PROYECTO :

DISEO: BACH.ING. JAMES RESURRECCION HUAMAN

A) DATOS :

VOLUMEN (V) = 700.00 m3.ANCHO (a) = 12.50 m.ALTURA DE AGUA (h) = 2.00 m.LONGITUD (b) = 28.00 m.BORDE LIBRE (B.L.) = 0.30 m.ALTURA TOTAL (H) = 2.30 m.PESO ESPECIFICO DEL AGUA (ga) = 1000 Kg/m3CAPACIDAD DE CARGA DEL TERRENO (st) = 2.62 Kg/cm2CALIDAD DEL CONCRETO A USAR (fc) = 210 Kg/cm2PESO ESPECIFICO DEL CONCRETO ARMADO (gc) = 2400 Kg/m3RESISTENCIA A LA FLUENCIA DEL ACERO (FY) = 4200 Kg/cm2

28.60 m28.00 m

12.50 m 13.10 m

B) CALCULO DE MOMENTOS Y ESPESOR (e)

PAREDES :PARA EL CALCULO DE LOS MOMENTOS SE UTILIZAN LOS COEFICIENTES DADOS POR EL PCA.OBTENIDOS PARA UN DETERMINADO VALOR DE LA RELACION br/h.

SE DEBE CUMPLIR QUE : 0.50 < b/h < 3.00ENTONCES PARA : b/a = 2.24 2.00 O.K!SEGN RIVERA FEIJOO SE TIENE LOS SIGUIENTES COEFICIENTES (K).

Mx My Mx My Mx My0 0 0.027 0 0.009 0 -0.060

1/4 0.013 0.023 0.006 0.010 -0.012 -0.0592.00 1/2 0.015 0.016 0.010 0.010 -0.010 -0.049

3/4 -0.008 0.003 -0.002 0.003 -0.005 -0.0271 -0.086 -0.017 -0.059 -0.012 0 0

LOS MOMENTOS SE DETERMINAN MEDIANTE LAS SIGUIENTE FORMULA :M = k * ga * h3 Kg-m ------------ (1)

x/h y = b/4Mx My Mx My Mx My

0 0.00 216.00 0.00 72.00 0.00 -480.001/4 104.00 184.00 48.00 80.00 -96.00 -472.00

2.00 1/2 120.00 128.00 80.00 80.00 -80.00 -392.003/4 -64.00 24.00 -16.00 24.00 -40.00 -216.00

1 -688.00 -136.00 -472.00 -96.00 0.00 0.00

DISEO ESTRUCTURAL RESERVORIO DE RIEGO

REEMPLAZANDO LOS VALORES DE "K" EN LA ECUACION (1), SE OBTIENE LOS MOMENTOS (Kg-m) DEBIDO AL EMPUJE DEL AGUA.

y = b/2b/h y = 0

"MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO EN EL SECTOR AMISH ALTO, DISTRITO DE CARANIA, PROVINCIA DE YAUYOS - REGION LIMA"

y = b/2b/a x/h y = 0 y = b/4

Vol = 700 m3

SIENDO EL MOMENTO MAXIMO ABSOLUTO DEBIDO AL EMPUJE DEL AGUA :

M = 688.00 Kg-m

SIENDO EL MOMENTO MAXIMO ABSOLUTO A CONSIDERAR : M = 688.00 Kg-m

ESPESOR DE LA PARED, SE DETERMINA MEDIANTE EL METODO ELASTICO SIN AGRIETAMIENTO :

e = [6M / (ft * b)] ^ (1/2) --------- (3)DONDE : ft = 0.85 * (fc)^1/2 = 12.32 Kg/cm2

b = 100.00 cm

REEMPLAZANDO DATOS EN LA ECUACION (3) : e = 18.31 cm.PARA EL DISEO ASUMIMOS : e = 30.00 cm.

LOSA DE FONDO :

ASUMIMOS EL ESPESOR DE LA LOSA DE FONDO : elosa fondo = 0.25 mENTONCES EL PESO PROPIO SERA :PESO PROPIO DEL AGUA = h * ga = 2000.00 Kg/m2PESO PROPIO DEL CONCRETO = elosa * gc = 600.00 Kg/m2

W = 2600.00 Kg/m2

LA LOSA DE FONDO SE ANALIZARA COMO UNA PLACA FLEXIBLE Y NO COMO UNA PLACA RIGIDA, DEBIDO A QUE EL ESPESOR ES PEQUEO EN RELACION A LA LONGITUD. DICHA PLACA ESTARA

L (m) = 12.50

SE ORIGINAN LOS SIGUIENTES MOMENTOS :

MOMENTO DE EMPOTRAMIENTO EN LOS EXTREMOS : M = - W * L2 / 192 = -2115.89 Kg-mMOMENTO EN EL CENTRO DE LUZ : M = W * L3 / 384 = 13224.28 Kg-m

PARA UN MOMENTO EN EL CENTRO = 0.0513PARA UN MOMENTO DE EMPOTRAMIENTO = 0.5290

MOMENTOS FINALES : EMPOTRAMIENTO (Me) = -1119.30 Kg-mCENTRO (Mc) = 678.41 Kg-mMOMENTO MAXIMO : M = 1119.30 Kg-m

VERIFICACION DEL ESPESOR : e = [6Mmax / (ft * b)] ^ (1/2) --------- (4)

e = 23.35 cm < elosa fondo = 25.00 cm ES CONFORME

C) DISTRIBUCION DE LA ARMADURA

SE CONSIDERA LA SIGUIENTE FORMULA : As = M / (fs * j * d)

DONDE :M = MOMENTO MAXIMO ABSOLUTO EN Kg-m.fs = 900.00 Kg/cm2 (FATIGA DE TRABAJO DEL ACERO, NORMA SANIT. ACI 350)n = 9 VALOR RECOMENDADO POR LAS NORMA SANIT. ACI 350fc = 79.00 Kg/cm2 (FATIGA TRABAJO DEL CONCRETO, NORMA SANIT. ACI 350)k = 1/(1 + fs/(n*fc)) = 0.44j = 1 - k/3 = 0.85r = RECUBRIMIENTO CONSIDERADO EN cm.d = PERALTE EFECTIVO EN cm.

PARA LOSAS PLANAS RECTANGULARES ARMADAS EN DOS DIRECCIONES TIMOSHENKO RECOMIENDA LOS SIGUIENTES COEFICIENTES :

EMPOTRADA EN LOS EXTREMOS DEBIDO A LA ACCION DE LAS CARGAS VERTICALES ACTUANTES, PARA UNA LUZ.

PARED :

ACERO MINIMO : Asmin = 0.0015 b * e PARA : b = 100.00 cm e = 30.00 cm

Asmin = 4.50 cm2

ACERO VERTICAL : Mmax(x) = 688.00 Kg-m r = 3.00 cmAsv = 3.32 cm2 d = 27.00 cmAs = 4.50 cm2 (AREA DE ACERO NECESARIO)USANDO : f 1/2'' s = 28.22 cm.POR TANTO USAR : f 1/2'' @ 0.25 m

ACERO HORIZONTAL : Mmax(y) = 480.00 Kg-mAsh = 2.32 cm2

As = 4.50 cm2 (AREA DE ACERO NECESARIO)USANDO : f 1/2'' s = 28.22 cm.POR TANTO USAR : f 1/2'' @ 0.25 m.

LOSA DE FONDO :

ACERO MINIMO : Asmin = 0.0018 b * e PARA : b = 100.00 cm elosa fondo = 25.00 cm.

Asmin = 4.50 cm2

ACERO CALCULADO :Mmaxl = 1119.30 Kg-m r = 5.00 cmd = 20.00 cmAsc = 7.29 cm2 (AREA DE ACERO CALCULADO)As = 7.29 cm2 (AREA DE ACERO NECESARIO)USANDO : f 5/8'' s = 27.16 cm.POR TANTO USAR : f 5/8'' @ 0.250 m

D) CHEQUEO POR ESFUERZO CORTANTE Y ADHERENCIA TIENE LA FINALIDAD DE VERIFICAR SI LA ESTRUCTURA REQUIERE ESTRIBOS O NO; Y EL CHEQUEOPOR ADHERENCIA SIRVE PARA VERIFICAR SI EXISTE UNA PERFECTA ADHESIN ENTRE ELCONCRETO Y EL ACERO DE REFUERZO.

PARED :ESFUERZO CORTANTE :

v = V / (j * b * d) (ESFUERZO CORTANTE NOMINAL)V = ga * h

2 / 2 = 2000.00 Kg (FUERZA CORTANTE MAXIMA)j = 0.853d = 27.00 cm.b = 100.00 cm.

v = 0.87 Kg/cm2

EL ESFUERZO PERMISIBLE NOMINAL EN EL CONCRETO, PARA MUROS NO EXCEDER A:v max = 0.02 * fc = 4.20 Kg/cm2

v = 0.87 Kg/cm2 < 4.20 Kg/cm2 ES CONFORME

ADHERENCIA :PARA ELEMENTOS SUJETOS A FLEXIN, EL ESFUERZO DE ADHERENCIA EN CUALQUIER PUNTO DE LA SECCIN SE CALCULA MEDIANTE:

u = V / (o * j * d)o para: = 1/2" @ 0.20 m = 20.00 cm

EL ESFUERZO PERMISIBLE POR ADHERENCIA (U MX) ES:

u max = 0.05 * fc = 10.50 Kg/cm2u = 4.34 Kg/cm2 < 10.50 Kg/cm2 ES CONFORME

E) CALCULO DE LAS PRESIONES EN EL SUELO.

PESO DE LOSA DE FONDO :

L = 20.60 m.B = 10.60 m.E = 0.20 m.

PESO 1 = 104,812.80 Kg.

PESO DE PAREDES :

L = 28.60 m.B = 12.50 m.H = 2.30 m.E = 0.30 m.

PESO 2 = 136,123.20 Kg.

PESO DEL AGUA :

L = 28.00 m.B = 12.50 m.H = 2.00 m.

PESO 3= 700,000.00 Kg.

PESO TOTAL = 940,936.00 Kg.

ESFUERZO TRANSMITIDO AL SUELO

AREA = 218.36 m2.

Gt act = 0.43 kg/cm2. < St = 2.62 kg/cm2. ES CONFORME

VERIFICACION DE ESTABILIDAD

V =

Z = 0.40 FACTOR DE ZONA - ZONA 3U = 1.30 FACTOR DE USO E IMPORTANCIA - CATEGORIA BS = 1.40 FACTOR DE SUELOC = 2.50 FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICA

Ro = 3.00 COEFICIENTE DE REDUCCIN DE SOLICITACIN SSMICA

V = 0.61 P

CALCULAMOS LA ALTURA DEL CENTRO DE GRAVEDAD DEL RESERVORIO.

PESO(kg)

PARED 136,123.200LOSA DE FONDO 104,812.800AGUA 700,000.000

Total 940,936.000

1.15 156,541.6800.1 10,481.2801.2 840,000.000

1,007,022.960

EL COEFICIENTE DE AMPLIFICACIN SSMICO SE ESTIMAR SEGN LA NORMA DEL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES

SEGN LA UBICACIN DEL RESERVORIO, TIPO DE ESTRUCTURA Y TIPO DE SUELO, SE TIENE LOS SIGUIENTES VALORES:

ELEMENTO ALTURA CG MOMENTO(m) (kg-m)

AreaPtotalactGt .

P x R

ZUSC

LA ALTURA DEL CENTRO DE GRAVEDAD DEL TANQUE FILTRO ES:

Y CG = 1.07 m.

P = 940,936.00 Kg.

V = 570,834.51 Kg.

Mv = V*Ycg = 610,927.26 Kg.-m

LA CIMENTACIN SER UNA LOSA CONTINUA DE LAS SIGUIENTES CARACTERISTICAS:

L = 28.60 m.B = 13.10 m.

AREA DE LA LOSA = 218.36 m2.

ESTABILIDAD AL VOLTEO

EL MOMENTO EQUILIBRANTE ES:

= 13,455,384.80 Kg.-m

FACTOR DE SEGURIDAD AL VOLTEO:

22.02 > 2.5

ESFUERZOS EN EL SUELO

LA EXCENTRICIDAD RESULTA SER:

e = 0.65 m.

Gmax = 0.56 kg/cm2. < St ES CONFORME

Gmin = 0.30 kg/cm2. < St ES CONFORME

EL FONDO DEL RESERVORIO RECIBE EL TOTAL DE LAS CARGAS APLICADAS, EL ESFUERZO MXIMO Y MNIMO EN EL SUELO SE CALCULN SEGN LA SIGUIENTE EXPRESIN:

LA MASA LQUIDA TIENE UN COMPORTAMIENTO SSMICO DIFERENTE AL SLIDO, PERO POR TRATARSE DE UNA ESTRUCTURA PEQUEA SE ASUMIR POR SIMPLICIDAD QUE ESTA ADOSADA AL SLIDO.

A ESTA ALTURA SE SUPONE QUE ACTUAR LA FUERZA SSIMICA, GENERANDO UN MOMENTO DE VOLTEO

2* BPMe

MvMeFSv FSv

PMve

)61(*maxBe

APG )61(*min

Be

APG