04.00. diseño de reservorio circular 10.00 m3 - santa rosa

SUSTENTO DE CÁLCULOS

Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA

Descripción: DISEÑO ESTRUCTURAL RESERVORIO CIRCULAR 10.00 m3

I. GEOMETRÍA DEL RESERVORIO TIPO CIRCULAR

ADOPTADOS REFERENCIAL

Borde libre: 0.37 m 0.50

Altura del agua: 1.60 m 1.30

Diámetro interno (D): 2.90 m 3.10

Altura ingreso de tubería 0.20 m

Peralte viga circunferencial 0.20 m

Altura total del Reservorio (H): 2.37 m

Altura de cúpula: 0.40 m

Altura total la pared: 1.80 m

Esbeltez 1.81 m OK¡¡¡

Volumen Final 10.57 m OK¡¡¡

2.40 Tn/m3

Gravedad: 9.81 m/s2

Resistencia del concreto: f'c= 280.00 Kg/cm2

Módulo de Elasticidad: E= 252671.33 Kg/cm2

Módulo de Poisson: 0.20

II. CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO SEGÚN TERZAGHI

15.3 ° (ángulo de fricción interna del suelo)

PV.natural = 1800

C´ = 0.26

B = 1.00 m =

Z = 0.50 m =

Según gráfico de Terzaghi tenemos :

"MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO DE LOS CASERIOS SANTA ROSA, LIMACHE Y LOMA GRANDE, DISTRITO CHADIN, PROVINCIA DE CHOTA - CAJAMARCA"

P.e. del concreto (γc):

Para el siguiente cálculo debemos de asumir un ancho de cimentación igual a un metro lineal (B) con la finalidad de determinar la capacidad portante del suelo. Para fines de diseño se estimará además la profundidad de la cimentación, teniendo en cuenta que por lo general el cimiento tiene un espesor t=0.30 a 0.50m. debajo del nivel plataformeado del suelo.

Φ =

Kg / m3 =


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



a) Factores de Capacidad de Carga

Nc = 11.175

Nq = 4.06

Nw = 2.77

qd = qc / cs

Cs = 3

1) Cimentación Corrida

C1 qc = 3.52 Kg/cm²

2) Cimentación Cuadrada

C2 qc = 4.34 Kg/cm²

3) Cimentación Circular

C3 qc = 4.29 Kg/cm²

qd = 1.17 Kg/cm²

Tt = 0.71 Kg/cm² Como se cuenta con ensayo de suelos emplearemos

el valor proporcionado


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



III. DISEÑO DE LA PARED DEL RESERVORIO

1. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA PARED

El Empuje del agua en las paredes de un reservorio circular muestra la siguiente distribución de fuerzas:

0.37 m

1.60 m

T=ExD/2

b) Predimensionamiento del espesor de la pared ( e )

f'c= 280 Kg/cm²

fy= 4200 Kg/cm²

Ø = 0.65

σt= 14.47

e= 2.25 cm

Adoptamos: e=

2. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA CÚPULA DEL TECHO

ec=

3. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA LOSA DE FONDO

��=∅1.33√ ^′ )(� �

� /4=��

��= /18�0


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



h=

4. PREDIMENSIONAMIENTO DEL ANILLO O VIGA CIRCUNFERENCIAL

a) Peralte de la viga

Diámetro Interno: 2.90 m (Considerando la mitad del reservorio)

h=

b) Ancho de la viga

b=

COMBINACIÓN DE CARGA

Emplearemos las ecuaciones 3.1, 3.3 y 3.4, recordemos que la carga wu, presión del agua (considerada como carga viva) debe ser afectada por el coeficiente sanitario igual a 1.65:

ℎ /20=�

ℎ /18.5=��

b=ℎ


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



VI. DISEÑO DEL ACERO EN LA SUPER ESTRUCTURA

a) Diseño de la Pared del Reservorio

-) DISEÑO ESTRUCTURAL POR FUERZA ANULAR - CARA INTERNA

-) DISEÑO ESTRUCTURAL POR MOMENTO FLEXIONANTE CARA INTERNA

Mr máx = Ø K b d^2

d =

recubrimi =

Ø =

b =

d =


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



f´c =

fy =

Ku máx = 66.04 Kg/cm²

Mr máx =

Ok, cumple


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



-) DISEÑO ESTRUCTURAL POR MOMENTO FLEXIONANTE CARA EXTERNA


d =

recubrimi =

Ø =

b =

d =

f´c =

fy =


Mr máx =

Ok, cumple

-) VERIFICACIÓN DEL CORTANTE EN LA PARED DEL RESERVORIO

Cortante Positivo (V): 0.95 Tn/m

Cortante Negativo (V): 1.25 Tn/m

Vc = Ø 0.53 ((f´c)^(1/2)) b d

Vc = 8.31 Tn

Vc = 8.31 Tn >

OK, La sección no necesita refuerzo por corte (Diseño de estribos)

b) Diseño de la viga anular superior

-) ACERO LONGITUDINAL INTERNO EN VIGA ANULAR


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA




Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



-) ACERO LONGITUDINAL EXTERNO EN VIGA ANULAR

-) ACERO POR CORTANTE EN VIGA ANULAR

Vdu= 0.350 Tn

Vc= 3.104 Tn

Vs= -2.637 Tn No necesita Diseño por corte

Vs< 12.299 Tn

Usaremos: 3/8 Ok

Av= 1.42 cm²

Smáx= 10.00 cm

Smáx= 60.00 cm

S= 10.00 cm

Usaremos Ø de 3/8: Todos '' @⍁


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



c) Diseño de la Cúpula

-) DISEÑO POR TENSIÓN ANULAR (fr)

f'c=

fr=


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



- ESPACIAMIENTO DEL ACERO ANULAR

-) DISEÑO ESTRUCTURAL POR MOMENTO

M. Positivo= 0.01 Tn-m

M. Negativo= 0.02 Tn-m


d = 5.00 cm

recubrimi = 2.50 cm

Ø = 0.90

b = 100.00 cm

d = 5.00 cm

f´c = 280 Kg/cm²

fy = 4200 Kg/cm²


Mr máx = 1.49 Tn/m

Ok, cumple

-) VERIFICACIÓN DEL CORTANTE EN LA CÚPULA

Cortante Positivo (V): 0.06 Tn/m

Cortante Negativo (V): 0.32 Tn/m

Vc = 3.33 Tn >


VII. DISEÑO DEL ACERO EN LA SUB ESTRUCTURA

�=0.85−√(0.7225−1.7 /0��(Ø ^′ ^2 ))∗� ��


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



a) Diseño del Cimiento Corrido

1. PREDIMENSIONAMIENTO

0.15 m

1.80 m

1.60 m

0.50

0.25 m 0.20 m

0.30 m

B

0.60 m

2

3

1


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



ÁREA DE INFLUENCIA DE LAS REACCIONES:

Nº Divisiones= 30

Diámetro Interno= 2.90 m

Diámetro Externo= 3.20 m

Área para Reacciones= 0.05 m2

Mediante el programa SAP2000, obtenemos las siguientes reacciones por servicio:

RD= 0.72 Tn Reacción por Carga Muerta

RL= 0.39 Tn Reacción por Carga Viva

MV= 0.39 Tn-m Momento Resultante de Volteo a Nivel de la Base

CÁLCULO DEL MOMENTO ESTABILIZANTE RESPECTO a B

P.V. Suelo= 1.80 Tn/m3 p.e. Cº=

DESCRIPCIÓN Área Distancia

1 0.125 0.125

2 0.180 0.300

3 0.320 0.500

RD (Por ml) 0.325

RL (por ml) 0.325

CÁLCULO DE LA EXCENTRICIDAD

* Excentricidad maxima :

e máx = B / 6 e máx. =

e = 0.03

ESFUERZO A NIVEL DE CIMENTACION :

e = B/2 -(ME - MV)/Sum Fv


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



T = (1 * Sum FV / B ) + - (6 * Sum FV * e ) / B^2

Tmáx = 0.430

Tmin. = 0.633

2. DISEÑO DEL TALÓN

"TALON"0.30 m

B= 0.60 m

0.40 D'= 0.20 m


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



Tmin

Tmáx TH

Cálculo del Momento y el Cortante Producidos por el Diagrama de Presiones

D'= 20.00 cm

M2= 0.12 Tn-m

Momento Último de Diseño

Mu=lM2-M1l= 0.08 Tn-m Debido a que M2>M1, se colocará el acero en la cara inferior


d = 12.50 cm

r.e= 4.00 cm

Ø = 0.90

b = 100.00 cm

d = 26.00 cm

f´c = 280 Kg/cm²

fy = 4200 Kg/cm²


Mr máx = 40.18 Tn/m

Ok, cumple

3. DISEÑO DE LA PUNTA

�2=[(��í�� ′〖� 〗 ^2)/2+((��−��í�)�′〖� 〗 ^2)/6]��


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



0.30 m

B= 0.60 m

D'' 0.25 m 0.35

T3 Tmin

Tmáx



Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



D"= 25.00 cm

M2= 0.14 Tn-m

Momento Último de Diseño

Mu=lM2-M1l= 0.16 Tn-m Debido a que M2>M1, se colocará el acero en la cara inferior


d = 12.50 cm

r.e= 7.50 cm

Ø = 0.90

b = 100.00 cm

d = 22.50 cm

f´c = 280 Kg/cm²

fy = 4200 Kg/cm²


Mr máx = 30.09 Tn/m

Ok, cumple

AREA DE ACERO POR REPARTICION :

Asrp = 0.0025 b d /2

Asrp =

- ESPACIAMIENTO DEL ACERO :

CONSIDERANDO Ø=

�2=[(�3� ′′〖� 〗 ^2)/2+( 3(��á�−� )� ′〖�′〗 ^2)/3]��

�=0.85−√(0.7225−1.7 /0��(Ø ^′ ^2 ))∗� ��


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



S =

Consideramos s =

Usaremos 1 Ø 3/8 @

4. VERIFICACIÓN DEL CORTANTE

Vu= 1.20 Tn

r.e= 7.50 cm

b = 100.00 cm

d = 22.50 cm

f´c = 280 Kg/cm²

Vc = 14.97 Tn >


b) Diseño de la Losa de Fondo

p.e C°A°= 2.40 Tn/m3

Ancho de influencia: 100.00 cm

Se diseñará como si fuera una losa simplemente apoyada con la luz igual al diámetro interno, sin embargo, debido a que no existen excentricidades por fuerzas de volteo a nivel del suelo, únicamente deberán verificarse que los esfuerzos producidos en el mismo no sean mayores a su capacidad portante. Para ello se realizarán los metrados considerando las cargas distribuidas en 1 metro cuadrado.


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



A) POR CARGA MUERTA

e. losa: 0.15 m

Peso propio: 0.36 Tn/m2

Piso terminado: 0.10 Tn/m2

0.46 Tn/m2

B) POR CARGA VIVA

Peso del agua= 1.60 Tn/m2

C) CARGA ÚLTIMA FACTORADA

Wu=1.4xCD+1.7xCV

Wu= 3.36 Tn/m2

Verificamos los esfuerzos admisibles del suelo:

Tt = 0.71 Kg / cm^2

Tmáx = 0.336

CHEQUEO DEL CORTANTE MÁXIMO

En todo el tramo: Vu= WuL/2=

Vc = Ø 0.53 ((f´c)^(1/2)) b d

f'c: 280 Kg/cm²

r.e: 4.00 cm

b= 100.00 cm

h= 15.00 cm

d= 11.00 cm

Vc = 7.32 Tn


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



Vc = 7.32 Tn >


DISEÑO POR FLEXIÓN

Ø =


Mr máx = Ø K b d^2= 7.19

DESCR. FLEXION

0.88 Tn-m OK

W = 0.02923

ρ = 0.00195 OK

ρb= 0.0289

ρmin = 0.00180 ACI - 318-11

ρmax= 0.02168

As (+)= 2.14 cm2

DIAM. 3/8

Abarra 0.71 cm2

Espac. S= 30.0 cm

As (+) = 3/8 '' @ 30.0 cm

AREA DE ACERO POR REPARTICION : Asrp= 0.0020 b d

Mu (+) = WuL2/8


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



Asrp =

CONSIDERANDO Ø=

S =

Consideramos s =

Usaremos 1 Ø 3/8 @

LONGITUD DE DESARROLLO :

L desarr. = 0.06 Av * fy / (f´c)^(1/2)

LONGITUD DE DESARROLLO

Ø 3/8 '' 1/2 ''

f'c 280 280

fy 4200 4200

Ab 0.71 1.27

Ld (cm) 30.00 30.00

L.T. TIPO B: 40.00 40.00

L.T. TIPO C: 55.00 55.00

L. gancho Estribos 0.060 0.075

VIII. BOSQUEJO DEL RESERVORIO

3/8 '' @ 15.00 cm

0.075 m

b= 0.20 m

0.40 m

1 Ø 3/8 ''

h= 0.20 m 1 Ø 3/8 ''

Ø de 3/8: Todos '' @⍁


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



3/8 '' @ 25.00 cm

1.80 m

3/8 '' @ 30.00 cm

3/8 '' @ 15.00 cm

1/2 ''

0.30 m

3/8 ''

0.60 m

3/8 '' @ 15.00 cm

Recubrimiento en la pared:Recubrimiento en la cúpula:


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



Recubrimiento en la viga:

Recubrimiento en el cimiento corrido:Recubrimiento en la losa de fondo:

ESPESOR DE LOSA DE FONDO

IX. DISEÑO DE LA TUBERÍA DE LIMPIEZA Y REBOSE

1) DATOS: De acuerdo a las líneas de entrada y de salida, tenemos:

Diámetro de tub. de entrada (conducción)

Diámetro de tub. de salida

Volumen del reservorio (m3)

Caudal Máximo Horario:

2) DIMENSIONAMIENTO DE LA CANASTILLA:

DIAM. TUBERÍA D.Canastilla

2 1/2 '' 2 1/2 ''

3) DISEÑO DE LA TUBERÍA DE LIMPIEZA Y REBOSE:

Q: Qmáxh: 0.65 Lt/seg

5 m/seg

0.6 m/seg

Dmáx: 1.46 Pulg

Dmin: 0.51 Pulg

Por lo tanto usaremos diámetro de:

D. REBOSE

Este diámetro deberá tener una capacidad mayor al del caudal máximo horario total que ingresa al reservorio. Para que esto se cumpla, dimensionaremos la tubería con una capacidad cercana a su límite máximo.

Vmáx:

Vmín:


Proyecto:

Caserio: SANTA ROSA



2 ''

SUSTENTO DE CÁLCULOSCódigo del Proyecto:

Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA

DISEÑO ESTRUCTURAL RESERVORIO CIRCULAR 10.00 m3

Volumen: 10.00 m3

Mínimo (BORDE LIBRE+ALTURA DE LA CÚPULA)

(ángulo de fricción interna del suelo)

L

0.00180 Kg / cm3

100 cm

50 cm

Especialidad: ESTRUCTURAS


Consultor:

Para el siguiente cálculo debemos de asumir un ancho de cimentación igual a un metro lineal (B) con la finalidad de determinar la capacidad portante del suelo. Para fines de diseño se estimará además la profundidad de la cimentación, teniendo en cuenta que por lo general el cimiento tiene un espesor t=0.30 a 0.50m. debajo del nivel plataformeado del suelo.

bl

h

D

H


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

q=PVxZ

σt = 1.17 Kg/cm²

σt = 1.45 Kg/cm²

σt = 1.43 Kg/cm²

Como se cuenta con ensayo de suelos emplearemos

el valor proporcionado


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

El Empuje del agua en las paredes de un reservorio circular muestra la siguiente distribución de fuerzas:

a) Cálculo del Empuje del agua:

W= 1.00 (Tn/m3) P.e. del agua

Wu= 1.65*1.7*W= Wu= 2.81 Tn/m3

H= 1.60 m

E= 1.28 Tn

(Del RNE)

0.150 m Facilitar proceso constructivo

0.075 m (Se considera entre 7 y 10 cm.)

�= ^2(��)/2

��=∅1.33√ ^′ )(� �


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

(RNE 2009)

2.9/20= 0.150 m

4. PREDIMENSIONAMIENTO DEL ANILLO O VIGA CIRCUNFERENCIAL

(Considerando la mitad del reservorio)

(RNE 2009)

2.9/18.5= 0.20 m (Adoptado)

(RNE 2009)

2.9/18.5= 0.20 m (Adoptado)

Emplearemos las ecuaciones 3.1, 3.3 y 3.4, recordemos que la carga wu, presión del agua (considerada como carga viva) debe ser afectada


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

-) DISEÑO ESTRUCTURAL POR FUERZA ANULAR - CARA INTERNA

T= 2.37 Tn/m

Pmin= 0.002

As= 1.25 cm²

b= 100.00 cm

t= 0.15 m re= 2.5 cm

d= 12.50 cm

Ash mínimo= 2.50 cm2

- ESPACIAMIENTO DEL ACERO ANULAR INTERNO

CONSIDERANDO Ø= 3/8

0.71 cm² S=100xAb/As

S= 25.00 cm

Usaremos 1 Ø 3/8 @ 25.00 cm

-) DISEÑO ESTRUCTURAL POR MOMENTO FLEXIONANTE CARA INTERNA


12.50 cm

2.50 cm DECRIP. FLEXION

0.90 Mu (-) = 0.39 Tn/m

100.00 cm W = 0.00996

12.50 cm ρ = 0.00066 OK!

→ Ab =

��=�/0.45��

�=0.85−√(0.7225−1.7 /0��(Ø ^′ ^2 ))∗� ��


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

280 Kg/cm² ρb= 0.0289

4200 Kg/cm² ρmin = ### ACI - 318-11

Ku máx = 66.04 Kg/cm² ρmax= 0.02168

9.29 Tn/m As (+)= 2.50 cm2

Ok, cumple DIAM. 3/8

Abarra 0.71 cm2

Espac. S= 28 cm

As (-) = 3/8 '' @ 30 cm


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

-) DISEÑO ESTRUCTURAL POR MOMENTO FLEXIONANTE CARA EXTERNA


12.50 cm

2.50 cm DECRIP. FLEXION

0.90 Mu (+) = 0.03 Tn/m

100.00 cm W = 0.00064

12.50 cm ρ = 0.00004 OK!

280 Kg/cm² ρb= 0.0289

4200 Kg/cm² ρrºtº = ### ACI - 318-11

Ku máx = 66.04 Kg/cm² ρmax= 0.02168

9.29 Tn/m As (+)= 2.50 cm2

Ok, cumple DIAM. 3/8

Abarra 0.71 cm2

Espac. S= 28 cm

As (+) = 3/8 '' @ 30 cm

-) VERIFICACIÓN DEL CORTANTE EN LA PARED DEL RESERVORIO

Ø = 0.75

Vu. = 1.25 Tn


��=�/0.45��

�=0.85−√(0.7225−1.7 /0��(Ø ^′ ^2 ))∗� ��


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

T= 0.22 Tn/m

Pmin= 0.00279

As= 0.12 cm²

b'= 20.00 cm

h'= 0.20 m re= 2.5 cm

d= 17.50 cm


As= 0.98 cm²

1 1

ϕ ϕ

3/8 3/8

0.71 cm² 0.71 cm²

Área total = 1.42 cm² OK!

��=�/0.45��


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

T= 0.05 Tn/m

Pmin= 0.00279

As= 0.03 cm²

b'= 20.00 cm

h'= 0.20 m re= 2.5 cm

d= 17.50 cm


As= 0.98 cm²

1 1

ϕ ϕ

3/8 3/8

0.71 cm² 0.71 cm²

Área total = 1.42 cm² OK!

No necesita Diseño por corte

Ok

Usaremos Ø de 3/8: Todos '' @⍁ 10.00 cm

��=�/0.45��

�� √ ^′ )=�.�� (� � x bd

Vs=Vn-Vc

�� √ ^′ ) <�.� (� �〖 �〗 _� �

�=(∅ �� ) � /�_�


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

280 Kg/cm²

33.47 Kg/cm² = 334.66 Tn/m²

T= 2.70 Tn/m

A= 0.06 m2

σT= 48.56 Tn/m2

Ok, cumple

T= 2.70 Tn/m

Pmin= 0.002

As= 1.43 cm²

b= 100.00 cm

t= 0.08 m re= 2.5 cm

d= 5.00 cm


��=�/0.45��


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

- ESPACIAMIENTO DEL ACERO ANULAR


0.71 cm² S=100xAb/As

S= 45.00 cm

Smáx= 15.00 cm


DECRIP. FLEXION

Mu (+) = 0.02 Tn-m

W = 0.00318

ρ = 0.00021 OK!

ρb= 0.0289

ρrºtº = 0.00200 ACI - 318-11

ρmax= 0.02168

As (+)= 1.00 cm2

DIAM. 3/8

Abarra 0.71 cm2

Espac. S= 15 cm

As (+) = 3/8 '' @ 15 cm

Vc = Ø 0.53 ((f´c)^(1/2)) b d Ø = 0.75

Vc = 3.33 Tn

Vu. = 0.32 Tn


→ Ab =

�=0.85−√(0.7225−1.7 /0��(Ø ^′ ^2 ))∗� ��


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

Capacidad Portante: 0.71

* Ancho de Cimentación : ( B )

Asumimos:

B = 0.60 m OK

* Ancho de punta : ( D )

Consideramos : B/3= 0.20

B/4= 0.15

D = 0.25 m

* Peralte de punta : ( t )

t= 0.30 m

Como se cuenta con ensayo de suelos emplearemos

��=�/0.45��


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

Mediante el programa SAP2000, obtenemos las siguientes reacciones por servicio:

Reacción por Carga Muerta

Reacción por Carga Viva

Momento Resultante de Volteo a Nivel de la Base

2.40 Tn/m3 Wu (Agua): 1.65 Tn/m3 (Factor Sanitario)

ÁREA X P.E Factor Fuerza Momento

0.225 1.25 0.281 0.035

0.432 1.25 0.540 0.162

0.528 1.25 0.660 0.330

2.246 1.25 2.808 0.913

1.205 1.25 1.507 0.490

SUMA 5.796 1.929

e = 0.0345 m

0.10 m

< e. máx = 0.1 >e...!O.K.


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

Kg / cm2 < Tt <Tt...!O.K.

Kg / cm2 > 0 >0...!O.K.

Según triangulo de esfuerzos tenemos :

( T máx - T min ) / B = ( TH - T min. ) / D'

Despejando TH :

TH = 0.565 Kg / cm2

Cálculo de la Carga y Esfuerzos ejercidos en el Talón

W1= 4.20 Tn/m (Hacia Abajo)

0.08 Tn-m

V1=W1XD'= 0.84 Tn

M1=W1xD'2/2=


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:


V2= 1.20 Tn

Debido a que M2>M1, se colocará el acero en la cara inferior

DECRIP. FLEXION

Mu (+) = 0.08 Tn-m

W = 0.00045

ρ = 0.00003 OK!

ρb= 0.0289

ρmin = 0.00180 ACI - 318-11

ρmax= 0.02168

As (+)= 4.68 cm2

DIAM. 3/8

Abarra 0.71 cm2

Espac. S= 15 cm

As (+) = 3/8 '' @ 15 cm

�2=[ ′��í�� + ′/2(��−��í�)�� ]��

�=0.85−√(0.7225−1.7 /0��(Ø ^′ ^2 ))∗� ��


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

Según triangulo de esfuerzos tenemos :

( T máx - T min ) / B = ( T3 - T min. ) / (B-D")

Despejando TH :

T3 = 0.514 Kg / cm2

Cálculo de la Carga y Esfuerzos ejercidos en el Talón

W1= 2.03 Tn/m (Hacia Abajo)

0.06 Tn-m

V1=W1XD"= 0.51 Tn


M1=W1xD"2/2=


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

V2= 1.18 Tn

Debido a que M2>M1, se colocará el acero en la cara inferior

DECRIP. FLEXION

Mu (+) = 0.16 Tn-m

W = 0.00125

ρ = 0.00008 OK!

ρb= 0.0289

ρmin = 0.00180 ACI - 318-11

ρmax= 0.02168

As (+)= 4.05 cm2

DIAM. 3/8

Abarra 0.71 cm2

Espac. S= 15 cm

As (+) = 3/8 '' @ 15 cm

Asrp = 0.0025 b d /2 = 2.81 cm2

2.81 cm^2


�2= "+ 3 "/2[�3�� (��−� )�� ]��

�=0.85−√(0.7225−1.7 /0��(Ø ^′ ^2 ))∗� ��


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

0.71 cm²

25.24 cm

Consideramos s = 25.00 cm


-) Cortante Máximo Reistente del Concreto

Vc = Ø 0.53 ((f´c)^(1/2)) b d

Ø = 0.75

Vc = 14.97 Tn

Vu. = 1.20 Tn


2.50 m

→ Ab =

Se diseñará como si fuera una losa simplemente apoyada con la luz igual al diámetro interno, sin embargo, debido a que no existen excentricidades por fuerzas de volteo a nivel del suelo, únicamente deberán verificarse que los esfuerzos producidos en el mismo no sean mayores a su capacidad portante. Para ello se realizarán los metrados considerando las cargas distribuidas en 1 metro cuadrado.


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

T = (1 * Sum FV / B )

Kg / cm2 <Tt...!O.K, No necesita reforzar

4.21 Tn

Ø = 0.75


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

Vu. = 4.21 Tn


0.90

Ku máx = 66.04 Kg/cm² ( para f´c y fy indicado )

Tn - m

DESCR. FLEXION

1.75 Tn-m OK

W = 0.05955

ρ = 0.00397 OK

ρb= 0.0289

ρmin = 0.00180 ACI - 318-11

ρmax= 0.02168

As (+)= 4.37 cm2

DIAM. 1/2

Abarra 1.27 cm2

Espac. S= 30.0 cm

As (-) = 1/2 '' @ 30.0 cm

Asrp= 0.0020 b d = 2.20 cm2

Mu (-) = WuL2/12


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

2.20 cm^2


0.71 cm²

32.27 cm

Consideramos s = 30.00 cm


LONGITUD DE DESARROLLO :

L desarr. = 0.06 Av * fy / (f´c)^(1/2)

LONGITUD DE DESARROLLO

5/8 '' 3/4 '' 1 '' 1 3/8 ''

280 280 280 280

4200 4200 4200 4200

1.98 2.85 5.07 9.58

30.00 43.00 77.00 145.00

40.00 60.00 105.00 190.00

55.00 75.00 135.00 250.00

3/8 '' @ 15.00 cm

1 Ø 3/8 ''

1 Ø 3/8 ''

@ 10.00 cm

→ Ab =


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

3/8 '' @ 25.00 cm

3/8 '' @ 30.00 cm

1.60 m

3/8 '' @ 25.00 cm

@ 30.00 cm

@ 30.00 cm

3/8 '' @ 30.00 cm

0.20 m 0.15 m 0.25 m

2.90 m

Recubrimiento en la pared: 2.50 cmRecubrimiento en la cúpula: 2.50 cm

De acuerdo RNE 7.9 Recubrimiento para el Refuerzo según condición de exposición y elemento estructural


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

Recubrimiento en la viga: 2.50 cm

Recubrimiento en el cimiento corrido: 4.00 cmRecubrimiento en la losa de fondo: 4.00 cm

ESPESOR DE LOSA DE FONDO 15.00 cm

De acuerdo a las líneas de entrada y de salida, tenemos:

2 1/2 ''

2 1/2 ''

10.00 m3

0.650 Lt/seg

3xD 6xD L. Canastilla L. Canast.

19.05 cm 38.10 cm 29.00 cm 12 ''

=0.000650 m³/seg

2.00 Pulg

De acuerdo RNE 7.9 Recubrimiento para el Refuerzo según condición de exposición y elemento estructural

Este diámetro deberá tener una capacidad mayor al del caudal máximo horario total que ingresa al reservorio. Para que esto se cumpla, dimensionaremos la tubería con una capacidad cercana a su límite máximo.

D.Cono de Rebose

4

QD

V 4

QD

V 4

QD

V


Revisión:

Diseño:

SANTA ROSA




Consultor:

4 ''

DISEÑO ESTÁTICO DE RESERVORIOS CIRCULARES (PCA)

H= 2.40 m Altura del tanqueBL= 0.35 m Borde libreHL= 2.00 m Altura del líquidoDi= 3.60 m Diámetro interior del tanque

Ri 1.80 m Radio interno del tanquet= 0.15 m Espesor del tanquetl= 0.15 m Espesor de la losa

f'c= 210.0 Kg/cm2 Resistencia del concretoV= 20.00 m3 Capacidad del tanque

a) Análisis y diseño por presión hidrostáticaSegún PCA, recomienda el uso de tablas en función de las condiciones de extremo y apoyo

7

Cálculo de Wufc= 1.7 Factor de amplificación de carga

Cs= 1.65 Coeficiente sanitarioᵧa= 1.00 Tn/m3 Peso especifico del agua

2.81 Tn/m3

10.10 Tn/m

Valor.H Altura Coefici T=Coef*W1.0 H 2.00 0.004 0.0350.9 H 1.80 0.112 1.1260.8 H 1.60 0.226 2.2820.7 H 1.40 0.340 3.4280.6 H 1.20 0.442 4.4630.5 H 1.00 0.519 5.2410.4 H 0.80 0.545 5.4980.3 H 0.60 0.489 4.9330.2 H 0.40 0.341 3.4430.1 H 0.20 0.132 1.3280.0 H 0.00 0.000 0.000

Tensión Máxima Tmáx= 5.50 Tn/m

� ^2/ )_�=� (�∗� � =_�

� ∗_�=�_�∗�_� ᵧ ∗_� � =_�

W=�_�∗�_�∗�_� W=

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.00.00

0.50

1.00

1.50

2.00

Diagrama de Tensiones

Tensiones (Tn/m)

Altura (m)

Verificamos espesor de muro

C= 0.0003 Coeficiente contracción de fraguaf´c= 280.0 Kg/cm2 Resistencia del concretofy= 4200.0 Kg/cm2 Fluencia del acero grado 60

fct= 28.0 Kg/cm2 Resistencia admisible del concretofs= 2520.0 Kg/cm2 Reistencia admisible atensiónEs= 2000000.0 Kg/cm2 Módulo de elasticidad del aceroEc= 250998.0 Kg/cm2 Módulo de elasticidad del concreton= 7.97 Relación de módulos de elasticidad

Tmáx= 5.50 Tn/m

t= 0.02 cm CalculadoAsumimos: 0.15 m

Diseño Estructural

Distribución de refuerzo

Asumimos 1/4As ø= 0.32 cm2

Espaciamiento 0.44 mDistribución final Usaremos 1 Ø 1/4 @

Doble capa hasta 1.00 m sobre tensión máxima

Calculamos para un momento a H/2 a partir de la altura de tensión máxima.

T(H/2)= 5.24 Tn/m

ø=

S=

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.00.00

0.50

1.00

1.50

2.00


Tensiones (Tn/m)

Altura (m)

t=( )(�∗�_�+�_�−�∗�_��/(10 ) " ∗�_��∗�_� " )*�_�á�

� /(0. )_�=� 9�_� � =_�S=(2 ø) ∗�_� /�_�

� =_�� =_�




Doble capa hasta altura final

b) Análisis y diseño en flexión por presión hidrostatica


Cs= 1.3 Coeficiente sanitarioᵧa= 1.00 Tn/m3 Peso especifico del agua

2.21 Tn/m3

17.68 Tn/m

Valor.H Altura Coefici M=Coef*W1.0 H 2.00 0.0001 0.0010.9 H 1.80 0.0001 0.0010.8 H 1.60 0.0002 0.0040.7 H 1.40 0.0005 0.0090.6 H 1.20 0.0014 0.0250.5 H 1.00 0.0024 0.0420.4 H 0.80 0.0037 0.0650.3 H 0.60 0.0045 0.0800.2 H 0.40 0.0029 0.0510.1 H 0.20 -0.0032 -0.0570.0 H 0.00 -0.0157 -0.277

Momento Máximo Mmáx= 0.08 Tn/mMomento Mínimo Mmín= -0.28 Tn/m

ø=

S=

� ∗ᵧ ∗_�=�_�∗�_� _� � =_�

W ^3∗=�_� �_� W=

-0.30 -0.20 -0.10 0.00 0.100.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

Diagrama de Momentos

Momento (Tn.m/m)

Altura (m)

Con el momento realizamos el diseño

t= 0.15 m Espesor del murof´c= 210.0 Kg/cm2 Resistencia del concretofy= 4200.0 Kg/cm2 Fluencia del acero grado 60r= 0.05 m Recubrimientod= 10.00 cm Peralte del muro

ø= 0.90b= 100.00 cm

Diseño estructural

Momento positivo Mmáx= 0.08 Tn/ma= 0.0004952

As= 0.21 cm2




Momento negativo Mmín= -0.28 Tn/ma= 0.0017223

As= 0.73 cm2



Espaciamiento 0.43 m 0Distribución final Usaremos 1 Ø 1/4 @

c) Análisis y diseño en cortante por presión hidrostatica

7

ø=

S=

ø=

S=

-0.30 -0.20 -0.10 0.00 0.100.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25


Momento (Tn.m/m)

Altura (m)

a −√((=� ^2� −2( |/(0.8 ^′∗ø ∗100))) )|�_� 5�_� ∗� � =0.85 ^′ ∗100 ) _� (�_� ∗� ∗� /�_�

� ^2/ )_�=� (�∗� � =_�


Cs= 1 Coeficiente sanitarioᵧa= 1.00 Tn/m3 Peso especifico del agua

1.70 Tn/m3

6.80 Tn/m

Coefici V=Coef*W0.152 1.03 Carga triangular en base fija0.165 1.12 Carga rectangular en base fija0.083 0.56 Carga triangular o rectangular en base apoyada

-6.095 -41.45 Momento en el extremo

Cálculo cortante en concreto

t= 0.15 m Espesor del murof´c= 210.0 Kg/cm2 Resistencia del concreto

r= 0.05 m Recubrimientod= 10.00 cm Peralte del muro

ø= 0.85b= 100.00 cm

Vc= 6528.37 KgfVu= 564.40 Kgf

Verificamos que Vu < Vc OK¡¡¡¡

� ∗ᵧ ∗_�=�_�∗�_� _� � =_�

W ^2=�_�∗�_� W=

� =0.53ø√((_� ^′�_� ) )∗�∗�

DISEÑO ESTÁTICO DE RESERVORIOS CIRCULARES (PCA)

Según PCA, recomienda el uso de tablas en función de las condiciones de extremo y apoyo

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.00.00

0.50

1.00

1.50

2.00


Tensiones (Tn/m)

Altura (m)

1.45 cm2/m

44.00 cmDoble capa hasta 1.00 m sobre tensión máxima

1.39 cm2/m

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.00.00

0.50

1.00

1.50

2.00


Tensiones (Tn/m)

Altura (m)

t=( )(�∗�_�+�_�−�∗�_��/(10 ) " ∗�_��∗�_� " )*�_�á�

46.00 cm

-0.30 -0.20 -0.10 0.00 0.100.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25


Momento (Tn.m/m)

Altura (m)

150.00 cm

43.00 cm

-0.30 -0.20 -0.10 0.00 0.100.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25


Momento (Tn.m/m)

Altura (m)

� =0.85 ^′ ∗100 ) _� (�_� ∗� ∗� /�_�

Carga triangular o rectangular en base apoyada

� =0.53ø√((_� ^′�_� ) )∗�∗�

04.00. diseño de reservorio circular 10.00 m3 - santa rosa

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