diseño pase aereo 20m
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DISEÑO DE UN PUENTE AEREO PARA TUBERIAS
NOMBRE DEL PROYECTO:
LOCALIDAD: ALCCAVICTORIADISTRITO: VELILLE
DATOS A INGRESAR PARA EL DISEÑO
Longitud del puente LP= 20 mDiametro de la tuberia de agua Dtub= 4 ( 3/4" , 1", 1 1/2" , 2", 2 1/2" , 3" y 4" )Material de la tuberia de agua ( FG o PVC ) FGSeparacion entre pendolas Sp= 2 m
CALCULO DE LA FLECHA DEL CABLE (Fc)
Fc1= LP/11= 1.8 Fc= 1.3mFc2= LP/9 = 2.2 (de preferencia el mayor valor)
Fc= 1.3
CALCULO DE LA ALTURA DE LA TORRRE DE SUSPENSION
Fc= 1.3m
ALTURA DE LA COLUMNA DE SUSPENSION= 1.9 m
0.2
0.4 CL
a) DISEÑO DE PENDOLAS
Peso de tuberia 4 " 7.2 kg/mPeso accesorios (grapas, otros) 2.5 kg/m
WL= 9.7 kg/m
Peso de cable pendola 0.69 kg/mAltura mayor de pendola 1.5 m
Peso total / pendola = WL*(separacion de pendolas) + (altura mayor pendola)*(peso de cable-pendola)
Peso total /pendola= 20.4 Kg
Factor de seguridad a la tension (3 - 6)= 4
Tension a la rotura / pendola = 0.08 Ton
DIAMETROS TIPO BOA (6x19) Pulg, Peso (Kg/m) Rotura (Ton) 1/4" 0.17 2.67 3/8" 0.39 5.95 1/2" 0.69 10.44
SE ADOPTARA CABLE DE 1/4" TIPO BOA ( 6x19 ) PARA PENDOLAS
INSTALACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE SANEMIENTO BASICO DE ALCCAVICTORIA Y SUS 16 SECTORES
DISEÑO DE UN PUENTE AEREO PARA TUBERIAS
NOMBRE DEL PROYECTO:
LOCALIDAD: ALCCAVICTORIADISTRITO: VELILLE
INSTALACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE SANEMIENTO BASICO DE ALCCAVICTORIA Y SUS 16 SECTORES
b) DISEÑO DE CABLES PRINCIPALES
Peso de tuberia 4 " 7.2 kg/mPeso accesorios (grapas, otros) 3.0 kg/mPeso de cable pendola 0.52 kg/mPeso de cable Principal ( asumido ) 2.75 kg/m
WL= 13.47 kg/m
Pvi (Peso por unidad de longitud por efecto de viento )Pvi =0.005*0.7*velocidad viento^2*ancho del puente
Pvi= 7.9 kg/m
Psis (Peso por unidad de longitud por efecto de sismo )Psis =0.18*Peso de servicio (zona tipo 2)
Psis= 2.4 kg/m
(Peso por unidad de longitud maxima) Wmax= 23.8 kg/m
Mmax.ser (Momento maximo por servicio)Mmax.ser=Wmax*luz puente^2/8)
Mmax.ser= 1.2 Ton-m
Tmax.ser (Tension maxima de servicio)Tmax.ser=Mmax.ser / flecha cable
Tmax.ser= 0.9 Ton (HORIZONTAL)
Tmax.ser= 1.0 Ton (REAL)
Factor de seguridad a la tension (2 -5)= 3
Tmax.rot (Tension maxima a la rotura)Tmax.rotr=Mmax.ser * Fac.seguridad
Tmax.rot= 3.0 Ton
Tmax.rot / cable= 3.0 Ton
Tmax.ser / cable= 1.0 Ton ( DATO DE COMPARACION )
DIAMETROS TIPO BOA (6x19) Pulg, Peso (Kg/m) Rotura (Ton)
1/4" 0.17 2.673/8" 0.39 5.951/2" 0.69 10.445/8" 1.07 16.23/4" 1.55 23.2
1" 2.75 40.7 3/8"1 1/8" 3.48 51.31 1/4" 4.3 631 3/8" 5.21 75.71 1/2" 6.19 89.71 5/8" 7.26 1041 3/4" 8.44 121
2" 11 156
SE ADOPTARA:
DISEÑO DE UN PUENTE AEREO PARA TUBERIAS
NOMBRE DEL PROYECTO:
LOCALIDAD: ALCCAVICTORIADISTRITO: VELILLE
INSTALACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE SANEMIENTO BASICO DE ALCCAVICTORIA Y SUS 16 SECTORES
1 CABLES DE 3/8" TIPO BOA ( 6x19 ) PARA CABLES PRINCIPALES
1 CABLE DE 3/8" TIPO BOA ( 6x19 ) PARA CABLES Secundarios
DISEÑO DE UN PUENTE AEREO PARA TUBERIAS
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INSTALACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE SANEMIENTO BASICO DE ALCCAVICTORIA Y SUS 16 SECTORES
H) DISEÑO DE LA CAMARA DE ANCLAJE
0.71
1
ANALISIS DE LA CAMARA DE ANCLAJE
Peso unitario del terreno Pu= 1000 kg/m3
Calidad del concreto (camara de anclaje) f´c= 140 kg/cm2
Angulo de salida del cable principal " o "= 45 °
0.9
Tmax.ser*SEN(o) Tmax.ser
Tmax.ser*COS(o)0.1
Tmax.ser*SEN(o)= 0.70 Ton-m
Tmax.ser*COS(o)= 0.70 Ton-m
Wp (peso propio de la camara de anclaje)Wp=P.u concreto*H*b*prof
Wp= 1.61 ton
b/2= d + e
e=b/2-d < b/3
d=( suma de momentos)/(suma de fuerzas verticales)
d=(Wp*b/2-Tmax.ser*SEN(o)*b/4-Tmax.ser*COS(o)*3H/4)Wp-Tmax.ser*SEN(o)
d= 0.12 m
e (excentricidad de la resultante de fuerzas)
e= 0.381 > b/3= 0.333 NO CUMPLE
Wp
Wp
o
DISEÑO DE UN PUENTE AEREO PARA TUBERIAS
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INSTALACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE SANEMIENTO BASICO DE ALCCAVICTORIA Y SUS 16 SECTORES
ANALISIS DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD
F.S.D (Factor de seguridad al deslizamiento)
F.S.D=(Fzas. estabilizadoras/ Fzas.desestabilizadoras)
F.S.D=[ (Wp -Tmax.ser*SEN(o))*U ] / [ Tmax.ser*COS(o) ]
F.S.D= 0.984 < 1.75 NO CUMPLE
F.S.V (Factor de seguridad al volteo)
F.S.V=(Momentos estabilizadores/ Momentos desestabilizadores)
F.S.V= (Wp *b/2 )/ (Tmax.ser*SEN(o))*b/4 + Tmax.ser*COS(o)*3H/4 )
F.S.V= 1.16 < 2 NO CUMPLE
I) DISEÑO DE LA TORRE DE SUSPENSION
CALCULO DE LAS FUERZAS SISMICAS POR REGLAMENTO
Factor de importancia U= 145° o o2 30°
Factor de suelo S= 1
Coeficiente sismico C= 0.3
Factor de ductilidad Rd= 3
Factor de Zona Z= 0.7
Angulo de salida del cabletorre-camara o= 45 °
Angulo de salida del cable (valor de comparacion =arctan(2*Fc/LP)torre-Puente o2= 30 ° 7.44 °
DISEÑO DE UN PUENTE AEREO PARA TUBERIAS
NOMBRE DEL PROYECTO:
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INSTALACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE SANEMIENTO BASICO DE ALCCAVICTORIA Y SUS 16 SECTORES
DIMENSIONAMIENTO DEL TORREON
0.4 Ht 1.9 m
0.3
0.90.5
0.9
Fs3 =0.02
Ht/3
Fs2 =0.01
Ht/3 Ht= 1.9
=0.01
Ht/3
Fs (fuerza sismica total en la base)
Nivel hi wi*hi Fs ( i )3 1.9 0.693 0.02 Ton2 1.3 0.462 0.01 Ton1 0.6 0.231 0.01 Ton
1.386
Fs= (S.U.C.Z / Rd )*Peso de toda la estructura
Fs= 0.04 Ton
Fs1
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INSTALACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE SANEMIENTO BASICO DE ALCCAVICTORIA Y SUS 16 SECTORES
ANALISIS DE ESTABILDAD
Fs3 =0.02 Tmax.ser *COS(o) Tmax.ser *COS(o2)
Ht/3
Fs2 =0.01 Tmax.ser*SEN(o) Tmax.ser *SEN(o2)
Ht/3 Ht= 1.9
=0.01
Ht/3
b/3 b/2
b =0.9
e d b/2
Tmax.ser*SEN(o2)= 0.49 Ton-m
Tmax.ser*COS(o2)= 0.85 Ton-m
Tmax.ser*SEN(o)= 0.70 Ton-m
Tmax.ser*COS(o)= 0.70 Ton-m
Wp (peso propio de la torre-zapata)Wp=P.u concreto*volumen total
Wp= 0.55 ton Wz= 0.972 ton
b/2= d + e
e=b/2-d < b/3
d=( suma de momentos)/(suma de fuerzas verticales)
d= (Wp*2b/3+Wz*b/2+Tmax.ser*SEN(o2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(o)*2b/3-[ Tmax.ser*COS(o2)-Tmax.ser*COS(o) ]*(H+hz)-Fs3*(H+hz)-Fs2*2*(H+hz)/3-Fs1*(H+hz)/3)
Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(o)+Tmax.ser*SEN(o2)
d= 0.379 m
e (excentricidad de la resultante de fuerzas)
e= 0.071 < b/3= 0.300 OK !
ANALISIS DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD
F.S.D (Factor de seguridad al deslizamiento)
F.S.D=(Fzas. estabilizadoras/ Fzas.desestabilizadoras)
F.S.D= [ (Wp+Wz +Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN(o))*U ] [Tmax.ser*COS(o2)- Tmax.ser*COS(o) +Fs3+Fs2+Fs1 ]
F.S.D= 8.269 > 1.5 OK!
F.S.V (Factor de seguridad al volteo)
F.S.V=(Momentos estabilizadores/ Momentos desestabilizadores)
Fs1Wp
Wz
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INSTALACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE SANEMIENTO BASICO DE ALCCAVICTORIA Y SUS 16 SECTORES
F.S.V= (Wp *2b/3+Wz*b/2 + Tmax.ser*SEN(o2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(o))*2b/3+ Tmax.ser*COS(o)*(Ht+hz) )(Tmax.ser*COS(o2)*(Ht+hz)+Fs3*(Ht+hz)+Fs2*2*(Ht+hz)/3+Fs1*(Ht+hz)/3)
F.S.V= 1.48 < 1.75 NO CUMPLE
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INSTALACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE SANEMIENTO BASICO DE ALCCAVICTORIA Y SUS 16 SECTORES
DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA TORRE DE SUSPENSION
Fs3 =0.02 Tmax.rot *COS(o) Tmax.rot *COS(o2)
Ht/3
Fs2 =0.01 Tmax.rot *SEN(o) Tmax.rot *SEN(o2)
Ht/3 Ht= 1.9
=0.01
0.3 Ht/3
0.4 A A
DISEÑO POR METODO A LA ROTURA(por columna y en voladizo)
Tmax.rot/columna=1.5*Tmax.ser/columna
Mu=( Tmax.rot*COS(o2)-Tmax.rot*COS(o))*Ht+Fs3*Ht+Fs2*Ht*2/3+Fs1*Ht/3
Mu= 0.28 Ton-m
DISEÑO DE LA COLUMNA A FLEXION
MU= 0 Ton-m
f 'c= 175 kg/cm2 ¿N° DE CAPAS DE VARILLAS (1 o 2)?= 1 d= 34 Fy= 4200 kg/cm2 b= 30 cm d= 34 cm
° ° ° ° ° ° ° °
CORTE A-A
w= 0.005142 &= 0.000 < 75&b= 0.013 ( FALLA DUCTIL )
As(cm2)= 0.22 cm2 3 VARILLAS DE 1/2 " As,min= 3.4 cm2
As principal(+) = 3.4 cm2
3 var 1/2" ° ° ° °
2 var 1/2" ° °
2 var 1/2" ° °
3 var 1/2" ° ° ° ° corte A-A
Fs1Wp
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INSTALACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE SANEMIENTO BASICO DE ALCCAVICTORIA Y SUS 16 SECTORES
DISEÑO DE LA COLUMNA A COMPRESION
Pn(max) [carga axial maxima resistente]
Pn(max)=0.80*(0.85*f¨c*(b*h-Ast)+Ast*fy) Pn(max)= 154 Ton
Tmax.rot/columna=1.7*Tmax.ser/columna
Pu [carga axial ultima actuante]
Pu=Wp + Tmax.rot*SEN(o2)+Tmax.rot*SEN(o) Pu= 2 Ton
Pu= 2 Ton < Pn(max)= 154 Ton OK !
DISEÑO DE LA COLUMNA POR CORTE
Tmax.rot/columna=1.5*Tmax.ser/columna
VU (cortante ultimo) Vu= Tmax.rot*COS(o2)-Tmax.rot*COS(o)+Fs3+Fs2+Fs1
Vu= 0.3 Ton33
Vcon= fi*(0,5*(f´c)^0,5+175*&*Vu*d/Mu 3.0
V que absorve el concreto => Vcon= 6 Ton
V que absorve acero = Vace= Vu - Vcon= Vace= -5.8 Ton NO REQUIERE REFUERZO POR CORTE
ADOPTE EL MINIMO
S= Av*fy*b/Vace
S= 30 cm
SE ADOPTARA S= 30 cm VAR. 3/8"
2 var 1/2"
VAR. 3/8" 2 var 1/2"
3 var 1/2¨ 3 var 1/2¨ : . . : : . . :
1 a 5, 2 a 30 , r a 30 /e.
3 var 1¨
3 var 1¨ 0.6
1.1 m
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NOMBRE DEL PROYECTO:
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INSTALACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE SANEMIENTO BASICO DE ALCCAVICTORIA Y SUS 16 SECTORES
0.5 m 0.5m
DISEÑO DE UN PUENTE AEREO PARA TUBERIAS
NOMBRE DEL PROYECTO:
LOCALIDAD: ALCCAVICTORIADISTRITO: VELILLE
INSTALACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE SANEMIENTO BASICO DE ALCCAVICTORIA Y SUS 16 SECTORES
0.4 0.4 cable 3/8"
Fc= 1.3
cable 3/8" cable 1/4" 1.9
0.9
45°0.7
0.5
1 0.40 0.9 18.80 0.9 0.40 1
1.20 20 1.20
DISEÑO DE UN PUENTE AEREO PARA TUBERIAS
NOMBRE DEL PROYECTO:
LOCALIDAD: ALCCAVICTORIADISTRITO: VELILLE
INSTALACION Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE SANEMIENTO BASICO DE ALCCAVICTORIA Y SUS 16 SECTORES
1 0.9 0.9 1
CALCULO DE LONGITUD DE PENDOLAS Y
CL
Ecuación cable: H Torre libre
Xo
f = 1.00 x = 2.00 l = 12.00
0.20
0.24
0.53
1.10
Longitud de péndolas:
DATOS DE INGRESO:Luz l = 12.00 mFlecha f = 1.30 mcontaflech.f'= 0.00 m H Torre libre:pénd.cen s = 0.20 m 1.50Separac. D = 2.00 m
Abscisas H Pendolasdel centro
x y0.000 0.201.000 0.243.000 0.535.000 1.10
y=4∗f∗xl2
∗(1−x )
y=s+4
l2∗x2∗( f+ f ' )