anexo 1 memorias de cÁlculo...factor de seguridad alaflotación (fs)= 1,25 ns-002 numeral 4.2.7...

INSTITUTO DE DESARROLLO UBANO - IDU 14

ANEXO 1MEMORIAS DE CÁLCULO

CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7ESTUDIOS Y DISEÑOS TRONCAL CARRERA 7

DISENO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTO ANEXO 6CAJAS DE VALVULA DE LA RED DE 16"20",24" 27" 42" Y 48"

REV. 4 - JULIO 2010

(

Proyecto: Calculó: Fecha: Revisó:CONSORCIO TRONCAL CARRERA 1

INGETEC S.A. MCP-ABG jul-10 CSItem: CAMARA CIRCULAR Documento N"

TK1-G7-7A-2

DISEÑO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTO

CAMARA CIRCULAR

MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL

INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO - IDU

DIMENSIONAMIENTO

r: 1. GEOMETRIA1.A.OIMENSIONES INTERNAS

H

Diametro (D)=

Alto (H)=

oPLANTA

1 de4

"TIT1JTO DE DESARROllO lfRBMO<Amtro &r Th"7Cl.'lmel':~K,<}sO

o

Ns

Ni

o

ELEVACION

TK7-G7-7A - Rev.4

CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7DISEÑO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTO

N.T

1,80 m

3,30 m

CAJAS DE VALVULASDE LA RED DE

16",20",24",42" y48"


DIMENSIONAMIENTO

( Espesor de muros (em)=

Espesor placa inferior (ei)=

Espesor placa superior (es)=

Nivel superior de cámara (Ns)=

Nivel inferior de cámara (Ni)=

0,20 m

0,25 m 80,25 m

3,70

0,00

H. INFORMACION TOPOGRAFICA y GEOTECNICA

Nivel del Terreno (N.T.)=

Henterrado=

3,70

3,70 m

Datos del suelo de Fundación:

Capacidad portante del terreno=

Coeficiente de balasto=

5,3 Um2=

600 Um3 =

Datos del suelo de Relleno:

Tipo de suelo=

Peso especifico (o) =

Angula de fricción (0) =

Coeficiente de presión en reposo (Ka) =

Coeficiente de presión activa (Ka) =

Recebo

2000,0 k/m3 =

30,0 o

0,50

0,33

111.MATERIALES

CONCRETO

El ACI 350 C.4.2.2 solicita concreto de fc= 28.0 Mpa para estructuras hidraúlicas.

Resistencia a la compresion del concreto (fc)=

Peso especifico del concreto (Wc)=

280 k/cm2 =

2400k/cm3=

(,CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7DISEÑO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK7-G7-7A - Rev.4

2 de 4

53,0 kN/m2

6000,0 kN/m3

20,0 kN/m3

28,0 Mpa

24,0 kN/m3


16",20",24" ,42" y48"

INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO - IDU 3 de 4

DIMENSIONAMIENTO

(-' ACERO DE REFUERZO

Resistencia a la fluencia del acero: fy= 4200 k/cm2 = 420,0 Mpa

IV. REVISION A LA FLOTACION

PESO DE CAMARA:

Placa Superior (Tapa):Con un acceso circular

Muros:

1688,9 k =

9952,6 k =

1824,6 k =

13466,2 k=

11777,2 k =

16,9 kN

99,5 kN

18,2 kN

134,7 kN

117,8 kN

Placa de fondo:

Peso total con tapa:

Peso total sin tapa:

SUBPRESION

Area de contacto=

Peso especifico del agua =

3,80 m2

1000 k/m3 = 10,0 kN/m3

Nivel máximo de agua freatica o de infiltración durante operación:

Factor de seguridad a la flotación (Fs)= 1,25 NS-002 numeral 4.2.7

Altura máxima de agua= 2,83 m

Nivel máximo de agua= 2,83 m

Distancia de la superficie del terreno= 0,87 rn

Nivel máximo de agua freatica o de infiltración durante construcción:

Factor de seguridad a la flotación (Fs)= 1,2

Altura máxima de agua= 2,58 m

Nivel máximo de agua durante construcción= 2,58 rn

Distancia de la superficie del terreno= 1,12 m

(

CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7DISEÑO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK7-G7-7A - Rev.4


16",20",24" , 42" Y48"

( .

(


DIMENSIONAMIENTO

4 de 4

Estos son los niveles máximos de agua exterior que las cámaras están en capacidad de resistir, Como se

puede apreciaren el estudio de suelos no se encontró ningun nivel freático a menos de 1.0 m de la

superficie del terreno, por tanto el espesor de las placas y muros puede ser el especificado por la norma,

Trabajar con nivel freático (NF) a nivel= 2 70 Controlar nivel de, agua durante

construccion

CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7DISEr\JO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK7-G7-7A - RevA


16", 20", 24" , 42" Y 48"


'INSTITUTODEOESA.RRCtt.OU~¡t, ,. ~~tr.Q q~º~eumeatadon , 1 de 5

~:.EVALUACiÓN DE CARGAS

(- EVALUACION DE CARGAS

DIMENSIONES PARA ANALlSIS

DIAMETRO ESTRUCTURA (D) :: 2,00 m

ALTURA ESTRUCTURA (hd) = 3,5 m

CARGAS

1. PESO PROPIO DE LOSA Y MUROS =ACTIVADO EN EL PROGRAMA

11. PESO RELLENO

Altura del relleno (hr) = Om

Wr= Fc * OT * hr

. Fc= FACTOR DE CARGA

Fc= Cd*Bd2/ hr I Be

Bc=ANCHO EXTERIOR DEL CONDUCTO= 2,2 m

ANCHO ADICIONAL DE EXCAVACION PARA rs 0,5 m A CADA LADO

Bd=ANCHO DE ZANJA A LA ALTURA DE LA TUI 3,2m

Cd=COEFJCIENTE DE CARGA= -2•K •U •hr / Bd1-e

2*K*u("\

e= BASE DE LOGARITMOS NATURALES= 2,71828

u=COEFICIENTE DE FRICCION INTERNA= TNG 0,58

K= (u2 + 1)1/2- u I (u2 + 1)1/2+u 0,33

Cd= 0,00

Fc= 0,00

Fcmax= 1 + 0,2 * hr I Bc= 1,00

Wr= 0,00 T/m2

111. CARGA VIVA

Se diseño para una carga viva de: 7,5 Ton 68,67 KN

IV. PRESION DEL TERRENO

Niveles para anaJisis:

Nivel Superior de la estructura (Ns)= 3,6

Nivel Inferior de la estructura (Ni)= 0,1

CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7DISEi'JO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK7-G7-7A- Rev.4

CAJAS DE VALVULASDELAREDDE

16",20",24",27"42" Y 48"


rEVALUACiÓN DE CARGAS

S

3,5

Ns

NF

+

2 de 5

Pot

=

Pw1 Ps1 . ko*S Pt1

S= Sobrecarga= 0,70 de altura de relleno= 1400,00 klm2 = 14,00 kN/m2

Pwo= Presión de agua freática en nivel superior de la estructura: 0,00 klm2 0,00 kN/m2

Pw1 = Presión de agua freática en nivel inferior de la estructura= 2600,00 klm2 26,00 kN/m2

Pso= Presión de suelo en nivel superior de la estructura= 100,00 klm2 1,00 kN/m2

Ps1= Presión de suelo en nivel inferior de la estructura= 2300,00 klm2 23,00 kN/m2r-. Pto= Presión total ejercida por el suelo en elnivel superior de la estructura= 800,00 klm2 8,00 kN/m2

Pt1 = Presión total ejercida por el suelo en elnivel inferior de la estructura= 5599,99 klm2 56,00 kN/m2

PARA EL MODELO EN SAP: D= 5599,99

C= 1371,43

Nota 1: Estas cargas son tenidas en cuenta para los dos modelos de cajas circulares presentados en estas memoriade cálculo,

Nota 2: Para la caja para ventosa.te 16", desvio Calle 36-Calle 47, Localizada en Anden) adicionalmente se incluye lasiguiente carga de equipos

V.Carga de Equipos

Presion de DiseñoF1= Fuerza Vertical=F2= Fuerza HorizontalPerimetro =1t*DMuro Transversal Aguas arribaFuerza Horizontal/miFuerza vertical/miMuro Transversal Aguas abajoSe considero 50% de la carga horizontal

(

CONSORCIO TRONCAL CARRERA 1orseso DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK7-G7-7A- Rev.4

286 m.c.a8,5 t

57,961,59 m

36,32 tlm10,65 tlm


16",20',24",27' 42" y 48'


EVALUACiÓN DE CARGAS

ASIGNACiÓN DE CARGAS

Empuje de Tierras

(

Carga Muerta



16",20",24",27" 42" Y48"



Carga Viva 1

Carga Viva 2

\,

CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7DISEÑO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTO CAJAS DE VALVULASTK7-G7-7A - Rev.4 DE LA RED DE

16",20",24",27" 42" Y48"



Cargas de Equipos( Fuerza Vertical y Horizontal)



16",20·,24",27" 42" Y48"

(

(

INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO· IOU '00'

DISEÑO A FLEXIDN y CORTE PARA CAJAS TIPO CIRCULARES

El diseño se realiza utilizando el método de resistencia última, amplificando los esfuerzos provenientes de las

combinaciones por un coeficiente de durabilidad sanitaria de 1,3 para determinar el refuerzo a flexión y de 1,65

para determinar el refuerzo horizontal del muro, por responder a esfuerzos de tracción anular.

Para establecer el refuerzo minimo de los elementos a flexión, se consideraron los requerimientos dados por el

ACI 350-01 y la norma NSR-98

CARACTERISTICAS DE LAS SECCIONES:

re; 28,0 Mpa 280.00 k/crn'

fy= 420.0 Mpa 4200,00 k/cm'

B; 100 cm

Emuro= 25 cm

Eplae fondo; 25 cm

Eplae supo 25 cm

rec= 5 cm

dmuro= 20 cm

dplacas= 20 cm

REQUISITOS GENERALES

REFUERZO MINIMO DE FLEXION

ACI- 350

Po= Cuantía por requerimientos de esfuerzo.

PF Cuantía mínima por requerimientos de flexión

PF Pe ~1,3 1.4/Fy

REFUERZO MINIMO DE RETRACCION y TEMPERATURA: (Norma AC1350M-01, Secc. 7.12.2.1)

L;D; 2,10 m 0,003 As; 7,5 crrr'En Ambas.Caras

As; 3.75 cm' En Cada Cara

p= 0,0019

N' 4 e 120 para el refuerzo de las placas

L;n"D; 6,60 m 0,003 As; 7,5 cm2En Ambas.Caras

As; 3.75 cm2 En Cada Cara

p= 0,0019

o Usar N° 4 C /20 para el refuerzo horizontal del muro

CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7

DISEÑO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK7_G1_7A· RevA

CAJAS DE VAL VULASDE LA RED DE

16'.20".2';" 42-Y';8"

anexo 1 memorias de cÁlculo...factor de seguridad alaflotación (fs)= 1,25 ns-002 numeral 4.2.7...

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