Hoja1DISEO DE CRUCE AEREO CON TUBERIA 2 L=30 m

Proyecto : Nombre del Proyecto1 kg2.203 libras

FECHA :2/20/15

1.- DATOS A INGRESAR PARA EL DISEO

Longitud del Cruce Lc=30.0 mDimetro de tubera F.G. =2Peso de tubera H.G. 2 + accesorios Wc=6.5 Kg/mPeso especifico del agua agua=1000.0 Kg/m3Separacion Optima Entre Pendulas S=2.0 mAltura de las Columnas H=3.5 mSeccion de las Columnas b=h=0.40 mResistencia de Compresion del Concreto fc=210.0 Kg/cm2Profundidad de Cimentacion Z=1.00 mPeralte de Zapata Hz=0.50 mPeso Espescifico del Concreto Ciclopeo cc=2500.0 Kg/m3Capacidad Portante del Terreno q=0.8 Kg/cm2Peso especifico del Suelo suelo=1600.0 Kg/m3Angulo de friccin interna del suelo =30 Flecha Adoptada F=2.50 mSeparacion entre tubo y cable0.50 mAngulo inclinacion entre bloque y cable con la horizontal ()45 El factor de seguridad debe ser > que 1.5 para anclaje,se asumira 1.8

TABLA N 01

Tubo de Fierro Galvanizado ISO 65DESIGNACIONES Y PESOS NOMINALES EN Kg/m2.50 mDesignacion NominalSerie Estndar (S)(Pulgada)Espesor (mm)Peso(Kg/m)3.50 m1/420.573/820.7420.50 m1/22.31.083/42.31.390.50 m12.92.21 1/42.92.821 1/22.93.2423.24.492 1/23.25.7333.67.554410.8

2.-CALCULO DE FLECHA Y CONTRA FLECHA:

Recomienda el Dr. Steinman una relacin econmica de flecha y luz de Lc/9 hasta Lc/12.Flecha F=3.33 mCalculada Lc/9Flecha F=2.50 mCalculada Lc/12Flecha F=2.50 mAdoptada

3.-CALCULO DE CARGAS DE DISEO:

Carga MuertaCM = peso del agua + peso de tuberaCM=8.5 Kg/m

Carga VivaCV = se considera el paso de una persona de 68 Kg cada 6.0m.CV=11.3 Kg/m

Carga HorizontalCH = Se considera una velocidad de viento de 60 km/hora como carga crtica y una presin de viento de 73.2 Kg/m. CH = dimetro de la tubera * presin del vientoCH=3.7 Kg/mpresin de viento de 73.2 Kg/m. CH = dimetro de la tubera * presin del viento

Integracion de Carga UltimaW = 0.75 * (1.5 * CM + 1.8 * CV + 1.7 * CH)W=29.6 Kg/m

Revision de Carga UltimaW = (1.5 * CM + 1.8 * CV)W=33.2 Kg/m

Carga Critica de DiseoW = Max(Integracion de Carga Ultima,Revision de Carga Ultima)

W=33.2 Kg/m

4.-DISEO DE CABLE PRINCIPAL:

Se utilizar la frmula del Wire Rope Hand Book, 1963, capitulo 3.

CargaLong. CruceFlechaTension HorizontalTension MaximaTension VerticalW (Kg/m)X (m)F (m)TH (Kg)Tmax. (Kg)Tv (Kg)33.20.02.51492.891573.64497.63

TABLA N 02Cable tipo BOA 6 x 19DimetrosPeso Kg/mRotura Ton. 1/4"0.172.67 3/8"0.395.95 1/2"0.6810.40 5/8"1.0716.20 1"2.7540.70 1 1/4"4.363.00

Tension de Diseo del CableTDiseo = 3*Tmax.

TDiseo=4721 Kg=5 TnPor lo Tanto de la Tabla N01 se usar cable de 3/8" tipo BOA 6 x 19

Peso del cable =0.39 Kg/m 3/8"

Integrando la carga muerta de nuevo para considerar el peso propio del cable elegido, la cual queda de la siguiente manera:Carga MuertaCM=8.5 Kg/m + 0.39 Kg/m =8.91 Kg/m

Integracion de Carga UltimaW = 0.75 * (1.5 * CM + 1.8 * CV + 1.7 * CH)W=30.1 Kg/m

Revision de Carga UltimaW = (1.5 * CM + 1.8 * CV)W=33.8 Kg/m

La Nueva Carga Ultima ser:

Carga Critica de DiseoW = Max(Integracion de Carga Ultima,Revision de Carga Ultima)

W=33.8 Kg/m

Los Nuevos Componentes de la tension sern:

Se utilizar la frmula del Wire Rope Hand Book, 1963, capitulo 3.

CargaLong. CruceFlechaTension HorizontalTension MaximaTension VerticalW (Kg/m)X (m)F (m)TH (Kg)Tmax. (Kg)Tv (Kg)33.80.02.51519.211601.39506.4033.82.02.51519.211581.34438.8833.84.02.51519.211563.94371.3633.86.02.51519.211549.30303.8433.88.02.51519.211537.48236.3233.810.02.51519.211528.56168.8033.812.02.51519.211522.58101.2833.814.02.51519.211519.5933.7633.816.02.51519.211519.5933.7633.818.02.51519.211522.58101.2833.820.02.51519.211528.56168.8033.822.02.51519.211537.48236.3233.824.02.51519.211549.30303.8433.826.02.51519.211563.94371.3633.828.02.51519.211581.34438.8833.830.02.51519.211601.39506.40

Tension de Diseo del CableTDiseo = 3*Tmax.

TDiseo=4804 Kg=5 TnPor lo Tanto de la Tabla N02 se usar cable de 3/8" tipo BOA 6 x 19 3/8"Longitud del cable principal (LT):

Segn la seccin del Wire Hand Book,1963,para flechas menores de 5% de Luz(Lc),donde:Lct=(L1+(L2*2))*1.10

Donde:L1=Longitud de cable entre columnasL2=Longitud de cable entre anclaje y columna

L1=Lc+(8*F^2/(3*Lc))L1=30.6 mL2=(H-(Z-Hz))/COS()L2=((Lc/4)^2+F^2)^0.5Lct=44.0 mL2=4.20 mL2=7.9 m

5.-DISEO DE LAS PENDOLAS O TIRANTES:

Para determinar la carga de trabajo de cada pndola se utiliza la formula siguiente:

Q = W * S = Carga Critica de Diseo * separacin entre pndolas

Q=67.5 Kg=0.1 TnPor lo Tanto de la Tabla N02 se usar cable de 1/4" tipo BOA 6 x 19 1/4"Para calcular la longitud de las pendolas se utilizara la siguiente ecuacin

Y=W*X*(S-X)/(2*H)Y=Variacion de la flechaW=Carga Ultima (kg/m)X=VariableS=Luz (Lc)H=Tension maxima del cable (kg)LONGITUD DE PENDULAS DE PASO AEREO X (Variable)W (kg/m)H (kg)W/2*HY (m)Longitud de pndola (m)N de PendolaLongitud Total (m)233.761,519.210.01111111110.622.3824.76433.761,519.210.01111111111.161.8423.68633.761,519.210.01111111111.601.4022.80833.761,519.210.01111111111.961.0422.081033.761,519.210.01111111112.220.7821.561233.761,519.210.01111111112.400.6021.201433.761,519.210.01111111112.490.5121.021533.761,519.210.01111111112.500.5010.50SUMA TOTAL17.6 m

Las pendolas se sujetan con cables y abrazaderasa, debido a estos accesorios se aumentara la longitud en un 15%

Longitud Total=17.6 m*1.15 =22.00 m

6.-DISEO DE LAS COLUMNAS:

Sern de Concreto Armado

EsbeltezSe clasifica como columna esbelta cuando la relacin de esbeltez se mantiene entre el intervalo siguiente:

KH=Lu (m)I (m4)A (m2)rKlu/r=ECortas E1.8MAMp+W*(h/2)=1.8*{(Ty*h/2)+(Tx*h/2)+Mact)}M resistenteMp=800.00h4M actuantes Mv=566.18hMw=1250.00h4MH=566.18hMact=88.89h4Por lo tanto de adopta como Ancho=Largo=Altura del Dado de h=1.03 mh=1.05 mChequeo por volteo: M resistente / M actuantes > 1.50

Chequeo por volteo:MR/MA=1.92 >1.5OkVerificacion contra deslizamiento

FH R >>1.5Cfs*(W-Ty)+Pp>1.5FH actTx+PaCfs=0.9*tan=0.52F resistenteW=2894.1 KgF actuantes Tx=1132.4 KgTy=1132.4 KgPa=308.7 KgPp=2778.3 KgChequeo por deslizamiento: F resistente / F actuantes > 1.50

Chequeo por deslizamiento:FR/FA=2.56 >1.5OkVerificacion de presionesa=Mo =1194.77=0.41 mW2894.06e=0.1120.18