diseño reservorio anansaya

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DISEÑO DEL RESERVORIO

Fecha: Enero 2009

El reservorio nocturno será diseñado para un tiempo de llenado de 12 horas.

I.- FUNCIONAMIENTO HIDRAULICO: Qingreso= 7.5 ltrs/seg.Volumen Requerido = 320 m³

L1 = 16.00 m

L2 = 8.00 m

Altura Necesaria = 2.50 m

Altura Asumida = 2.50 m

Bordo libre = 0.20 m

Altura Total = 2.70 m

Volumen Real = 320 m³

Cota de llegada al reservorio= 3308.30 m

Cota de la base del reservorio = 3305.80 m

II .- PERALTE DE LA LOSA.

» Peralte asumido de la losa de fondo: 0.15 m

» Columna de agua sobre la losa: 2.50 m

» Carga hidrostática sobre la losa: 0.25 Kg/cm²

» Peso propio de la losa: 0.36 Kg/cm²

» Presión total sobre la losa: 0.61 Kg/cm²

III .- MUROS DEL RESERVORIO.

w Pre dimencionamiento:

De acuerdo a recomendaciones:

1.- El ancho t1 será de 0.150 m

2.- La altura hz sea igual al ancho t2 mas 5 cm.

Ø Fuerzas que actúan en el muro:1.- Empuje Activo:

Donde:

Y = profundidad a la que se desea conocer el empujeg = peso específico del material.

coeficiente de empuje activo,que se calcula como:

2.- Empuje pasivo:

coeficiente de empuje pasivo, que se calcula como:

PROYECTO: Construccion de Riego Tecnificado Anansaya-Nihuacalla-Masca-Paruro

.: Presión muy baja, por lo que no es necesario incrementar el peralte.

Los muros serán diseñados como muro en voladizo, de concreto armado, con las siguientes características geométricas:

Ka =

.: para taludes de terreno horizontales.

Kp =

.: para taludes de terreno horizontales.

Ka=tan2 ( 45º−φ /2)

Ea=1/2∗Ka∗γ∗Y2

E p=1/2∗K p∗γ∗Y2

K p=tan2 ( 45º+φ )

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3.- Fuerza de friccion: Fuerza horizontal resistende al desplazamiento.

f = coeficiente de fricción entresuelo y estructura, en este caso 0.5.

CALCULO DEL MURO 1:

Ø Dimencionamiento de Pantalla:

2.85 m

0.15 m

2.00 m ( Altura de tierra )

w Cálculo del empuje activo:f = 35 º

g = 1.8 Tn/m³ (Datos del terreno de - Relleno seleccionado)0.270.98 Tn

w Cálculo del momento producido por el empuje del terreno sobre la pantalla:0.65 Tn-m

1.11 Tn-m

w Cálculo del peralte necesario para la viga en volado:Usando la siguiente expresión:

4200 Kg/cm²

210 Kg/cm²

Recubrimiento = 7 cm

b = 100 cmr = 0.004 (Cuantía de acero adoptada:)v = 0.08d = 8.76 cm ( peralte calculado para diseño a flexión)

15.76 cm ü0.25 m ( dimención adopotada )

w Verificación por corte:

Cortante a una distancia d de la base: V = 1.86 Tn

Cortante de trabajo (1.7*V): 3.16 Tn

Esfuerzo cortante admisible: 11.75 Tn

Como el acero se traslapa en la base, usamos: 7.83 Tn ü

Ø Dimencionamiento de la zapata:

4.- Presiones sobre el terreno q1 y q2 se calculan como:

Pv = componente vertical de las fuerzas actuantes

.: La altura del terreno en este muro es de 2m, por lo que la condición crítica es a reservorio vacio.

hp =t1 =ht =

Ka =Ea =

M actuante =M ultimo = (1.7*M actuante)

fy =f'c =

t2 (calc) =t2 =

Vu =

Vr =2/3 Vr =

q=W+PvB

∗(1±6∗eB )

MU=0 .9∗b∗d2∗f ' c∗ω∗(1−0.59∗ω )

VU=0.85∗0 .53∗√ f 'c∗b∗d

ω=ρ∗f yf 'c

F f=f∗γm∗B1∗h

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PROYECTO: Construccion de Riego Tecnificado Anansaya-Nihuacalla-Masca-Paruro0.30 m

2.30 m ( Altura de tierra para la zapata )

w Por estabilidad al deslizamiento:Coeficiente de fricción entresuelo y concreto: f = 0.60Dimención asumida de B1: 0.85 m

Fuerza resistente de fricción: 2.111 Tn ( f * g *B1 * h )

Fuerza actuante (empuje activo): 1.29 Tn ( 0.5 * Ka * g * h^2 )

Condición de estabilidad al deslizamiento:

1.64 ü

w Por estabilidad al Volteamiento:Valor asumido de B2: 0.50 m

Momento actuante debido al empuje activo: 0.99 Tn-m ( Fa * h/3 )

Momento resistente debido al peso: 3.26 Tn-m

Condición de estabilidad al volteo:

3.29 ü

Ø Resumen de dimenciones del muro:g = 1800 Kg/m³

2400 Kg/m³

1000 Kg/m³

2.85 m

0.30 m

0.15 m

0.25 m

0.50 m

0.85 m

Altura de tierra: ht = 2.00 m

Bordo libre: BL = 0.20 m

A = 0.975 m²

Ø Verificación de la estabilidad:Fuerza Distancia (c/r a O) Momento

Fuerzas Verticales:Peso del muro:

W1 = 342 Kg 0.567 m 194 Kg-m

W2 = 1026 Kg 0.675 m 693 Kg-m

W3 = 972 Kg 0.675 m 656 Kg-m

Peso del terreno:W4 = 2160 Kg 1.050 m 2268 Kg-m

Peso de agua:W5 = 1325 Kg 0.250 m 331 Kg-m

W6 = 133 Kg 0.533 m 71 Kg-m

Suma total: 5958 Kg 4212 Kg-m

Suma sin agua: 4500 Kg 3810 Kg-m

Fuerzas horizontales:Empuje activo:

hz =ht =

B1 =Ff =Fa =

Fr / Fa =

B2 =Ma =Mr = ( g*B1*h*(B1/2+B2) )

Ma / Mr =

gC =gS =

hp =hz =t1 =t2 =B2 =B1 =

∑ FH R

∑ FH A

>1 .5

∑M R

∑ M A

>1 .75

I121

Factor de friccion

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PROYECTO: Construccion de Riego Tecnificado Anansaya-Nihuacalla-Masca-ParuroEa = 976 Kg 0.967 m 943 Kg-m

Fuerza de fricción:Ff = 2700 0.000 0 Kg-m

w Cálculo del Centro de Gravedad:

0.85 m

0.97 m

w Estabilidad al Deslizamiento:Fuerza horizontal actuante = 976 Kg

Fuerza horizontal resistente = 2700 Kg

Fhr / Fha = 2.77 ü ( debe ser mayor a 1.5 )

w Estabilidad al Volcamiento:Momento actuante = 943 Kg-m

Momento resistente = 3810 Kg-m

Mr / Ma = 4.04 ü ( debe ser mayor a 1.75 )

w Posición de la resultante en X:XR = 1.06 m

Excentricidad = 0.210 m

Escentricidad permisible = 0.225 m ü 0.142

q1 = 303 Kg/m²

q2 = 8523 Kg/m²

Ø Cálculo del armado de la pantalla:Momento actuante en la base: MU = 1106 Kg-m

t2 = 25.0 cm

Recubrimiento: r = 0.7 cm

d = 24.3 cm

4200 Kg/cm²

210 Kg/cm²

a = 2.76As = 1.28 cm² As(mi)=0.0018b*t2= 4.5 cm²

a = 0.30 cm

Usaremos: f 1/2'' @ 25cm

Acero Transversal:

En la base: d = 24.3 cm

4.9 cm²

Usaremos f 3/8'' @ 20 cmEn el medio: d = 15.0 cm

3.0 cm²

Usaremos f 3/8'' @ 25 cmEn arriba: d = 14.3 cm

2.9 cm²

Usaremos f 3/8'' @ 35 cm

Ø Cálculo del armado de la zapata:

XC =YC =

( Fy*XC+FX*YC ) / Fy

fy =f'c =

Ast =

Ast =

Ast =

A st=0 .002∗b∗h

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PROYECTO: Construccion de Riego Tecnificado Anansaya-Nihuacalla-Masca-ParuroØ Cálculo de la zapata del muro

Diseño de la punta del muro

Verificamos el corte (casi siempre satisface)calculamos los esfuerzos producidos por el sueloq1= q2=

Sumatoria Wi= 4.5Area= 1.35I = 0.205e= 0.210L= 1.350

Esfuerzo 01 (q1)= 6.438 T/m2 Esfuerzo 02 (q2)= 0.2286 T/m2q1u = 11.588 q2u = 0.412

Esfuerzo al final de la punta de la zapata (a) dist de la punta=0.3 mtrs

q3= 7.037 T/m2

Vu= 4.6564 T

Vc= 15.015 T

Vc > Vu OK!

Refuerzo en flexión:

fuerza01 3.5187 X= 0.25fuerza02 1.1378 X= 0.333

Mu = 1.2589 T-m

Asmin= 5.4 cm2 d= 0.23

a= 1.27 Mu (de As min)= 4.565084 > 1.2589 OK!

Usaremos: f 1/2'' @ 2 (para acero mínimo)

0.0018*b*h b=100 cm h= 0.3 cm5.4 cm2


Diseño del talon del Muro

Chequeo por corte

Wu= 5.4 T/m

Pp(zap)= 1.08 Wut= 6.48 T/m

AST=

AST=

a

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Vu= Wutx1.9 12.312

Vc= 15.0152 > 12.31 OK!

Refuerzo en Flexión:

Mu= WuxL^2/2

Mu= 0.97 T-m

As(min)= 5.4 cm2 Mu = 4.57 T-m > 0.97 OK!

Usaremos: f 1/2'' @ 2 (para acero minimo)

Refuerzo Transversal:

0.0018*b*h b=100 cm h= cm5.4 cm2


Longitud de desarrollo 22.43 Asumimos= 25 cm

AST=

AST=

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