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7/17/2019 Alcantarillas.xls

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ALCANTARILLA DE TUBO DE CONCRETO ARMADO : DREN CRUZA UNA CARRETERAPág. 1

Eje del Camino

Eje del tubo

A A

Progresiva

PLANTA

Transición Entrada Ancho del Camino Transición Salida

c.F

Cobertura Mnima

!1 c.A c." c.C c.#

# $lujo !%

so

& ' # !(o 1.)* m mn. & ' # !(o 1.)* m mn.

CORTE A - A

Caractersticas +idráulicas del Canal Cotas

, - 1.%** m&(s ! - *.* m c.A - /).%)0 msnm

b - *.0** m A - 1.10 m%

so - *.*** m(m 2 - *.& m Caractersticas del Camino

n - *.*13 T - %.1 m

4 - 1.) v - 1.*& m(s Ancho del camino mas bermas 5 b1 - 0.**

+ - *./& hv - *.*) m Cota centro de Carretera 6msnm7 5 c.F - /.*0

+ - *./) m F - *.)*

Selección del Tubo

#e acuerdo al Cuadro 89 1: la velocidad del agua dentro del tubo debe ser ; - 1.)* m(s< as mismo: con el caudal del canal

se determina el diámetro del tubo: =ue >ara este caso 5 , - 1.%** m&(s se tiene 5

#iámetro 6m7 5 3% ? @ 1.** m # - 1.**

Area 6m%7 5 At - *./3elocidad 6m(s7 5 t - 1.&3

Carga de velocidad 6m7 5 hvt - *.*/

Pendiente mnima 6m(m7 5 st - *.**) ma!or =ue la >endiente del canal B. D

Flujo Tipo 1

Cota en "

c." 6msnm7 5 c.A ! 6# 1.) ' hvt7 c." - /3.%1

Gongitud de la Alcantarilla

G 6m7 5 % ' 4 ' 6c.F c."7 b1 G - 1).*

- *.**) mn.



ALCANTARILLA DE TUBO DE CONCRETO ARMADO : DREN CRUZA UNA CARRETERAComo los tubos tienen una longitud Htil de %.** m: se ado>tará tubos enteros o sea una longitud de 5 10.** m

G - 10.**

Pág. %

Cota en C

c.C 6msnm7 5 c." st ' G c.C - /3.31

PIrdida de Carga +idráulica en la Alcantarilla

Transición de entrada 5 ' 6tJ% ( 1/.0% 7 : - *.) >e - *.*)

Transición de la salida 5 1 ' 6tJ% vJ%7 ( 1/.0%: - 1.* >s - *.*3

Por Fricción en la Alcantarilla 5

n - *.*1& , - 1.%** At - *./3 2t - *.%)

Pendiente >or $ricción 5 6, ' n ( At7J% ( 62t7J63(&7 s$ - *.**1/&

PIrdida >or $ricción 6m7 5 s$ ' G >$ - *.*&

PIrdida total 6m7 5 >e >$ >s Ptotal - *.1%

Cota en #

8ivel de Energa en A 6msnm7 5 c.A ! hv 8.E.A - /0.**0

8ivel de Energa en # 6msnm7 5 8.E.A Ptotal 8.E.# - /).0

Cota en # 6msnm7 5 8.E.# 6! hv7 c.# - /).1&0

Cobertura o 2elleno sobre el Tubo

hr 6m7 5 6c.F c."7 # hr - %.%

Gongitud de Transición

Gte - Gts 6m7 5 K6b % ' 4 ' +7 #L ( 6% ' tan61%9&* 77 Gt - ).)&

Asumir 5 Gt - ).)*

Flujo Tipo 3

, - C ' A ' K1/.0% ' 6!1 hv17LJ*.) !1 hv1 - K, ( 6C ' A7LJ% ( 1/.0%

, - 1.%** C - *.0* A - &.1310 ' 6#(%7J% - *.)

!1 hv1 - *.&&

En el canal: se tiene 5 ! hv - *.)

En el $lujo ti>o &: el valor del tirante de agua 6!7 - *.* m: debe ser ma!or =ue 1.) ' # - 1.)*

lo cual no es cierto >or lo =ue no es $lujo ti>o &

Flujo Tipo 4 y 5

, - C1 ' A& ' K1/.0% ' N6!1 hv17 !& h$OLJ*.) h$ ;;; *.**

, - C1 ' A& ' K1/.0% ' N6!1 hv17 !&OLJ*.) NK, ( 6C1 ' A&7LJ% ( 1/.0% O !& - !1 hv1

con 5 A - Ao - *.) m% ! ( # - *.* en el Cuadro % 5 A& ( Ao - *.3

, - 1.%** C1 - *.* !& - *.* A& - *.)

!1 hv1 - 1.*&

En el $lujo ti>o 3 ! ): el valor de la carga energItica 6 !7 - *.* m: debe ser menor =ue 1.) ' # - 1.)*

lo cual veri$ica =ue es $lujo ti>o 3 ! )



ALCANTARILLA DE TUBO DE CONCRETO ARMADO : DREN CRUZA UNA CARRETERA

Dis!o Es"#u$"u#%l & l% T#%'si$i('

Pág. &

/0.%*0 # - 1.** #

h> h> - 1.&/

/3.%1

).)* - Gt

*./) - +

1 /).%)0

1.)*

b - *.0*

Para $acilitar el cálculo estructural lo haremos >ara el caso más des$avorable: es decir 5 cuando la sección está sin agua

! el em>uje lateral del relleno es hacia los muros verticales. Cabe mencionar =ue el área de la armadura será igual >ara

el talud inclinado como el vertical< as mismo: el cálculo de la losa del >iso se hará >ara la sección de ma!or ancho

- &&* g(m%

h> P%

Ps%

h>(%

h>(&

d% B A

P1

bs ( % d1

#atos

Peso es>ec$ico del suelo relleno 6g(m&7 ds - 1)*

Peso es>ec$ico del concreto 6g(m&7 >c - %3**

Peso es>ec$ico del agua 6g(m&7 da - 1***

Altura de muro vertical de transición 6m7 h> - 1.3*

Es>esor de muro vertical ! talud inclinado 6m7 d1 - *.1)

Es>esor de >iso o losa de transición 6m7 d% - *.1)

#ada las condiciones hidráulicas: asumiremos =ue el Flujo es Ti>o 1

Ps1



ALCANTARILLA DE TUBO DE CONCRETO ARMADO : DREN CRUZA UNA CARRETERA Ancho de llegada de transición - diámetro tubo 6m7 bs - 1.**

Angulo de Fricción interna del relleno 697 Q$ - &3

Sobrecarga >or trá$ico 6g(m%7 - &&*

Ca>acidad Portante del suelo 6g(cm%7 Cc - 1

Ancho de cimentación 6m7 5 bs % ' d1 Ac - 1.&*

Presión 8eutra 5 61 seno 6Q$77 Rn - *.33

Pág. 3

Presión 8eutra del Suelo

Ps1 6g(m7 Rn ' ' h> Ps1 - %*&

Ps% 6g(m7 61(%7 ' Rn ' ds ' 6h>7J% Ps% - /

Momentos

MA 6gm(m7 - 66h> ( %7 ' Ps1 6h> ( &7 ' Ps%7

MA - )1)

M" 6gm(m7 - MA M" - )1)

Peso de la Estructura

P1 6g(m7 6bs ( % d17 ' d% ' dc P1 - %&3

P% 6g(m7 h> ' d1 ' dc P% - )*3

Pa 6g(m7 h> ' bs ' da Pa - 13**

Ct 6g(cm%7 5 K% ' 6P1 P%7 PaL ( K Ac ' 1****L

Ct - *.%%

FS 5 Cc ( Ct FS - 3.)) %

#atos

2esistencia del concreto 6g(cm%7 $ c - %1*

A$luencia del acero 6g(cm%7 $! - 3%**

Metro lineal de losa !(o muro: 6m7 b - 1

Módulo de elasticidad del acero 6g(m%7 Es - %1*****

Módulo de elasticidad del concreto 6g(m%7: Ec - 6>c(1***7J1.) ' 3%*'6$ c7J6*.)7

Ec - %&**0

Es$uero del concreto 6g(cm%7 5 *.3) ' $ c Fc - /3.)

Es$uero del acero 6g(cm%7 5 *.)* ' $ ! Fs - %1**

r - Fs ( Fc - r - %%.%%

n - Es ( Ec - n - /

U - n ( 6n r7 - U - *.%

j - 1 U ( & - j - *./*3 - *.) ' j ' Fc ' U - - 1%.&

El es>esor de los muros ! la losa: tendrán el es>esor mnimo 5 *.1) m el cual será com>robado ! como re$uero

una sola malla ubicada a *.*) m de la cara en contacto con el agua

Mu#os

dum 6cm7 - 6 % ' MA ( 6 Fc ' U ' j ' b77 J *.) dum - 0

Asumiendo dum - 1* cm: >ara 1) cm =ue es el es>esor: nos da un recubrimiento =ue eVcede

a los & cm mnimos solicitados

Presión de la Estructura sobre el suelo 5 6Ct7

Factor de Seguridad 5 6 FS - %7

#eterminación del >eralte Htil del muro 6dum7




#iseWo >or Carga de Servicio

Ga estructura se diseWará >or el mItodo de carga de servicio >or estar Ista en contacto con el agua

Area de Acero >or metro de ancho de Muro

El área de acero >or metro de ancho de muro >ara diseWo >or carga de servicio sera5

Asm 6cm%7 - MA ( 6 Fs ' j ' b7 - Asm- *.%

Acero vertical *.% Q &(? X %.0& m

Pág. )

Acero Minimo Ynclinado ! ertical

asmmn 6cm%7 5 *.**1) ' b ' dum asmmn - 1.)*

Acero inclinado ! vertical 1.)* Q &(? X *.3) m

Acero de Tem>eratura

Atm 6cm%7 - *.**%) ' b ' d1 Atm - &.)

Acero horiontal al sentido del $lujo 5 &.) Q &(? X *.%* m

Piso o Los%

dul 6cm7 - 6 % ' M" ( 6 Fc ' U ' j ' b77 J *.) dul - 0

Asumiendo dul - 1* cm: >ara 1) cm =ue es el es>esor: nos da un recubrimiento =ue eVcede


Area de Acero >or metro de ancho de Gosa

El área de acero >or metro de ancho de losa >ara diseWo >or carga de servicio sera5

Asl 6cm%7 - M" ( 6 Fs ' j ' b7 - Asl - *.%

Acero >er>endicular al sentido del $lujo *.% Q &(? X %.0& m

Acero Minimo

aslmn 6cm%7 5 *.**1 ' b ' dul aslmn - 1.*

Acero >er>endicular al sentido del $lujo 1.* Q &(? X *.3* m

Acero de Tem>eratura

Atl 6cm%7 - *.**1 ' b ' d% Atl - %.*

Acero >aralelo al sentido del $lujo 5 %.* Q &(? X *.%0 m

*.1)

Q &(? X *.3* m

#eterminación del >eralte Htil de losa 6dul7



ALCANTARILLA DE TUBO DE CONCRETO ARMADO : DREN CRUZA UNA CARRETERA1.3*

Q &(? X *.%0 m Q &(? X *.%* m

*.1)

b(%

MEDIA )ECCION TRAN)*ER)AL DE TRAN)ICI+N

Pág. 0

Dis!o Es"#u$"u#%l &l Tu,o & Co'$#"o

#atos5

Ti>o de suelo 5 Arena Fina 6g(m&7 ds - 10)*

Cobertura o 2elleno sobre el tubo 6m7 5 hr - %.%Peso es>ec$ico del agua 6g(m&7 >a - 1***

#iámetro Ynterior del Tubo 6m7 # - 1.**

Es>esor del Tubo 6m7 et - *.11

#iámetro EVterior del Tubo 6m7 "c - 1.%%


Gongitud 6cm7 G >or metro lineal G - 1**

Carga iva del trá$ico +S %*

Cl$ulo Es"%"i$o & l% Tu,#.% & Co'$#"o A#/%&o

"d - 0.*3

"c - 1.%% hr - %.%

e - # - 1.** e -

*.11 *.11

h máV. - &./ 1

*.3) m mn. *.3) m mn. 1 -

h - 1.)%

2elleno de Area Fina !(o Zruesa 6com>actada con agua7 *.&* -*.1)*.1)'#

a1 - *./ "c - 1.%% a1 - *./

" - &.**

Caracterstica del tubo

2esistencia a la rotura 6ton(m7 5 1* ' # 2r - 1*.**

Condiciones de EVcavación de 4anja

[ - /*9




Peso \nitario del Material 67 5 1%* >ound (>ie& - -1 >ound ( >ie& - 10 g ( m& - *.*10 ton(m&

Peso \nitario del Material 6ton(m&7 5 1%* ' - 1./%

hr ( "d - *.& con este valor en la $igura

).%.1: se determina el coe$iciente de MA2STB8 Cd - *.&0 ] - *.1/%^d 6ton(m7 5 Cd ' ' 6"d7J% ^d - %).%%

hr ( "c - 1.0 con este valor en la $igura

).&.%: se determina el coe$iciente de MA2TSTB8 Cc - %.& r asP - *.1

^d 6ton(m7 5 Cc ' ' 6"c7J% ^d - 0.)

Pág.

Factor de Carga

Para clases de suelos: como >or ejem>lo Ti>o " 6suelo granular >oco cohesivo7 se tiene 5M - *.* - *.&&

= - 6M ' ( Cc7 ' 66+ ( "c7 M ( %7 = - *.%%

8 - *.* _ - *.)/3

G$ - 1.3&1 ( 68 _ ' =7 G$ - %.3

Carga Transmitida

Ct 6ton(m7 5 ̂ d ( G$ Ct - %.0) ; 1*.** B.. D

Factor de Seguridad

F.S 5 2r ( Ct F.S - &. B.. D

Carga >or Peso Peo>io del Tubo

P> 6g(m7 5 6&.1310 ( 37 ' 6"cJ% #J%7 ' >c P> - /%1

Carga >or Peso del Agua en el Tubo

Pat 6g(m7 5 6&.1310 ( 37 ' #J% ' >a Pat - )

Carga Muerta >or el relleno

#eterminación del $actor 2S# ' A Tabla 5 alores de 2S# ' A Ado>tamos un ángulo de so>orte del

del tubo [ - 0*9 el cual en combinación con el suelo normal tenemos 5 2S# ' A - *.3

Con la $igura 89 10 6Manual de Alcantarillas7 se determina el valor de "'s hr ( "c - 1.0 *.3

se tiene 5 "'s ( "c - 1.0

"'s - 1./) m

El valor de " - &.** es ma!or =ue el valor lmite >ara "'s - 1./) entonces la anja es considerada como

ancha

Con la $igura 89 1) 6Manual de Alcantarillas7 se determina el $actor ` : >ara un valor de 2S# ' A - *.3 !

hr ( "c - 1.0 ` - 1.3

a7 Condición de 4anja !(o Trinchera

b7 Condición Acción #irecta del 2elleno

El valor de ^d calculado en condición de trinchera: debe ser menor =ue la calculada >ara condición de acción directa del

relleno: en este caso el >rimer valor de ^d resulta im>racticable >or lo =ue tomaremos la condición b7

Condicionante 5 Ga >resión del agua en la alcantarilla jamás estará alta ! el tubo está eV>uesto a las siguientes cargas 5

! 2S#'A -



ALCANTARILLA DE TUBO DE CONCRETO ARMADO : DREN CRUZA UNA CARRETERACarga de relleno 6g(m7 5 ` ' "c ' hr ' ds Prell. - 0*%

Carga iva >or el Trá$ico

Con la $igura 89 1 " 6Manual de Alcantarillas7 se determina el valor de PT con hr - %.% !

sistema de carga de Trá$ico 5 +S %* 6g(m%7 PT - /)*

Coe$iciente de im>acto 5 Q - 1 *.& ( hr Q - 1.1&

Carga >or trá$ico 6g(m7 5 Q ' PT ' "C Ptrá$. - 1&1*

Carga Total >or Peso Pro>io ! el Peso del Agua

P>a 6g(m7 5 P> Pat P>a - 1*0

Carga Total >or 2elleno ! Trá$ico

Prt 6g(m7 5 Prell. Ptrá$. Prt - *1%

Pág.

P

B B B B

2elleno de Arena C C

0

\bicación de los Momentos #istribución de la 2eacción del Suelo

Mo/'"os ' l Pu'"o B &l Tu,o

Angulo de so>orte 5 [ - 0*9 ! #iámetro medio 6m75 6"c #7 ( % #m - 1.11

con este ángulo [ el coe$iciente b del cuadro 3 es 5 b - *.*3%

M>a 6gm7 5 b ' P>a ' #m M>a - /.)&

con este ángulo [ el coe$iciente b del cuadro 3 es 5 b - *.*&

Mrt 6gm7 5 b ' Prt ' #m Mrt - 03/.%1

Momento Total en el Punto "

M" 6gm7 5 M>a Mrt M" - %.3

Mo/'"o ' l Pu'"o C &l Tu,o

a7 Momento >or Peso Pro>io ! Peso del Agua 6M>a7

b7 Momento >or 2elleno ! Trá$ico 6Mrt7

C

[ - /*9

C

!

[ - /*9




Angulo de so>orte 5 [ - 0*9 ! #iámetro medio 6m75 6"c #7 ( % #m - 1.11

con este ángulo [ el coe$iciente b del cuadro 3 es 5 c - *.*0)

M>a 6gm7 5 c ' P>a ' #m M>a - 1%&.*/

con este ángulo [ el coe$iciente b del cuadro 3 es 5 c - *.*/%

Mrt 6gm7 5 c ' Prt ' #m Mrt - 1.1/

Momento Total en el Punto C

MC 6gm7 5 M>a Mrt MC - /31.%

M(&ulo & l% )$$i(' p%#% l% P%#& &l Tu,o

^ 6cm&7 5 G ' eJ% ( 0 ^ - %*1

Pág. /

Gos tubos deben de ser diseWados >ara =ue el es$uero de tensión en el concreto en la sección crtica no sea ma!or =ue

3* g(cm%: considerando las $ueras ! cargas =ue se >resentan

T'si(' ' l Pu'"o B

" 6g(cm%7 5 M" ( ̂ " - &0.1&

T'si(' ' l Pu'"o C

C 6g(cm%7 5 MC ( ̂ C - 30.0

Ga tensión calculada en el >unto " es menor =ue 3* g(cm%: en cambio la calculada en el >unto C es ma!or =ue 3* g(cm%<

>or consiguiente los tubos serán de concreto armado

a7 Momento >or Peso Pro>io ! Peso del Agua 6M>a7

b7 Momento >or 2elleno ! Trá$ico 6Mrt7



Cuadro 89 1

#ATBS PA2A SEGECCYB8A2 EG T\"B

- 1.** m(s 6máV.7 - 1.)* m(s 6máV.7 T\"B

Transición en tierra Transición en Concreto

, 6m& ( s7 , 6m& ( s7 #iámetro Area

#esde Ynclusive #esde Ynclusive 6>ulgadas7 6mm7 6m%7

*.*** *.*0 *.*** *.11* 1% &** *.*&*.*0 *.1%% *.11* *.1& 1) &) *.113

*.1%% *.10 *.1& *.%3 1/ 3) *.103

*.10 *.%& *.%3 *.&3* %1 )%) *.%%&

*.%& *.&11 *.&3* *.33) %3 0** *.%/%

*.&11 *.&/3 *.33) *.)03 % 0) *.&0/

*.&/3 *.3 *.)03 *.0/3 &* )* *.30

*.3 *.)/ *.0/3 *.31 && %) *.))%

*.)/ *.0// *.31 1.*** &0 /** *.0)

*.0// *.%1 1.*** 1.1) &/ /) *.1

*.%1 *./)3 1.1) 1.&0% 3% 1*)* *./3

*./)3 1.*/0 1.&0% 1.)0& 3) 11%) 1.*%

1.*/0 1.%30 1.)0& 1./ 3 1%** 1.10

1.%30 1.3* 1./ %.** )1 1%) 1.&1

1.3* 1.) %.** %.%)1 )3 1&)* 1.31.) 1.)0 %.%)1 %.)* ) 13%) 1.30

1.)0 1./3) %.)* %./1 0* 1)** 1.%3

1./3) %.130 0& 1)) %.*11

%.130 %.&)0 00 10)* %.%*

%.&)0 %.)3 0/ 1%) %.31%

%.)3 %.*& % 1** %.0%

Fuente 5 #esing o$ Small Canal Structures



2 D A3 2 Ao 2 D A3 2 Ao 2 D A3 2 Ao 2 D A3 2 Ao

1 *.**1 6 *.%*00 51 *.)1% 76 *.1))

*.**3 7 *.%1 5 *.)%)) 77 *.%0%

3 *.** 8 *.%%/% 53 *.)&% 78 *.&0/

4 *.*1&3 9 *.%3* 54 *.))*/ 79 *.3&

5 *.*1 3 *.%)%& 55 *.)0&0 8 *.)0

6 *.*%3) 31 *.%03* 56 *.)0% 81 *.0

7 *.*&* 3 *.%)/ 57 *.) 8 *.0

8 *.*&) 33 *.% 58 *.0*13 83 *.&

9 *.*330 34 *.%// 59 *.013* 84 *./0

1 *.*)%* 35 *.&11/ 6 *.0%0) 85 *./*)/

11 *.*)/ 36 *.&%31 61 *.0&/ 86 *./13/

1 *.*0* 37 *.&&03 6 *.0)1& 87 *./%&0

13 *.*03 38 *.&3 63 *.00&0 88 *./&%*

14 *.*)1 39 *.&011 64 *.0)/ 89 *./3*%

15 *.*/31 4 *.&&) 65 *.01 9 *./3*

16 *.1*&& 41 *.&0* 66 *.**% 91 *./))3

17 *.11% 4 *.&/0 67 *.1%% 9 *./0%)

18 *.1%%3 43 *.311% 68 *.%31 93 *./0/%

19 *.1&%& 44 *.3%& 69 *.&0* 94 *./))

*.13%3 45 *.3&03 7 *.3 95 *./1&

1 *.1)% 46 *.33/1 71 *.)/& 96 *./00

*.10&1 47 *.301 7 *.* 97 *.//1&

3 *.1& 48 *.33) 73 *.%% 98 *.//)%

4 *.13) 49 *.3& 74 *./&3 99 *.//&

5 *.1/)) 5 *.)*** 75 *.*3) 1 1.****



*%lo#s & N p%#% *%#i%s *%lo#s & y ; p%#% <%#i%sCl%ss & )ulos #l%$io's & MClases de Suelos alores de 8 M _ _

Clase A *.)*) *.* *.*** *.1)*

Clase " *.* *.& *.%1 *.3&

Clase C *.3* *.) *.3%& *.)0

Clase # 1.&1* *. *.)/3 *.11

*./ *.0)) *.0

1.* *.0& *.0&

hr ( "d Material Zranular Arena ! Suelo Arcilla Arcilla

>oco cohesivo Zrava Sobresaturado Saturada] - *.1/% ] - *.10) ] - *.1)* ] -*.1&* ] - *.11*

*.% *.1/ *.1/ *.1/ *.%* *.%*

*.3 *.& *.& *.& *.& *.&

*.0 *.)3 *.)3 *.)) *.)0 *.)0

*. *.0/ *.* *.1 *.% *.&

1.* *.& *.) *.0 *. *./*

1.% *./0 *.// 1.* 1.* 1.*

1.3 1.1 1.1 1.1 1.% 1.%

1.0 1.% 1.% 1.& 1.& 1.3

1. 1.& 1.3 1.3 1.3 1.)

%.* 1.3 1.) 1.) 1.) 1.0

%.% 1.) 1.0 1.0 1. 1.



%.3 1.0 1. 1. 1. 1./

%.0 1.0 1. 1. 1./ %.*

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1*.* %.) %./ &.% &.0 3.*

hr ( "c Material Zranular >oco Cohesivo Arcilla Saturada] - *.1/% ] - *.11*

r sa P r sa P

*.1 *.& *.) *.1 *.& *.)

*.% *.%1 *.%1 *.%1 *.%* *.%* *.%1

*.3 *.3& *.3& *.3& *.3% *.3% *.3%

*.0 *.0 *.0 *.0 *.03 *.03 *.03

*. *./3 *./3 *./3 *. *. *.

1.* 1.% 1.% 1.% 1.1 1.1 1.1

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.* .0 /. 1*.3 .% /.* /.0

.* /.1 11.1 1%.* /.3 1*.& 11.*

/.* 11.* 1%.) 1&.3 1*.) 11.0 1%.3

1*.* 1%.& 1&./ 1).* 11. 1%./ 1&.

C%u&#o N= 3 : *%lo#s p%#% R)D > A Angulo Pro>orción alor de 2S# ' A

Suelo de Suelo Suelo

>oca Es 8ormal #uro

[ A tabilidad

2S# - *.0 2S# - *. 2S# - 1.*



/*9 *.) *.)1 *.0 *.)

0*9 *./& *.)0 *.3 *./&

&*9 *./ *.)/ *. *./

Cu%&#o N= 4 : Co?i$i'"s p%#% $%l$ul%# l Mo/'"o ' u' "u,o

Combinación Coe$icientes >ara di$erentes

Angulos de So>orte

&*9 0*9 /*9

Carga >or Peso Pro>io ! b *.*33 *.*3% *.*&

Peso del Agua c *.*/ *.*0) *.*30

Carga del relleno ! Carga b *.*0 *.*& *.*0/

iva del trá$ico c *.11 *.*/% *.*&



ALCANTARILLA DE CA@ON DE CONCRETO ARMADO : CANAL CRUZA UNA CARRETERAPág. 1

Eje del Camino

Eje del tubo

A B B3 A

Progresiva

PLANTA

Sección A Sección " Sección C Sección #

Ancho del Camino

c.F

o o

Cobertura Mnima - hr

h !1 c.A c." c.C c.# h

$lujo !&

sa

Gte - 1.)* m mn. G Gts - 1.)* m mn.

CORTE A - A

A C%l$ulo i&#uli$o

% C#i"#ios & Dis!o

Ga #irección de ialidad del Estado de Cali$ornia 6\SA7 utilia un control racional >ráctico >ara el di$cil >roblema del áreatransversal mnima =ue constitu!e una >ráctica mu! ace>table en alcantarillas de cajón: las cuales las >ro!ectan >ara dar

>aso 5

Avenidas con recurrencia >robable cada 1* aWos: sin carga estática a la entrada< !

Avenidas con recurrencia >robable cada 1** aWos: utiliando la carga dis>onible a la entrada

Este criterio >ara el >ro!ecto es mu! recomendable: si se tiene en cuenta los resultados satis$actorios obtenidos >or esta

#irección >or más de )* aWos

En nuestro caso vamos a em>lear este criterio =ue se >resentara bien >ara la ma!ora de los eventos hidrológicos singulares

con el Fenómeno del 8iWo

Ga dirección de ialidad del Estado de Cali$ornia utilia la siguiente $órmula >ara determinar el área transversal: conociendo el

caudal de avenida >robable.

, - 1.*3 Sección 2ectangular

, - 1.*3 Sección Cuadrada 6" - +7

donde 5 , - caudal >ara una avenida con recurrencia de 1* aWos: 6m&(s7

+ - altura interna de la alcantaril la: 6m7

" - ancho interno o lu de la alcantaril la: 6m7

Considerando una área transversal cuadrada: el caudal , - %.)* m&(s: ! a>licando la $órmula se tiene 5

+ 6m7 5 + - 1.1

Asumimos 5 + - 1.%*" - 1.**

B1 B

- *.**) mn.

' +1.) ' "

' +%.)

6, ( 1.*3 71(%.)



ALCANTARILLA DE CA@ON DE CONCRETO ARMADO : CANAL CRUZA UNA CARRETERAPág. %

Caractersticas ZeomItricas e +idráulicas del canal

Aguas Arriba Aguas Abajo

, - %.)* !1 - *.)) "& - *.0* !& - *.))

"1 - *.0* v1 - 1.) s& - *.**%) v& - 1.)

s1 - *.**%) hv1 - *.1& & - 1 hv& - *.1&

n - *.*13 F - *.%) h - *.*1 - 1 h - *.*

Cota en A 6msnm7 5 inicio de transicion entrada c. A - 1**.***

Caractersticas de la carretera

Ancho de la carretera 6m7 "o - .**

Talud de la cobertura o - 1.)

Cota del centro de la carretera 6msnm7 c. F - 1*&.***

Gte 6m7 5 K6"1 % ' 1 ' h7 "L ( 6% ' tan61%.)977 Gte - %.%0

Asumimos 5 Gte - %.&*

Gts 6m7 5 K6"& % ' & ' h7 "L ( 6% ' tan61%.)977 Gts - %.%0

Asumimos 5 Gts - %.&*

Caractersticas de la Alcantarilla

Pendiente de alcantarilla mnima: 6m(m7 sa - *.**)

Altura interna de alcantarilla 6m7 + - 1.%*

Ancho interno de alcantarilla: 6m7 " - 1.**

2ugosidad na - *.*13

Area de sección de alcantarilla: 6m%7 5 + ' " A% - 1.%*

2adio hidráulico 2 6m7 5 + ( 3 2 - *.&*

elocidad en la alcantarilla 6m(s7 5 , ( A% v% - %.*

hv% - *.%%

Es>esor de muros: 6m7 5 + ( 1% d1 - *.1*

es>esor de losa su>erior e in$erior: 6m7 5 + ( 1% d% - *.1*

Es>esor de sardinel: 6m7 5 + ( 1% es - *.1*

c. " 6msnm7 5 c. A !1 6+ 1.) ' hv%7 c. " - //.)%*

G 6m7 5 "o % ' es % ' o ' 6c. F c. "7 G - 1.03

c. C 6msnm7 5 c. " sa ' G c. " - //.3%

Cl$ulos i&#uli$os p%#% &"#/i'%# Tipo & Flujo ' l% Al$%'"%#ill%

Flujo Tipo 1

Gos valores de los coe$icientes e ! s corres>onden a la $orma de la transición: en nuestro caso el canal llega ! sale de la

alcantarilla sin cambiar de sección: donde 5 e - *.%*

s - *.3*

En la entrada +e 6m7 5 e ' hv% +e - *.*3

+s - *.*3

Trasición de Entrada ! de Salida 6Gte ! Gts7

Carga de velocidad: 6m7 5 6v%7% ( 1/.0%

Cota en " 6c. "7

Gongitud de Alcantarilla 6G7

Cota en C 6c. C7

Perdidas de Carga +idráulica Total en la Alcantarilla 6+t7

En la salida +s 6m7 5 s ' K6v%7% 6v&7% L ( 1/.0%



ALCANTARILLA DE CA@ON DE CONCRETO ARMADO : CANAL CRUZA UNA CARRETERAPág. &

Por $ricción interna +$ 6m7 5 s$ ' G

s$ - s$ - *.**3%

+$ - *.*

Total +t 6m7 5 +e +s +$ +t - *.10

Esta carga es la di$erencia entre los niveles de energa aguas arriba ! aguas abajo de la alcantarilla 6seciones A ! #: ver $ ig.7

! es determinada segHn el "ureau o$ 2eclamation 6#iseWo de Presas Pe=ueWas 39 ed. >ág. 37: con la $órmula siguiente 5

+T - *.&3

+t ; +T *.10 ; *.&3 B. D

Gos niveles de energa en A ! # son iguales: >or consiguiente 5

c. A !1 hv1 - c. # !& hv& 1.1 ' +t

c. # - //.%3 c. F A$irmado

c. "

+d 6m7 5 c. A c. # +d - *.10 d%

+

+ d%

hr 6m7 5 Kc. F c. "L K+ d%L hr - %.1

d%

d1 " d1

Flujo Tipo

El cálculo >ara este ti>o es idIntico al cálculo >ara el $lujo ti>o 1

Flujo Tipo 3

, - C ' A ' K1/.0% ' 6!1 hv17LJ*.) !1 hv1 - K, ( 6C ' A%7LJ% ( 1/.0%

C - *.0*

!1 hv1 - *.01

En el canal: se tiene 5 ! hv - *.0

En el $lujo ti>o &: el valor del tirante de agua 5 ! - *.)) m: debe ser ma!or =ue 1.) ' + - 1.* m:

lo cual no es cierto >or lo =ue no es $lujo ti>o &

Flujo Tipo 4 y 5

, - C1 ' A& ' K1/.0% ' N6!1 hv17 !& h$OLJ*.) h$ ;;; *.**

, - C1 ' A& ' K1/.0% ' N6!1 hv17 !&OLJ*.) !1 hv1- NK, ( 6C1 ' A&7LJ% ( 1/.0% O !&

con 5 A% - Ao - 1.%* m% ! ( + - *.30 A& - " ' !& - *.))

Con los valores de 5 C1 - *.* !& - *.)) A& - *.))

!1 hv1 - %.%

6, ' na7% ( 6A% ' 2%(&7%

Carga +idráulica #is>onible !(o Permisible 6+T7

+T 6m7 5 K,% ( 61/.0% ' 6A%7%7L ' K1 e 61/.0% ' 6na7% ' G ( 23(&7L

Se debe cum>lir 5

Cota en # 6c. #7

Ga alcantarilla causa en el canal u desnivel 6+d7

Altura >or Cobertura de relleno sobre la alcantarilla 6+%7




En el $lujo ti>o 3 ! ): el valor de la carga energItica 6!7 - *.)) m: debe ser menor =ue 1.) ' + - 1.*

lo cual veri$ica =ue es $lujo ti>o 3 ! )

Si bien es cierto las caractersticas hidráulicas de la alcantarilla: cum>le las condiciones de $lujo 1: 3 ! ): asumiremos =ue

el Flujo es Ti>o 1

Dis!o Es"#u$"u#%l & l% T#%'si$i('

1*1.%%* " - 1.**

h> - 1.*

//.)%*

Gt - %.&*

*.* - h

1 1**.***

1.**

"1 - *.0*

Para $acilitar el cálculo estructural lo haremos >ara el caso más des$avorable: es decir 5 cuando la sección está sin agua

! el em>uje lateral del relleno es hacia los muros verticales. Cabe mencionar =ue el área de la armadura será igual >ara

el talud inclinado como el vertical< as mismo: el cálculo de la losa del >iso se hará >ara la sección de ma!or ancho

Sobrecarga - 3** g(m%

Ps1

h> P%

Ps%

h>(%

h>(&

d% B A

P1

" ( % d1

#atos

Peso es>ec$ico del suelo relleno 6g(m&7 ds - 1)*


Peso es>ec$ico del agua 6g(m&7 da - 1***

Altura de muro vertical de transición 6m7 h> - 1.*

Es>esor de muro vertical !(o talud inclinado 6m7 dm - *.1)

Es>esor de >iso o losa de transición 6m7 dl - *.1)

Ancho de llegada de transición - Ancho de alcantarilla 6m7 " - 1.**

Angulo de Fricción interna del relleno 697 Q$ - 3*

Sobrecarga >or trá$ico 6g(m%7 - 3**

Ca>acidad Portante del suelo 6g(cm%7 Cc - *.

Ancho de cimentación 6m7 5 " % ' d1 Ac - 1.&*

Presión 8eutra 5 61 seno 6Q$77 Rn - *.&0



ALCANTARILLA DE CA@ON DE CONCRETO ARMADO : CANAL CRUZA UNA CARRETERAPág. )

Presión 8eutra del Suelo

Ps1 6g(m7 Rn ' ' h> Ps1 - %3)

Ps% 6g(m7 61(%7 ' Rn ' ds ' 6h>7J% Ps% - /0%

Momentos

MA 6gm(m7 - 66h> ( %7 ' Ps1 6h> ( &7 ' Ps%7 MA - )&

M" 6gm(m7 - MA M" - )&

Peso de la Estructura

P1 6g(m7 6" ( % dm7 ' dl ' dc P1 - %&3

P% 6g(m7 h> ' dm ' dc P% - 01%

Pa 6g(m7 h> ' " ' da Pa - 1**

Ct 6g(cm%7 5 K% ' 6P1 P%7 PaL ( K Ac ' 1****L

Ct - *.%0

FS 5 Cc ( Ct FS - &.* %

#atos

2esistencia del concreto 6g(cm%7 $ c - 1)

A$luencia del acero 6g(cm%7 $! - 3%**

Metro lineal de losa !(o muro: 6m7 b - 1


Módulo de elasticidad del concreto 6g(m%7: Ec - %1**%% - 6>c(1***7J1.) ' 3%*'6$ c7J6*.)7

Es$uero del concreto 6g(cm%7 5 *.3) ' $ c Fc - .)

Es$uero del acero 6g(cm%7 5 *.)* ' $ ! Fs - %1**

r - Fs ( Fc - r - %0.0

n - Es ( Ec - n - 1*

U - n ( 6n r7 - U - *.%&

j - 1 U ( & - j - *./*/

- *.) ' j ' Fc ' U - - /.

El es>esor de los muros ! la losa: tendrán el es>esor mnimo 5 *.1) m: el cual será com>robado ! como re$uero

una sola malla ubicada a *.*) m de la cara en contacto con el agua

Mu#os

dum 6cm7 - 6 % ' MA ( 6 Fc ' U ' j ' b77 J *.) dum - /

Asumiendo dum - 1) cm: >ara 1) cm =ue es el es>esor: nos da un recubrimiento =ue eVcede


#iseWo >or Carga de Servicio

Ga estructura se diseWará >or el mItodo de carga de servicio >or estar Ista en contacto con el agua

Area de Acero ertical >or metro de ancho de Muro

El área de acero >or metro de ancho de muro >ara diseWo >or carga de servicio sera5

Asm 6cm%7 - MA ( 6 Fs ' j ' b7 - Asm- *.&/

Acero vertical *.&/ Q &(? X *.3 m

Presión de la Estructura sobre el suelo 5 6Ct7

Factor de Seguridad 5 6 FS - %7

#eterminación del >eralte Htil del muro 6dum7




Acero Minimo Ynclinado ! ertical

asmmn 6cm%7 5 *.**1) ' b ' dum asmmn - %.%)

Acero inclinado ! vertical %.%) Q &(? X *.&* m

Acero de Tem>eratura +oriontal

Atm 6cm%7 - *.**%) ' b ' d1 Atm - &.)

Acero horiontal al sentido del $lujo 5 &.) Q &(? X *.1) m

Piso o Los%

dul 6cm7 - 6 % ' M" ( 6 Fc ' U ' j ' b77 J *.) dul - /

Asumiendo dul - 1) cm: >ara 1) cm =ue es el es>esor: nos da un recubrimiento =ue eVcede


Area de Acero Per>endicular al sentido de $lujo >or metro de ancho de Gosa

El área de acero >or metro de ancho de losa >ara diseWo >or carga de servicio sera5

Asl 6cm%7 - M" ( 6 Fs ' j ' b7 - Asl - *.&/

Acero >er>endicular al sentido del $lujo *.&/ Q &(? X *.3 m

Acero Minimo

aslmn 6cm%7 5 *.**1 ' b ' dul aslmn - %.))

Acero >er>endicular al sentido del $lujo %.)) Q &(? X *.% m

Acero de Tem>eratura: Paralelo al sentido de $lujo

Atl 6cm%7 - *.**1 ' b ' d% Atl - %.*

Acero >aralelo al sentido del $lujo 5 %.* Q &(? X *.%* m

*.1)

Q &(? X *.% m

1.*

Q &(? X *.%* m Q &(? X *.1) m

*.1)

"1(%

MEDIA )ECCION TRAN)*ER)AL DE TRAN)ICI+N




ALCANTARILLA DE CA@ON DE CONCRETO ARMADO : CANAL CRUZA UNA CARRETERAPág.

Dis!o Es"#u$"u#%l &l C%j('

Caractersticas del suelo ! geometra del cajón

Ti>o de suelo 5 Arena Fina

Cobertura o 2elleno sobre la alcantarilla 6m7 5 hr - %.1

Peso es>ec$ico del relleno 6g(m&7 ds - 1)*

Peso es>ec$ico del agua 6g(m&7 da - 1*** Es>esor de muro vertical 6m7 d1 - *.1)

Es>esor de losa su>erior e in$erior 6m7 d% - *.%*

Altura de alcantarilla 6m7 + - 1.%*

Ancho de alcantarilla 6m7 " - 1.**

Ancho >or metro lineal de alcantarilla 6m7 b - 1

Angulo de Fricción interna del relleno 697 Q$ - 3*

Ca>acidad Portante del suelo 6g(cm%7 Cc - *.*

Ancho de cimentación 6m7 5 " % ' d1 Ac - 1.&*

Presión 8eutra 5 61 seno 6Q$77 Rn - *.&0

Caractersticas del concreto ! área de acero de re$uero


2esistencia del concreto 6g(m&7 $ c - 1)

Fluencia del acero 6g(cm%7 $ ! - 3%**


Módulo de elasticidad del concreto 6g(m%7: Ec - %1**%% - 6>c(1***7J1.) ' 3%*'6$ c7J6*.)7

Es$uero en el concreto 6g(m&7 Fc - .)

Es$uero en el acero 6g(cm%7 Fs - %1**

r - Fs ( Fc - r - %0.0

n - Es ( Ec - n - 1*

U - n ( 6n r7 - U - *.%&

j - 1 U ( & - j - *./*/

- *.) ' j ' Fc ' U - - /.

2ecubrimiento de muros: losa su>. ! cara su>. Gosa in$. 6m7 r1 - *.*3

2ecubrimiento de cara in$. Gosa in$. 6eV>uesta al suelo7 r% - *.*)

C%#% &l Rll'o )I)TEMA DE CARA) 8ivel de a$irmado

Carga \ni$ormemente #istribuida

hr ,r1 - +r ' ds

+r

B

d%

A1

d%

Ps1 Ps%

+r ' ds - ,r1

" ( % d1

"% ( %

Carga iva del trá$ico +S %*

Cemento ti>o Y

D



ALCANTARILLA DE CA@ON DE CONCRETO ARMADO : CANAL CRUZA UNA CARRETERAPág.

Cobertura 6relleno7 sobre la alcantarilla 6m7 hr - %.1

Cobertura e$ectiva sobre la alcantarilla 6m7 +r - %.%

Altura e$ectiva de la lcantarilla 6m7 A1 - 1.3*

Ancho e$ectivo de la alcantarilla 6m7 "% - 1.1)

,r1 6g(cm%7 5 +r ' ds ,r1 - 3%1

Este >eso del relleno se convierte en una >resión lateral sobre las >aredes de la alcantarilla: la cual se divide en dos

com>onentes 5

Ps1 6g(cm%7 5 Rn ' ,r1 Ps1 - 1)1

Ps% 6g(cm%7 5 Rn ' A1 ' ds Ps% - /&%

Mo/'"os ' los T#%/os y Esui'%s & l% Al$%'"%#ill%

B

U - 1

U1 - U 1 U1 - %

U% - U % U% - &

U& - U & U& - 3 d1

U3 - 3 ' U / U3 - 1& A1

U) - % ' U & U) - )

U0 - U 0 U0 -

U - % ' U U - /

U - & ' U U - 11 d%

C D

"%

2elleno sobre la losa su>erior de la alcantarilla

M"1 - 3

M#1 - 3

2elleno sobre la >ared de la alcantarilla

M"% - &3

M#% 6gm(m7 5 6U ( U7 ' M"% M#% - 3%

Mo/'"o so,# l% los% sup#io# po# $%#% $o'$'"#%&% po# "#?i$o

Carga iva del Trá$ico

&0*** g: con un >eso en el eje >osterior de 5 10*** g: ! >or cada

gru>o de rueda5 P& P& - *** g

Coe$iciente de Ym>acto 5 13./ ( 6A1 &.317 Y - *.&/

tomaremos Y máVimo 5 Y - *.&*

Carga de relleno sobre la losa su>erior de la alcantarilla 6,r17

a. Presión Gateral >or el relleno 6Ps17

b. Presión Gateral del relleno sobre la altura de la alcantarilla 6Ps%7

A>licando el MItodo de Cross: calcularemos los coe$icientes 6U7 A

U - 6A1 ( "%7 ' 6d% ( d17&

Mo/'"o ' B

M"1 - M#1 6gm(m7 5 Ps1 ' 6"%7% ( 61% ' U17

M"% 6gm(m75- Ps% ' 6A17% ' U ' U ( 60* ' U1 ' U&7

Ga alcantarilla crua una carretera a$irmada: >or la cual tomaremos dentro de la clasi$icación un semitra!ler con carga +S%*

6+ &0 en el Sistema ASS+TB7 de 5

Coe$iciente de Ym>acto 6Y7



ALCANTARILLA DE CA@ON DE CONCRETO ARMADO : CANAL CRUZA UNA CARRETERAPág. /

Area de #istribución

Ancho del área 6m7 5 *.0* % ' 6d% r17 E - *./%

Para el cálculo se tomará en cuenta la distribución de la carga en el sentido >er>endicular al eje de la alcantarilla: lo cual

resultará en un momento un >oco más grande >ero sim>li$ica mucho el cálculo.

P3 6g(m7 5 P& ' 61 Y7 ( E P3 - 11&*3

M"& 6gm(m7 5 P3 ' "% ' U3 ( 6%3 ' U1 ' U&7 M"& - *

M#& 6gm(m7 5 6U0 ( U37 ' M"& M#& - 33

Mo/'"o po# pso p#opio & l% %l$%'"%#ill% d%

PG

PG 6g(m%7 5 d% ' >c PG - 3* A1

PM +

PM

PM 6g(m7 5 d1 ' A1 ' >c PM - )*3

Mo/'"o u '#%' l% los% sup#io# po# Pso P#opio d%

PG

M"3 - %0.3) d1 " d1

"%

M#3 - %0.3)

Mo/'"os u '#%' los /u#os po# #%$$i(' &l sulo

,1 6g(m%7 5 % ' PM ( 6A1 % ' d17 ,1 - )/&

Esta reacción da los siguientes momentos en los >untos " ! #

M") -

M#) 6gm(m7 5 6U) ( U7 ' M") M#) - 3*

Mo/'"o po# l pso &l %u% ' l% %l$%'"%#ill%

Su>onemos la alcantarilla llena de agua

,a1 6g(m%7 5 + ' da ,a1 - 1%**

M"0 - 33

M#0 6gm(m7 5 6U ( U7 ' M"0 M#0 - )3

C%sos C#."i$os u s p#s'"%' ' l% Al$%'"%#ill%

C%so I

Carga >or 2elleno

Carga iva del Trá$ico

Peso Pro>io de la alcantarilla

Presión Gateral del Suelo sobre los Muros

Carga \nitaria 6P37

a. Peso de losa 6PG7

b. Peso de la >ared !(o muro 6PM7

M"3 - M#3 6gm(m7 5 PG ' 6"%7% ( 61% 'U17

El >eso de los muros generan una reacción del suelo 6,17

M") 6gm(m7 5 6,1 ' 6"%7% ' U7 ( 61% ' U1 ' U&7

M"0 6gm(m75 6,a1'6A17%

'U' U7 ( 60* 'U1'U&7

PG

,a1 PM

PM



ALCANTARILLA DE CA@ON DE CONCRETO ARMADO : CANAL CRUZA UNA CARRETERAPág. 1*

C%so II

Carga >or relleno

Peso Pro>io de la Alcantarilla

Peso ! Presión del Agua en la Alcantarilla

Presión Gateral del Suelo sobre los Muros

Mo/'"os Fi'%ls : C%so I

Gos momentos determinados anteriormente: >ueden ser combinados directamente >ara llegar a los momentos $inales en los

>untos " ! #

M"F1 6gm(m75 M"1 M"% M"& M"3 M") M"F1 - 1*10

M"#1 6gm(m75 M#1 M#% M#& M#3 M#) M#F1 - 000

c7 Momento en el Centro de la Gosa Su>erior 5 Caso Y

Go calcularemos del modo siguiente 5

Considerando la losa libremente a>o!ada

MY"1 6gm(m7 5 P3 ' "% ( 3 MY"1 - &%)*

MY"% - /

Es ahora como sigue 5

M"S1 6gm(m7 5 M"F1 MY"1 MY"% M"S1 - %&1&

d7 Momento en el Centro de la Gosa Yn$erior 5 Caso Y

Go calcularemos del modo siguiente 5

Considerando la losa libremente a>o!ada

MY#1 - 1&&)

MY#% - 1

Es ahora como sigue 5

M#Y1 6gm(m7 5 M#F1 MY#1 MY#% M#Y1 - 30

a7 Momento Final en el Punto " 5 Caso Y

b7 Momento Final en el Punto # 5 Caso Y

c17 Momento >or carga viva del trá$ico 5 Caso Y

c%7 Momento >or Peso Pro>io de la Gosa 5 Caso Y

MY"% 6gm(m7 5 PG ' 6"%7% (

c&7 Momento en el Centro de la Gosa Su>erior 5 Caso Y

d17 Momento >or carga viva del trá$ico 5 Caso Y

MY#1 6gm(m7 5 KP3 ( 6" % ' d%7L ' 6"%7% (

d%7 Momento >or Peso Pro>io de la Gosa Su>erior ! los Muros 5 Caso Y

MY#% 6gm(m7 5 6PG ,17 ' 6"%7% (

d&7 Momento en el Centro de la Gosa Yn$erior 5 Caso Y




Se reduce de esta manera >or la >resión lateral del suelo

M1 - &*

R# - *.)/

Di%#%/% & Mo/'"os : C%so I

MAF1 - 1*10 M"F1 - 1*10

A B

MAF1 - 1*10 M"F1 - 1*10

%&1&

&* - M1 &*

30 R# *.)/

MCF1 - 000 M#F1 - 000

C D

MCF1 - 000 M#F1 - 000

Mo/'"os Fi'%ls : C%so II

Gos momentos determinados anteriormente: >ueden ser combinados directamente >ara llegar a los momentos $inales en los

>untos " ! #

M"F% 6gm(m75 M"1 M"% M"3 M") M"0 M"F% - /%

M#F% 6gm(m75 M#1 M#% M#3 M#) M#0 M#F% - 1&

c7 Momento en el Centro de la Gosa Su>erior 5 Caso YY

M"S% 6gm(m7 5 M"F% MY"% M"S% - 1&

d7 Momento en el Centro de la Gosa Yn$erior 5 Caso YY

M#Y% 6gm(m7 5 M#F% MY#% M#Y% - &/

Se reduce de esta manera >or la >resión lateral del suelo

M% - 1)1

e7 Momento en el Muro 5 Caso Y

M1 6gm(m7 5 K%(6/'6&71(%L ' KPs1Ps%L ' K6A17% ( %L

$7 \bicación del Momento medido verticalmente a >artir del >unto # 5 Caso Y

R# 6m7 5 K1 61 ( &1(% 7L ' A1

M"S1 -

M1 -

M#Y1 -

a7 Momento Final en el Punto " 5 Caso YY

b7 Momento Final en el Punto # 5 Caso YY

e7 Momento en el Muro 5 Caso YY

M% 6gm(m7 5 K%(6/'6&71(%L ' K,a1 ' 6A17% ( %L



ALCANTARILLA DE CA@ON DE CONCRETO ARMADO : CANAL CRUZA UNA CARRETERAPág. 1%

Di%#%/% & Mo/'"os : C%so II

MAF% - /% M"F% - /%

MAF% - /% /% - M"F%

A B

1&

1)1 - M% 1)1

R# *.)/

&/

MCF% - 1& 1& - M#F%

C D

MCF% - 1& M#F% - 1&

,r 6g(m7 5 ,r1 ' 6" % ' d17 ,r - )3&

,t 6g(m7 5 KP3 ( 6" % ' d%7L ' K" % ' d%L ,t - 11&*3

d%

,l 6g(m7 5 % ' PG ' 6" d17 ,l - 11*3 PG

A1

PM +

,m 6g(m7 5 % ' PM ,m - 1** PM

,>> 6g(m7 5 ,l ,m ,>> - %11%

d%

PG

,a 6g(m7 5 ,a1 ' " ,a - 1%** d1 " d1

"%

Ct 6g(cm%7 5 6,r ,t ,l ,m ,a7 ( 61**** ' 6" % ' d177

Ct - 1.))

El $actor de seguridad debe ser 5 FS % res>ecto a la ca>acidad >ortante del terreno 5 Cc - *.* : entonces 5

FS - Cc ( Ct - *.)% ; %

como el FS es menor =ue el >ermisible: haremos cambio de material hasta una altura de mnima de *.* m en la base de

sustentación: el material será granular ! en los eVtremos 6inicio ! $inal7 de la alcantarilla la $ijaremos con ?uWas? de

>ro$undidad hasta 1.** m< as mismo la estructura estará a>o!ada sobre un solado de concreto $ c - 1** g(cm% ! *.1* m

de es>esor

M"S% -

M% -

M#Y% -

P#si(' & l% Al$%'"%#ill% so,# l )ulo C"

Carga >or 2elleno 6,r7

Carga iva del Trá$ico 6,t7

Carga >or Peso Pro>io 6,>>7

Peso de las losas su>erior e in$erior 6,l7

Peso de los Muros 6,m7

Carga >or el Peso del Agua 6,a7

Presión de la Alcantarilla sobre el Suelo 6Ct7

Factor de Seguridad 6FS7

PG

,a1 PM

PM



ALCANTARILLA DE CA@ON DE CONCRETO ARMADO : CANAL CRUZA UNA CARRETERAPág. 1&

RE)UMEN DE MOMENTO) FINALE):

C%so I C%so II

Gosa Su>erior Gosa Su>erior

M"F1 - 1*10 M"F% - /%

M#F1 - 000 M#F% - 1&

Centro de Gosa Su>erior Centro de Gosa Su>erior

M"S1 - %&1& M"S% - 1&

Gosa Yn$erior Gosa Yn$erior

M#Y1 - 30 M#Y% - &/

En el Muro En el Muro

M1 - &* M% - 1)1

A$#o & R?u#Go ' Los%s y Mu#os

Los% )up#io#

Es=uinas 5 M"F1 - 1*10

Centro 5 M"S1 - %&1&

dul 6cm7 - 6 % ' M"S1 ( 6 Fc ' U ' j ' b77 J *.) dul - 1).&/

Asumiendo dul - 1).** cm: >ara %*.** cm =ue es el es>esor: nos da un recubrimiento =ue eVcede

a los 3 cm mnimos solicitados

As1 6cm%7 5 M"F1 ( 6$s ' j ' 6d% r17 As1 - &.&& Q 1(%? *.%3 m

Asmin. 6cm%7 5 *.**1 ' b ' dul Asmn. - %.)) Q 1(%? *.& m

Ast1 6cm%7 5 *.**1 ' b ' d% Ast1 - &.0* Q 1(%? *.% m

As1 6cm%7 5 M"S1 ( 6$s ' j ' 6d% r17 As1 - .) Q )(? *.1/ m

Asmin. 6cm%7 5 *.**1 ' b ' dul Asmn. - %.)) Q 1(%? *.& m

Asd - &./ Q 1(%? *.&3 m

#es>uIs de analiar los Casos Y ! YY: el Caso Crtico son los momentos en las es=uinas del Caso Y =ue asciende a 5

M":#

-


a7 Cara Su>erior 5

a17 Acero de re$uero >er>endicular al eje de la alcantarilla

a%7 Acero de re$uero >aralelo al eje de la alcantarilla: de tem>eratura

b7 Cara Yn$erior 5

b17 Acero de re$uero >er>endicular al eje de la alcantarilla

b%7 Acero de re$uero >aralelo al eje de la alcantarilla: >or carga viva del trá$ico

Asd 6cm%7 5 K1 ( 61.1 ' 6"%71(% 7L ' As




Ast1 6cm%7 5 *.**1 ' b ' d% Ast1 - &.0* Q 1(%? *.% m

Los% I'?#io#

Es=uinas 5 M#F1 - 000

Centro 5 M#Y1 - 30

dul 6cm7 - 6 % ' M#Y1 ( 6 Fc ' U ' j ' b77 J *.) dul - /.&

Asumiendo dul - %*.** cm: >ara %*.** cm =ue es el es>esor: nos da un recubrimiento =ue eVcede


As1 6cm%7 5 M#Y1 ( 6$s ' j ' 6d% r17 As1 - %. Q 1(%? *.% m

Asmin. 6cm%7 5 *.**1 ' b ' dul Asmn. - &.3* Q 1(%? *.& m

Ast1 6cm%7 5 *.**1 ' b ' d% Ast1 - &.0* Q 1(%? *.% m

As1 6cm%7 5 M#F1 ( 6$s ' j ' 6d% r17 As1 - %.1 Q 1(%? *.%/ m

Asmin. 6cm%7 5 *.**1 ' b ' dul Asmn. - &.3* Q 1(%? *.& m

Ast1 6cm%7 5 *.**1 ' b ' d% Ast1 - &.0* Q 1(%? *.% m

Mu#os

Muro 5 M1 - &*

dum 6cm7 - 6 % ' M1 ( 6 Fc ' U ' j ' b77 J *.) dum - ).01

Asumiendo dum - %*.** cm: >ara 1).** cm =ue es el es>esor: nos da un recubrimiento =ue eVcede


Asm1 6cm%7 5 M1 ( 6Fs ' j ' 6d1 r17 Asm1 - 1.3 Q 1(%? *.3/ m

Asmm 6cm%7 5 *.**1) ' b ' dum Asmm - &.** Q 1(%? *.3% m

b&7 Acero de re$uero >aralelo al eje de la alcantarilla: de tem>eratura


M#:"

-


a7 Cara Su>erior 5

a17 Acero de re$uero >er>endicular al eje de la alcantarilla

a%7 Acero de re$uero >aralelo al eje de la alcantarilla: de tem>eratura

b7 Cara Yn$erior 5

b17 Acero de re$uero >er>endicular al eje de la alcantarilla

b%7 Acero de re$uero >aralelo al eje de la alcantarilla: de tem>eratura


#eterminación del >eralte Htil de losa 6dum7

a17 Acero de re$uero ertical en ambas caras

a%7 Acero de re$uero ertical Mnimo en ambas caras



ALCANTARILLA DE CA@ON DE CONCRETO ARMADO : CANAL CRUZA UNA CARRETERA

Atm 6cm%7 5 *.**%) ' b ' d1 Atm - &.) Q 1(%? *.%* m

Dis"#i,u$i(' &l A$#o & R?u#GoQ 1(%? *.% m Q 1(%? *.%3 m

Q )(? *.1/ m

Q 1(%? *.% m

Q 1(%? *.%* m Q 1(%? *.%* m

Q 1(%? *.%*

Q 1(%? *.%* m

Q 1(%? *.%* m

Q 1(%? *.%* m

Q 1(%? *.%* m

Q 1(%? *.%*

Q 1(%? *.% m

Q 1(%? *.% m

Q 1(%? *.% m Q 1(%? *.% m

Q 1(%? *.% m

Q 1(%? *.%3 m Q 1(%? *.% m Q 1(%? *.% m

mn.

Q 1(%? *.%

Q )(? *.1/ m Q 1(%? *.% m

Q 1(%? *.% m Q 1(%? *.% m

Q 1(%? *.%

mn.

a&7 Acero de re$uero +oriontal en ambas caras



Al$%'"%#ill% si' $o,#"u#%

El contacto es directamente de las ruedas con el concreto !(o as$alto: ! el area de distribución es 5

E 6m7 5 *.0* % ' 6d% r17 E - *./%

Ga carga unitaria P3 es 5

P3 6g(m7 5 P& ' 61 Y7 ( E P3 - 11&*3.&)

Al$%'"%#ill% $o' $o,#"u#% /'o# & 1 /

El contacto es directamente de las ruedas con el a$irmado !(o as$alto: ! el area de distribución es 5

E 6m7 5 *.0* % ' +r E - ).10

Ga carga unitaria P3 es 5

P3 6g(m7 5 P& ' 61 Y7 ( E P3 - %*1).)


http://slidepdf.com/reader/full/alcantarillasxls 58/65%***



1***

)**

* *.)* 1.)* %.)* &.)* 3.)*

1.** %.** &.** 3.** ).**

alcantarillas.xls

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