DISEO ESTRUCTURAL DE UN ACUEDUCTO

PROYECTO : CANAL PRINCIPAL CAJAMARCAZONA: LLUTA

DATOS A INGRESAR PARA EL DISEO ESTRUCTURAL

Ingrese longitud del puente .......(L)....... .............. = 24.00 ml.Ingrese flecha del cable ............(f)..... .............. = 2.50 ml.carga de la madera .............. = 27.00 ml.Sobrecarga mxima (H2O) ..(Sc)........... .............. = 150.00 Kg.Factor de impacto (25 al 50%) ...(i)......... .............. = 30 %Altura pendola mas pequea 0.500 m

CARGA MUERTAPeso del Tubo 21.28 Kg/mPeso de la Madera 27.00 Kg/mPeso de Accesorios Pernos y otros 10.00 Kg/m

Wd= 58.28 Kg/m

Cortante por carga muerta Vd=Wd 58.28 kgCortante por Sobrecarga Vl=Sc*I% 195 Kg

Madera (grupo C) Densidad = 450 Kg/m3

D- DISEO DE PENDOLAS

Se usaran varillas de fierro liso , que en sus extremos llevaran ojos soldados electricamente,

Fadm,=0,6*Fy Fy= 2500 Kg /cm2, PENDOLASDiametro As(cm2) peso(kg/ml)

A. pendola=P/(0,6*Fy) Area Secc. pend= 0.17 cm2 1/2" 1.27 1.02P=Cortante total, 5/8" 1.98 1.58

3/4" 2.85 5Se usaran pendolas de diametro 1/2"

E- DISEO DE CABLES PRINCIPALES,

Calculo del peso distribuido del puente por metro lineal,

Peso de Tuberia 12" 21.28Peso de Accesorios 10.00Peso de cables(6,2Kg/ml) 6.27Peso de pendolas 1.00Peso de la Madera 27.00 Kg/mSobrecarga H2O 150.00TOTAL CARGAS 215.55 KgFACTOR SEGURIDAD 5N=f/L 0.1042 CABLE PRINCIPALTENSION HORIZONTAL T=P*L^2/(f*8) 6207.84 DIAMETRO NCable R,E,R (TN)TENSION EN ELCABLE PL^2*(1+16*N^2)^1/2 6725.16 1/2" 0 19.8

3/4" 1 23.75TENSION T=FS*Tc 33.63 Tn 7/8" 2 32.13

1" 3 41.71Ingrese el numero del cable a usar 1 1 1/8" 4 52.49

1 1/4" 5 64.47Se usaran 1.42 cables 1 3/8" 6 77.54 1 1/2" 7 91.8USAR 2 CABLES 1 5/8" 8 105.77

1 3/4" 9 123.74

F- DISEO DE CAMARA DE ANCLAJES

DATOS : Ver planta y elevacinancho A= 2.00 mtslargo B= 2.00 mtsperalte C= 2.00 mtscontraflecha f"= 0.10 mtsver grfico LH1= 6.00 mtsver grfico LH2= 6.00 mtsp.e. concreto 2.30 Tn/m3ver grfico p 0.50 mtsver grfico k 1.50 mts

Y1 4.60

ANGULOS FORMADOS EN EL PUENTE RADIANES GRADOS

Angulo con el cable principal Arc Tang( 4f/L) 0.39 22.62Angulo del fiador izquierdo Arc Tang( Y1/LH1) 0.65 37.48Angulo del fiador derecho Arc Tang( Y2/LH2) 0.65 37.48

Longitud del fiador izquierdo (L1) 7.56Longitud del fiador derecho (L2) 7.56

Peso de la CAMARA de Anclaje W=A*B*C 18.4 18.4 Tn H= C A

Tension Horizontal= 6.21 6.21 Tn7.82 Tn4.76 Tn B

Componente Vertical de la reaccion = 13.64 TnPresion Maxima ejercida=P=2*R/(a*b) 0.68 Kg/cm2 PLANTA DE LA CAMARA

DE ANCLAJE

El coeficiente de seguridad de la camara al deslizamiento debe ser minimo 2por tanto debe resistir una tension dobleRV=Pc-2*Tv1 8.88 TnFuerza que se opone al deslizamiento= Fd1= f*RV 6.22 Tn

Calculo de empujes en la camara Peso especifico terreno 1.6Angulo de reposo 35Coeficiente friccion Uf 0.6

3.47 TnFuerza friccion que opone al desliz,= Fd2=f*Ea 2.08 Tn

23.617 Tn

Fuerza resistente total=(Fd1+Fd2+Ep)= 31.92

Se debe cumplir Frt >2H CONFORMEFrt= 31.922H= 12.42

G- DISEO DE LOS CARROS DE DILATACION

DESPLAZAMIENTO DE LOS CARROS

Peso propio del puente Wd= 65.55 KgPeso por lado 32.78 KgEmpuje =pl^2/8f=H 943.92

Desplazamiento del carro en cada torre por carga muerta

Tension en el fiador T1=H/Cos Tension Vertical en el fIador Tv1=T1*Sen

Empuje activo=1/2(pxh2xTag(45-b=

Empuje pasivo=Ep=1/2*(pxh2xTag(45+XA=

E=2/3(2100000) 1400000.00A=seccion Total cable por banda 3.79 cm2 0.21 cms Desplazamiento en portico izquierdo 0.21 cms Desplazamiento en portico derecho

Desplazamiento maximo con sobrecarga y temperaturala tension horizontal maxima es 6207.84 KgTension por lado H1= 3103.92El desplazamiento sera

c= 0.000012 t= 18 C* 1.09 cmsLuego el desplazamiento neto es 1.00La plancha metalica debe tener un minimo de 1.00 cms a cada lado del eje de la torre

Presion vertical sobre la torre7345.94 Kg 7.3 Tn

Presion en cada columna (P)= 3.67 TnEesfuerzo admisible (Fa) 7.5 Tn/cm2 4.52841667diametro de rodillos (d) 1.58 cmsNumero de rodillos (n) 4 u

Ancho de la platina(A)=760xP/(Fa^2nd) Presion en la plancha=P/ALA= 7.85 cms P= 11.90Dejando 2,5 cms de borde acada ladoAt=A+2*2,5 13.00 cmsLargo de platina=(n-1)*(d+1)+2*8 23.74

Si la plancha superior se desplaz 1.00 cms La distancia extrema aumentara 2 cms a 3 cms

El momento que se produce en el volado sera =( M) =P/A*B M= 53.56 f= 8 cms

Radio de la parte curva C= 11.87r=(f^2+c^2)/(2f)= r= 12.81y=(r^2-^x^2)^0,5 y= 12.45E`=f-(r-y)+2 E`= 9.64Considerando uan faja de 1 cm de ancho y el espesor en la seccion E`S=ab^2/6 S= 15.50 cm2R=M/S R= 3.46 kg/cm2 Ra= 2100

Es R

DISEO DE ABRAZADERAS

Pu P actuant= 0.425 tn Perno = 1.59 cme Plancha = 0.48 cmb ancho = 7.62 cmc largo = 5.08 cmn N pernos= 1.00 und

Corte

c m = Num. de areas de corte 1

Ab = Area transversal del perno 1.98 cm2 bFbu = Resistencia a la fractura del perno 8.43 tn/cm2

Coef de Seg. 0.65

6.51 tn

Aplastamiento en plancha

Coef. de segu. 0.75d = diametro del perno 1.59 cmt = espesor de la plancha conex. 0.48 cm

Fu = Resistencia a la fractura de la plancha 4.08 tn

5.60 tn

fs= 4N= 0.1N= 0.3

Bloque de Corte

Fractura por Tension Plancha + Fluencia por cortante en perno

Ant = e x b-(d+hol)Ant = 2.74Avg = c x eAvg = 2.44

0.75Ant= area neta sujeta a traccion 2.74 cm2Avg= area total sujeta a cortante 2.44 cm2Fu= Resistencia a la fractura de la plancha 4.08Fy= Resistencia a la traccion de la plancha 2.53

Rn =x m x Ab x (0,6xFbu)

=

Rn=

Rn= x 2,4 x Fu x d x t

=

Rn=

Numero de Pernos = Pu (analisis) / Rn (corte)

Rn= (Fu x An + 0,6 x fy x Avg)

11.17 Tn

Fractura por Cortante en plancha + Fluencia por Tension en perno

Atg = e x bAtg = 3.66Ans =Ans = 1.48

Atg= area neta sujeta a traccion 3.66 cm2Ans= area total sujeta a cortante 1.48 cm2

9.67 tn

> Pu CORRECTO

Disposicion de los Pernos

Se asume una separacion de pernos : 20 cmsN= 1 Num pernosPu= 0.425 P. Actuante repartidoFu= 4.08t = 0.48 espesor de la plancha

Se tiene que

L= 0.29 cms 1 perno

Rn=

c x e -(0.5 x(+0.32)xN

Pbc= (fy x Atg + 0,6 x Fu x Ans)

Pbc=

Pbc

L = Pu / (x Fu x t)

D. CableAbrazadera