acueducto
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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
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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=
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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
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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)
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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)
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D. CableAbrazadera
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