m3 m min < 10 OK

7,09 4,25 1800 0,5 2,00 0,40 3,14

l/s l/s s


1,26 3,19 1,02 12,50

m3 m3 m min < 30 OK

m m m2

PEAS IV Número de Viviendas Población Total Geometría pozo Diámetro nominal impulsión Cota descarga impulsión Cota terreno Cota losa (e =15 cm) Cota radier colector entrada Cota fondo Pozo Altura Pozo aspiración Revancha Capacidad Pozo Volumen mínimo Volumen máximo altura efectiva Volumen efectivo Tiempo de un ciclo bombeo Cota nivel alarma Cota nivel Partida Cota nivel Parada





175,43 148 148,5 146,62 144,80 3,70 0,2 4,45 1,06 3,19 1,22 3,82 12,50 146,42 146,22 145,20

107


DISEÑO POZO DE ACUMULACIÓN PEAS V Volumen mínimo Caudal de Bombeo 4,30 l/s Caudal Mínimo 2,58 l/s


600 0,5 2,00 0,40 3,14

s m m m2


1,26 0,65 0,21 4,17

m3 m3 m min < 10 OK

4,30 2,58 1800 0,5 2,00 0,40 3,14

l/s l/s s


1,26 1,94 0,62 12,50

m3 m3 m min < 30 OK

m m m2

PEAS V Número de Viviendas Población Total Geometría pozo Diámetro nominal impulsión Cota descarga impulsión Cota terreno Cota losa (e =15 cm) Cota radier colector entrada Cota fondo Pozo Altura Pozo aspiración Revancha Capacidad Pozo Volumen mínimo Volumen máximo altura efectiva Volumen efectivo Tiempo de un ciclo bombeo Cota nivel alarma Cota nivel Partida Cota nivel Parada





173,17 169 169,5 165,67 164,25 5,25 0,2 3,19 0,65 1,94 0,82 2,56 12,50 165,47 165,27 164,65

108


ANEXOS Nº 4 DISEÑO Y DIMENSIONAMIENTO DE COLECTORES



109


ANEXOS Nº 5 COTIZACIÓN Y CURVAS DE BOMBAS DE IMPULSIÓN PEAS.



110


ANEXOS Nº 6 COTIZACIÓN Y ESPECIFICACIONES TECNICAS DE PIEZAS CON MECANISMOS PARA LAS PEAS



111


ANEXOS Nº 7 COTIZACIÓN INSTALACIÓN ELECTRICA DE LAS PEAS.



112


ANEXOS Nº 8 FACTIBILIDADES DE DESCARGA



113


ANEXOS Nº 9 MECÁNICA DE SUELO TOMÉ



114


ANEXOS Nº 10 INFORME MECANICA SUELO, SONDAJES PEAS



115


ANEXOS Nº 11 PLANOS



116

Memoria Calculo Planta de Tramiento y Aguas Servidas

Recommend Documents