2.-diseño de caja de control ok de 19.48 a16.48

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Diseño estructural de una caja de control contemplando diferentes empujes.

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  • PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL PLSTICOS

    SAN AGUSTN - EMILIANO ZAPATA

    EN SAN AGUSTIN MPO. DE ECATEPEC EN EL EDO. DE MEXICO

    1ER FRANJA DE 3.0M

    CAMION H-20

    Pu = 9460 kgs

    Se analizar por el mtodo de cross

    Impacto I = 7,28 X 1.3 = 9.46 Ton. proyeccin

    del tablaestacado

    Tezontle

    Pv = 1600 kg /cm 18.68Wreglamento 2000 kg /m 19.48e (espesor)= 0.6 m

    B (diseo )= 3.55 m 18.68 -.50 -.60 = 17.58

    w concreto = 2400 kg /m 17.58qu = 2.5 ton/m

    losa tapa = 0.5

    0.8

    19.48 0 19.48 losa de fondo p / tablaestacado

    0 3.55 e= 0.8

    ELEVACION

    W= reglamento indica, que se deber de considerar una sobre carga superficial de 2.0 ton /m = 2000 kgs /m

    Proyeccin de

    tablaestacado

    = 8.25

    2.95 5.2 muro Corto

    A = 53.4562875

    muro largo

    6.15

    5.6 A = 31.98 mPLANTA

    31.98 m

    Interior = 19.8 m

    Rigidez Relativa

    Mlargo I / 5.6 0.18018018

    Memoria de calculo ( Civil - Estructural )

    CAJA DE CONTROL PARA LA DERIVACION HACIA LA LUMBRERA PLASTICOS

    CONCRETO FC = 250 KGS / CM2

    3.55

  • PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL PLSTICOS

    SAN AGUSTN - EMILIANO ZAPATA

    Mcorto I / 2.95 0.33898305

    1 2

    0.18018018

    0.33898305 0.33898305

    0.18018018

    3 4

    Factores de Distribucin

    Fd 1-2 = Fd 3-4 = 0.34705882

    1

    Fd 1-3 = Fd 2-4 = 0.65294118

  • PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL PLSTICOS

    SAN AGUSTN - EMILIANO ZAPATA

    25.8 ton/m

    24 20 18

    22

    26

    10

    11

    12

    13

    14

    15

    16

    17

    18

    18.68

    19

    Figura 11. Empuje de tierras en estado pasivo

    .

  • PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL PLSTICOS

    SAN AGUSTN - EMILIANO ZAPATA

    Momentos de Empotramiento

    LOSA DE TAPA

    Carga Muerta =1600 kgs/m3 x 0.0 = 0.00 kgs /ml ( relleno )

    0.50 m x 2400 kgs /m3 = 1200.0 kgs / ml ( losa )

    Suma = 1200.0 kgs / m2 w= 1200

    carga viva

    9460 W = 4730 kgs

    MUROS

    Si se reduce el factor de 0.868 a 0.368 se reduce la presin del

    P 1 = 0.868 x (1600 ( 18.68 ) 2) / 2 = P 1= 242305.603 kgs suelo al muro de 242305.603

    P2 =2000 X .6 = P 2= 1200 kgs a 102728.64 se tomara el

    Suma = 243505.603 kgs mayor, sin embargo para

    el diseo del muro se

    LOSA DE FONDO diseara con la presin

    Se tomo la seccin completa de la caja para su peso triangular y empotrada en

    Pp estruc.= 17.58 + 17.58 + 5.20 + 5.20 = 45.56 ml Pp = 60854.4 ambos lados con la presin

    CL = 65606.4 / 5.20 w-1 diseo= 17142.0845 kgs/ml del diagrama

    Cv = 4730.0 / 5.20 = w-2 diseo= 1332.39437 kgs/ml

    Cm = 1200.0 = w-3 diseo= 1200 kgs/ml

    Suma W= 19674.4789 KGS / ML

    Para el peso propio de la

    Franja horizontal estructura se tomara una

    franja de un ancho unitario

    18.68 vertical, cuyo peso total de

    esta franja ser dividida

    entre el ancho de la

    Franja vertical estructura B = 3.55 m para

    obtener kgs/m 6.15 o bien kgs /ml

    3.55 NOTA: Para el anlisis con el cross se analizara con la franja

    perimetral,

    Para las cargas y empujes se usara la franja vertical

    MOMENTO FINAL DE LA LOSA DE FONDO

    M3-4 = WL/12 14268.096 kgs-m

    MOMENTO FINAL DE LA LOSA DE TAPA

    M1-2=WL/12 870.25 kgs-mM1-2= PL / 8 3488.375 kgs-m 4358.625 kgs-m

  • PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL PLSTICOS

    SAN AGUSTN - EMILIANO ZAPATA

    Idealizando la carga con apoyos empotrados

    MOMENTO FINAL DE LOS MUROS

    1-3 WL/15

    3-1 WL/10 1-3 WL/15

    18.08

    18.68

    Diagrama de presiones en la franja vertical

    W = 25.8 18.08 466.464 ton /ml

    Carga vertical

    ton/m 25.8 3.55 3-1 WL/10 W= 466.464 ton/ml

    De acuerdo al diagrama

    Tomando la consideracin de empotramiento en La carga triangular ser manejada como carga en la

    ambos lados franja horizontal y no vertical, pero uniformemente

    M3-1=WL/10 843366.912 kgs-m W= 466.464

    Ra=0.7W R3= 326.5248 ton

    M1-3 =WL/15 562244.608 kgs-m

    Ra=0.3W R1= 139.9392 ton

    6.2

    Mmax = WL /12 239.0628 ton- m

    239062.8 kgs -m

    843366.912 > 239062.8 kgs-m

    Como se puede ver el momento mximo se encuentra en la parte inferior del esfuerzo triangular y es con este momento que

    se alimentara el CROSS y el resultado del refuerzo ser colocado en forma perimetral por ser el de carga y el refuerzo vertical

    es de relleno, el refuerzo ser colocado en toda su altura.

  • PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL PLSTICOS

    SAN AGUSTN - EMILIANO ZAPATA

    161699.1 -161699.1 -161699.72 161699.725

    * -195.42498

    * 717.596685 381.425265 * 190.712632 -367.663938 *

    -686.785206 -412.23674 * -824.47349 372.376282

    * 2344.22149 1246.02764 * 623.01382 -1551.12808 *

    -1026.98521 -2563.2639 * -5126.5278 1752.587751

    * -13117.4567 -6972.3418 * -3486.1709 -9644.82356 *

    69431.2562 -49341.458 * -98682.915 18257.52232

    * -187530.977 -99678.628 * -49839.314 -185657.688 *

    -270676.378 -4358.625 -4358.625 -223706.065

    562244.608 0.34705882 0.34705882 562244.608

    0.65294118 0.652941176

    0.65294118 0.652941176

    843366.912 0.34705882 0.34705882 843366.912

    * -541352.756 -14268.096 -14268.096 -447412.131 *

    -93765.4886 -287746.06 * -143873.03 -92828.8442

    * 138862.512 -118906.83 * -237813.66 36515.04463 *

    -6558.72833 73809.8039 * 36904.9019 -4822.41178

    * -2053.97043 9704.4488 * 19408.8976 3505.175502 *

    1172.11075 -1091.75 * -545.87502 -775.564042

    * -1373.57041 931.555651 * 1863.1113 744.752564 *

    -730.09599 * -365.04799

    * 395.859471

    338297.021 -338297.02 -338292.93 338292.9338

  • PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL PLSTICOS

    SAN AGUSTN - EMILIANO ZAPATA

    CORTANTE FINALES DE LOSA SUPERIOR ( LOSA TAPA )

    La carga viva de un camin H-20 el eje trasero pesa 7280 kgs por el factor de impacto 1.3 nos da como resultado 9460 kgs

    por lo tanto el peso por llanta ser de 9460 kgs /2 =4730.0 kgs

    Pu = 4730

    w = 1200 kgs/ml

    2.95

    4135

    2365

    2365

    4135

    1.475 1.475

    = 4793.75 kgs-m

    CORTANTE FINALES DE LOSA DE FONDO

    w = 19674.4789 kgs/ml

    2.95

    29019.8563

    29019.8563

    1.475 1.475

    = 21402.144 kgs-m

  • PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL PLSTICOS

    SAN AGUSTN - EMILIANO ZAPATA

    Diseo del cajn

    De acuerdo al mtodo de Cross se obtuvieron estos momentos finales.

    (+)

    156,905.35

    (-) (-)

    161699.1 161699.1

    (-) (-)

    338297.021 -316894.88 338297.021

    (+)

    Momentos Finales

    Ctes. De Calculo

    fs 2000 kgs/cm2 Vc 8.38 kgs/cm2

    fc 250 kgs/cm2 R=V= 4135 kgs

    R=V= 29,019.86 kgs

    n 9

    j 0.892

    k 14.41

    Losa de tapa ( + )

    Mmax = 161699.10 kg-m 161699.1 kgs-m 16169910 kgs-cm

    Peralte (d)

    d= 105.930692 cm

    Se dejar de e = 45

    Se dejar

    d= 45 r = 5 h= 50

    Peralte 45

  • PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL PLSTICOS

    SAN AGUSTN - EMILIANO ZAPATA

    .

    Acero de refuerzo (As) (+) As = 201.418909

    140.993236

    El acero deber de colocarse de = 201.418909 al 100 % en la cara del empuje y en la otra cara se colocara por acero

    mnimo, sin embargo colocaremos el 70 % del rea total en c/u de las caras 140.993236 con la finalidad de uniformi-

    zar el rea de acero en la seccin de concreto

    As = 16169910.0 = 140.99 cm (+)

    2000 x 0.892 x 45

    Vs# 6 2.85 cm2 49.4713109 2.02137356

    7.92 2Vs# 10 15.84 cm2 8.90108813 11.2345815

    As min=0.0025*100*20 = 5.0

    Se dejara 2Vs# 10 @ 12.5 Dos lechos en forma transversal con sus respectivas travs

    2Vs# 10 @ 17.5 Dos lechos en forma longitudinal

    Cortante en trabes y columnas 0.29 fc = 250 = 4.58 kgs/cm

    Cortante en losa y / o muro 0.53 fc = 250 8.38 kgs/cm

    V= 0.91888889

    V= 4135.0 = 0.91 kg/cm < 8.38 kg/cm

    100 x 45

    Para garantizar el empotramiento y la continuidad del acero se colocar un chafln en c/u de las esquinas de 25 cm.

    Muro lateral ( - )

    Mmax = 338297.02 kg-m 338297.021 kgs-m 33829702.1 kgs-cm

    Peralte (d)

    d= 153.220578 cm

    Se dejar

    d= 55 r = 5 h= 60

    55

  • PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL PLSTICOS

    SAN AGUSTN - EMILIANO ZAPATA

    Acero de refuerzo (As) (-) As = 344.778864 0.7 241.3452045

    As= 33829702.1 = 241.34 cm (-)

    2000 x 0.892 x 55

    Vs# 6 2.85 cm2 84.6825279 1.18088114

    11.4 2Vs# 12 22.8 cm2 10.585316 9.44704911

    Se dejara 2Vs# 12 @ 12.5 dos lechos en forma horizontal + Vs # 12 @ 12.5 en chafln

    2Vs# 12 @ 17.5 dos lechos en forma vertical

    Cortante Por lo tanto el espesor reducido soporta el cortante

    V= 5.27633752 sin sobrepasar tal esfuerzo por lo tanto el espesor es

    correcto

    V= 29019.86 = 5.27 kg/cm < 8.38 kg/cm

    100 x 55

    Para garantizar el empotramiento y la continuidad del acero se colocara un chafln en c/u de las esquinas de 25 cm.

    Losa de cimentacin ( + )

    Mmax = 338297.021 kg-m 338297.021 kgs-m 33829702.1 kgs-cm

    Peralte (d)

    d= 153.220578 cm

    Se dejara

    d= 55 r= 5 h= 60 60

    55 Se aumentar el espesor de la losa de fondo de 55 a 60 cm

    Acero de refuerzo (As) (-) As = 344.778864 0.7 241.3452045

    As= 33829702.10 = 262.66 cm (+)

    2000 x 0.892 x 55

    Vs# 6 2.85 cm2 84.6825279 1.18088114

    11.4 2Vs# 12 22.8 cm2 10.585316 9.44704911

    Se dejara 2Vs # 12 @ 12.5 dos lechos en forma transversal

    2Vs # 12 @ 17.5 dos lechos en forma longitudinal

    Cortante

    V= 5.27633752

    V= 25815.17 = 4.69 kg/cm < 8.38 kg/cm

    100 x 55

  • PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL PLSTICOS

    SAN AGUSTN - EMILIANO ZAPATA

    Para garantizar el empotramiento y la continuidad del acero se colocara un chafln en c/u de las esquinas de 25 cm.

    REVISION POR FLOTACION

    Pp de la caja

    losa superior 31.98 1 e= 0.5 38376

    losa inferior 31.98 1 e= 0.6 46051.2

    Muro perimetral 8 17.58 e= 0.6 202521.6

    Pp de relleno sobre caja 31.98 1 h = 0 0

    Peso propio de la estructura vaca = 286948.8

    Pp de la losa de cimentacin ( tapon ) A = 53.4562875 H= 0.800 102636.072

    Pp de relleno s / losa tapon-vol de caja A= 53.4562875 H= 18.68 955818.24

    Vol. de la excavacin-Vol. De la caja V-t= 998.563451 597.3864 = 401.18

    Volumen propio de la caja unin A= 31.98 H= 18.680 597.3864

    = 1345403.11

    NAF = 1.25 M Nivel de desplante = H= 19.48 m

    agua = 1000 kgs/m3Presin por flotacin V = 582995.4 kgs

    Pp est= 1345403.11

    FS= 2.30774224 1.3

    582995.4 no hay flotacin inmediata

    Efecto por flotacin

    Efecto de flotacin a largo plazo

    Pp de volumen de excavacin extrada

    &t = 1300 3 m de profundidad w = 208479.521&t = 1200 4 m de profundidad w = 256590.18&t = 1150 12.48 m de profundidad w = 767204.638

    1216.66667 Pp por excavacin = 1232274.34

    Pp est= 1345403.11

    FS = 1.09180486 > 1.30

    NO PASA

    1232274.34

    Efecto por supresin

  • PROYECTO EJECUTIVO DEL SISTEMA DE DRENAJE PLUVIAL PLSTICOS

    SAN AGUSTN - EMILIANO ZAPATA

    Se considerar la friccin del suelo - estructura ( cf ) c=qu/2

    cohesin la media ( c ) f = 2.5 1.25

    2.4 2 1.8 2.2 2.1

    Fc = 0.7 P = 10.4 AL = 202.592 m2

    Fr = 177.268 177268 kgs

    1522671.112 kgs

    FS = 1.23565919 > 1.35la friccin es para reducir la carga al suelo y tambin a reducir la flotacin

    1232274.339

    Tomando en cuenta la friccin de la estructura con el suelo se acepta, sin embargo esta estructura tiende a

    bajar y a subir sobre el mismo eje remoldeando a si dicha unin, esto se presenta cuando la caja este llena o vaca , para

    garantizar la estabilidad de la caja se colocar una aleta perimetral, la cual tambin le servir para distribuir el peso de

    la caja estando llena, por la baja resistencia del suelo que se encuentra a esta profundidad y la friccin se tomara FS = 2

    nicamente 88634

    Revisin de la capacidad del suelo al nivel de desplante

    Pp caja Pp s / aleta Tirante mximo dentro del crcamo h = 17.58

    389584.872 955818.2 Pp de la estructura : 1345403.1

    A. interior tirante mximo de bombeo Caja llena 348084

    19.8 17.58 1000 w = 1693487.1 372578.8

    Pp de la excavacin + la friccin

    1232274.34 88634.0 w = 1320908.34 372578.8 / 53.45 = qa=2.5ton/mPeso propio de la caja llena menos el peso por excavacin mas friccin qa = 6969.78391 < 2500 kgs/mla friccin pude funcionar + o - dependiendo de la carga ( en este caso como la carga es mayor la ok

    de la caja se le suma la friccin al peso por excavacin, siendo una fuerza adicional que se opone a que se unda la caja )

    5.2

    0

    P L A N T A