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.TRANSCRIPT
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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
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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
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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
.
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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
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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.
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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
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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
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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
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.
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
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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
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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
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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