HidrulicoMEMORIA DE CALCULOA.-CALCULO HIDRAULICODatos del flotadoras=2.10mts.ai=1.40mts.bsasbs=7.20mts.bi=4.80mts.h=1.80mts.hWpp=6,400.00kg.V=38.30m3.biaiEMPUJE HIDROSTATICOE = W ...........................(1) Empuje HidrostticoE = Pe*Vs .......................Vs= V*h1/h .......................(2) Volumen sumergidoh1 = W*h/(V*Pe) ...............(3) Altura de flotacinNivel aguah2hh1Ea)Sobrecarga mxima o de hundimiento: (h1 = h)h1=1.80mts.h2=0.00mts.W =38,300.00kg.Wmx=38300b)Sobrecarga Admisible:Si asumimos un coeficiente de seguridad igual a 2, luego:Wmx= 2 Ws/cWs/c =19150Luego la S/C Admisible ser :Ws/c =20000c)Flotacin mxima o con Peso Propio: (W = Wpp)W =6,400.00kg.h1=0.30mts.h2=1.50mts.d)Flotacion mnima o con Sobrecarga Admisible : (W = Wpp+ Ws/c)W =26,400.00kg.h1=1.24mts.h2=0.56mts.CONCLUSION :*La Sobrecarga Admisible de la Balsa ser de :20*La Sobrecarga de riesgo o hundimiento ser de :40*La altura de flotacin mxima (h2) de la Balsa ser de:1.50 mts*La altura de flotacin mnima (h2) de la Balsa ser de:0.56 mtsFUERZA LATERAL SOBRE LA TORREFu = 1.5*Fa ............(1) Fuerza lateral ltima sobre la torreFa = P*A ..............(2) Fuerza del agua sobre la BalsaP = 52.5*K*V2 .......(3) Presin del agua sobre la BalsaDonde:A = Area expuesta de los flotadores =17.10 m2K = Factor de forma =1.333V = Velocidad de la corriente =1.55 m/sga)Determinacin de la corriente promedio del ro (V)T2VdVcRIO HUALLAGAViT1T1T2 =270(Distancia aprximada entre Torres)Fecha de muestreo:06/28/99Se tomarn 03 pruebas para cada punto de referencia, cuyos promedios son lossiguientes:Vd = Velocidad margen derecha =1.55 m/sgVc = Velocidad centro del ro =1.65 m/sgVi = Velocidad margen izquierda =1.45 m/sgV = (Vd + Vc + Vi)/3 =1.55 m/sgLuego:Fu =5,014.66kg.

W

CableB.-CALCULO DEL CABLE PRINCIPALDatos :L =270f =3CONFIGURACION PROPUESTATerreno NaturalfNivel AguasLfig. (1)Clculo de c :TATBTBYYABBfyByBCTCCwcHHXXxBxBfig. (2)fig. (3)Ec. del Cable :y = c*cosh(x/c)........... (1)De la fig. (2)xB = L/2xB =135.00...... (2)las coodenadas de B son:yB = f + cyB =2.70 + c...... (3)Luego, reemplazando en (1), y por tanteos determinamos el valor de c que satisfaga la igualdad:2.7/c + 1 = Cosh(135/c)........ (4)Asumimos inicialmente:c =3,375.45c2.7/c + 1Cosh(135/c)c13,375.451.0007998931.0007998933,375.4523,375.461.0007998911.0007998893,375.4633,375.471.0007998891.0007998843,375.4743,375.481.0007998861.0007998793,375.4853,375.491.0007998841.0007998743,375.4963,375.501.0007998811.0007998700.0073,375.511.0007998791.0007998650.0083,375.521.0007998771.0007998600.00c =3,375.45Clculo de la Tensin Mxima (En el apoyo) :De la fig. (3) :TB =TmxTmx= w * yB........ (5)Para Cable Tipow = Peso del Cable por ml. =6.20kg/mBoa 6x19 f 1 1/2"Tadm= Tensin Admisible del cable =91,800.00kgTmx=20945Comparando con la tensin admisible del cable:Coeficiente de seguridad = Tadm/Tmx =4.38Clculo de la Tensin Mnima (En el punto medio) :De la fig. (3) :Tc = Tmn , adems:Tc = HTmn=w * c....... (6)Tmn=20928Clculo de la Longitud del Cable:S =c*Senh (x/c)........ (7)S =135Luego la longitud total del cable ser:S =270(No incluye las longitudes de la torre a las cmaras !)\USAR: Cable tipo Boa 6 x 19, con alma de acero, de f 1 1/2"

CmaraC.-DISEO DE LA CAMARA DE ANCLAJECAMARA DE ANCLAJE MARGENDERECHA1Datos :ss =0.800 kg/cm(Resistencia al corte del suelo)gc =2,200.00 kg/m(Peso especfico del concreto ciclpeo)gs =1,350.00 kg/m(Peso especfico del suelo)q =23(Angulo de friccin suelo - cimentacin)H =20928(Tensin Horizontal cmara - fiador)a =35(Angulo de inclinacin del fiador)I .- Predimensionamiento :TAsumiendo un perfil de ensayo de:aA =3B =3h =2BThV =19.50 mAAPLANTAELEVACIONPeso Propio de la cmara de anclajepp =(A*B*h)gcpp =42900Reaccin VerticalFv =TfSenaFvTf (tensin en el fiador)Tf =H/CosaTf (tensin en el fiador)Fv =14654(en cada torre)aHLuego la componente vertical de la reaccin ser:HPv =pp - FvPv =28246(peso sobre el suelo de la cimentacin)Reaccin MximaAsumiendo un coeficiente de seguridad de Cs =2.00Pmx=Cs*Pv/A*BPmx=0.724 kg/cmH =20928...OK!Factor de SeguridadFS= Ft/HFS= Ft/H2.16>Cs=2.00...OK!\USAR:2.60 x 3.00 x 2.50(A x B x h)CAMARA DE ANCLAJE MARGENIZQUIERDA1Datos :ss =1.930 kg/cm(Resistencia al corte del suelo)gc =2,200.00 kg/m(Peso especfico del concreto ciclpeo)gs =1,690.00 kg/m(Peso especfico del suelo)q =31(Angulo de friccin suelo - cimentacin)H =20928(Tensin Horizontal cmara - fiador)a =35(Angulo de inclinacin del fiador)I .- Predimensionamiento :TAsumiendo un perfil de ensayo de:aA =2B =2h =4BThV =14.40 mAAPLANTAELEVACIONPeso Propio de la cmara de anclajepp =(A*B*h)gcpp =31680Reaccin VerticalFv =TfSenaFvTf (tensin en el fiador)Tf =H/CosaTf (tensin en el fiador)Fv =14654(en cada torre)aHLuego la componente vertical de la reaccin ser:HPv =pp - FvPv =17026(peso sobre el suelo de la cimentacin)Reaccin MximaAsumiendo un coeficiente de seguridad de Cs =2.00Pmx=Cs*Pv/A*BPmx=0.851 kg/cmH =20928...OK!Factor de SeguridadFS= Ft/HFS= Ft/H3.82>Cs=2.00...OK!\USAR:2.00 x 2.00 x 3.60(A x B x h)

Predimen.D.-PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS Y COLUMNAS1) Predimensionamiento de VigasSi :hs = l/(4.000714328/ Wu)Para vigas de un solo tramo :h = 1.25*hsAs mismo:ll=250.00 cm(Luz libre de la viga)Adems:25 cm.(Mnimo)hb0.30*hbEstimando wu para viga superior:b=25.00 cm(Asumiendo el mnimo)Reaccin vertical transmitida por el cable sobre la vigaFv/(l*b)=23.45 Tn/mPeso propio de la Balsa transmitida sobre la vigaWp.p/(l*b)=10.24 Tn/mPeso propio de la viga superior (Estimado)=1.40 Tn/mWD=33.69 Tn/mSobrecarga asumida sobre la vigaWL=0.25 Tn/mLuego:wu=1.5*WD + 1.8*WLwu=5.10 kg/cmEstimando wu para vigas inferiores:Peso propio de viga inferior (Estimado)=0.70 Tn/mWD=0.70 Tn/mSobrecarga asumida sobre la vigaWL=0.25 Tn/mLuego:wu=1.5*WD + 1.8*WLwu=0.15 kg/cmPara viga superior, reemplazando en (a) :h=2Luego:h=1b=0USAR :0x1(b x h)Por igualdad de rigideces:b=1h=0USAR :1x0(b x h)Para vigas inferiores, reemplazando en (a) :h=0Luego:h=0b=0USAR :0x0(b x h)Por igualdad de rigideces:b=1h=0USAR :1x0(b x h)Determinacin de la formula para hs:Si:MD=(Wu*B)*l2/a.............. (1)Momento de diseode la formula:Mu=f*f'c*b*d2*w*(1-0.59*w).............. (2)Momento ltimodonde :w=r*(fy/f'c).............. (3)Cuanta mecnicamxima=0.5*rb(Para zonas muy smicas)rmnima=14/fyrb=0.85*b1*(f'c/fy)*(6,000/(6,000+fy)).............. (4)Cuanta balanceada0.85(Para f'c 280 kg/cm2)Haciendo: (1) = (2) :d=l(Wu*B)/(af*f'c*b*w*(1-0.59*w)).............. (5)Consideraciones:h=h*d.............. (5)h=1.10...............(Usualmente)f=0.90...............(Para Vigas)Wu=Carga ltima distribuda.B=Ancho Tributario..............(En sistemas aporticados b = B/20)l=Luz libre de la vigar=Cuanta de diseoFactor que16Para vigas continuas de varios tramosa=depende de las10Para vigas de un solo tramorestricciones8Para vigas simplemente apoyadasde los extremos.2Para vigas en voladizoResolviendo:f'c=210 kg/cmfy=4,200 kg/cmb1=0.85rb=0.0213r=0.0070(cuanta promedio del mx. y el mn.)w=0.1396f=0.90a=16.00b=1/20(Introducir slo el coeficiente, b = B/20; luego b = 1/20)h=1.10 (af*f'c*b*w*(1-0.59*w))=4.404Luego:d = l (Wu)/4h = l /(4.000714328/ Wu)2) Predimensionamiento de ColumnasDatos:bb*t=Ps/(n*f'c)......... (b)tf'c=210 kg/cm(Tipo de concreto)fy=4,200 kg/cm(Tipo de acero)n=0.20(Indice de carga axial, en este caso para columna en esquina)Ps=1.25 * ( PD + PL )(Carga axial de servicio)PD=21(Fv + Wp.p balsa )PL=8(0.40*PD)l=235.00 cm(Luz libre del entrepiso promedio)b=?(Lado menor de la columna)t=?(Lado mayor de la columna)Consideraciones:PsZonas30.00 cmtl/4=58.75 cmSsmicas30.00 cmb0.4*tAdems:tln0.25Predimensionamiento:Reemplazando en (b) :b*t=877.24 cmAsumiendo :b=0.4*tLuego:t=46.83 cmEntonces:t=0b=0USAR :0x0(b x t)Por igualdad de rigideces:t=1b=0USAR :0x1(b x t)

MetcargasE.-METRADO DE CARGASMETRADO DE CARGAS SISMICAS0.452.7002.350.252.352.6000.252.352.475Sobrecarga considerada: PL0.40*PDNIVEL 3Cable:14654=15Balsa:6400=6Viga:(0.60 x 0.45 x 2.50) x 2,400 kg/m3=2Columnas:2 x (0.30 x 0.60 x 1.35) x 2,400 kg/m3=1PD=24Sobrecarga:PL=10NIVEL 2Viga:(0.60 x 0.25 x 2.50) x 2,400 kg/m3=1Columnas:2 x (0.30 x 0.60 x 1.35) x 2,400 kg/m3=12 x (0.30 x 0.60 x 1.30) x 2,400 kg/m3=1PD=3Sobrecarga:PL=1NIVEL 1Viga:(0.60 x 0.25 x 2.50) x 2,400 kg/m3=1Columnas:2 x (0.30 x 0.60 x 1.30) x 2,400 kg/m3=12 x (0.30 x 0.60 x 1.24) x 2,400 kg/m3=1PD=3Sobrecarga:PL=1Por conveniencia, asumiremos que P1 = P2METRADO DE CARGAS VERTICALESSobrecarga considerada: wL=0.40*wDVIGA 102Cable:14653.80 / 2.50=5.86 Tn/mBalsa:6400.00 / 2.50=2.56 Tn/mp.p:(0.60 x 0.45) x 2,400 kg/m3=0.65 Tn/mwD=9.07 Tn/mSobrecarga:wL=3.63 Tn/mVIGA 100, 101p.p:(0.30 x 0.60) x 2,400 kg/m3=0.43 Tn/mwD=0.43 Tn/mSobrecarga:wL=0.17 Tn/m

P3P2P1

ColumnasE.-DISEO DE COLUMNASCOLUMNA MARGEN DERECHADatos Generalestf'c=210 kg/cmd'dfy=4,200 kg/cmPuMu=20.10 Tn-mPu=63.22 Tnb=30.00 cmt=50.00 cmbAsumiendo:fAs=3/4r=5.00 cmLuego:d'd1d'd=44.05 cmd"ed'=5.95 cme'd1=38.10 cme=31.79 cmAdems:e'=50.84 cmc.p = Centro de aplicacin de carga axial, que produce la fallaAcero Mnimo :As = Armadura en TraccinAsmn=0.01*b*tA's = Armadura en Compresiney = Esfuerzo en traccin del acero (fmx = fy = 4,200 kg/cm2)Asmn=15.00 cme's = Esfuerzo en compresin del acero (fs