diseno estructural reservorio
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DISEÑO ESTRUCTURAL DE RESERVORIO RECTANGULAR
I NORMAS USADAS
II PARAMETROS SISMICOS
Según RNE, Diseño Antisísmico Norma E.030, capítulo II.
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE CAUJUL
Code Requirements for Environmental Engineering Concrete Structures (ACI 350M-01) and Commentary
(ACI 350RM-01), Reported By ACI Committee 350.
Seismic Design of Liquid-Containing Concrete Structures (ACI 350.3-01) and Commentary (350.3R-01),
Reported by ACI Committee 350.
Design Considerations for Environmental Engineering Concrete Structures (ACI 350.4R-04), Reported
by ACI Committee 350.
Concrete Structures for Containment of Hazardous Materials (ACI 350.2R-04), Reported by ACI
Committee 350.
Tightness Testing of Environmental Engineering Concrete Structures (ACI 350.1-01) and Commentary
(350.1R-01), Reported by ACI Committee 350.
Environmental Engineering Concrete Structures (ACI 350.R-89), Reported by ACI Committee 350.
Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318M-08) and Commentary, Reported by ACI
Committee 318.
Reglamento Nacional de Edificaciones "Diseño Sismo resistente" E-030.
Tabla Nº 1: Factor de Zona
Zona Factor de Zona Z
( g ) 1 0.15 2 0.3 3 0.4
Tabla Nº 2: Parámetros de Suelo
Tipo Descripción Tp S Vp
( s ) ( Km/s
) S1 Roca o suelo muy rígido 0.4 1 > 2 S2 Suelos intermedios 0.6 1.2 1 - 2 S3 Suelos flexible o c/estratos d gr espesor 0.9 1.4 0.3 - 1 S4 Condiciones excepcionales * * < 0.3
(*) Los valores de Tp y S para este caso serán establecidos por el especialista, pero en ningún caso serán menores que los especificados para el perfil tipo S3. Para efectos de cálculo sustituir valores en vez de (*)
Tabla Nº 3: Categoría de las Edificaciones
Categoría Descripción Factor
U
A Edificaciones Esenciales
Edificaciones esenciales cuya función no debería interrumpirse inmediatamente después que ocurra un sismo, como hospitales, centrales de comunicaciones, cuarteles de bomberos y policía, subestaciones eléctricas, reservorios de agua. Centros educativos y e
1.5
B Edificaciones Importantes
Edificaciones donde se reúnen gran cantidad de personas como teatros, estadios, centros comerciales, establecimientos penitenciarios, o que guardan patrimonios valiosos como museos, bibliotecas y archivos especiales. También se considerarán depósitos de g
1.3
C Edificaciones
Comunes
Edificaciones comunes, cuya falla ocasionaría pérdidas de cuantía intermedia como viviendas, oficinas, hoteles, restaurantes, depósitos e instalaciones industriales cuya falla no acarree peligros adicionales de incendios, fugas de contaminantes, etc
1.0
D Edificaciones Menores
Edificaciones cuyas fallas causan pérdidas de menor cuantía y normalmente la probabilidad de causar víctimas es baja, como cercos de menos de 1.50 m. de altura, depósitos temporales, pequeñas viviendas temporales y construcciones similares
(*)
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III GEOMETRIA DEL RESERVORIO
Tabla Nº 4: Sistemas Estructurales
Sistema Estructural R Lim de Altura
Pórtico de Acero 10.0 --- Pórtico de Concreto Armado 10.0 --- Sistema Dual 10.0 --- Muors de Concreto Armado 7.5 --- Albañilería Armada o Confinada 6.0 15m Construcciones de Madera 7.0 8m
Elemento Resistente CT
Unicamente Pórticos 35
Pórticos, caja d
acensor y escaleras 45
Mamposteria o Muros de
Corte 60
ZONA 3 Z = 0.40
Z = 0.30ZONA 2
ZONA 1 Z = 0.15
ZONAS SÍSMICASZONA 3 Z = 0.40
Z = 0.30ZONA 2
ZONA 1 Z = 0.15
ZONAS SÍSMICAS
Capacidad Requerida : 176.00 m3.
Longitud x-x (Lx-x) : 20.00 m.
Longitud y-y (Ly-y) : 4.00 m.
Altura del Líquido (HL) : 2.20 m.
Borde Libre (BL) : Por Calcular.
Altura Total del Reservorio (HW) : HW = HL + BL
Espesor de Muro (tW) : 0.20 m.
Espesor de Fundación (Hz) : 0.40 m.
Volado de Fundación (VF) : 0.50 m.
Profundidad Enterrada (He) : 1.00 m.
Tipo de Conexión Pared-Base : Unión Rígida.
Resistencia del Concreto : f’c=210 kg/cm2, resistencia a los
28 días.
Ec del concreto : Ec=15100ඥ𝑓′𝑐,Ec=218,820kg/cm2 (ACI
350M-01/8.5.1)
Fy del Acero : Fy=4,200kg/cm2.
Peso Específico del Concreto : 𝛾𝑐 = 2,400 𝑘𝑔/𝑚3 Peso Específico del Líquido : 𝛾𝑐 = 1,000 𝑘𝑔/𝑚3
0.25
0.20
1.75
0.730.400.62
2.00
0.50
0.40
0.50
0.50
2.20
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IV DATOS BASICOS DE DISEÑO
† : Parametros correspondiente al estudio de mecanica de suelo (EMS) UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENERIA
1.) Suelo de fundacion†
1.3 kg/cm227.70 ⁰
Cohesion de suelo (C): 0.02 kg/cm
1644 Kg/m3Modulo de elasticidad del suelo (Es) : 800 kg/cm2
Coeficiente de Poisson (vs) : 0.15
2.) Material de Vigas, Muro y losa de Cimentacion Resistencia a la comprecion del concretro (f'c) : 210 Kg/cm2
Resistencia de Fluencia del acero (fy) : 4200 Kg/cm2
2400 Kg/m3Modulo de Elasticidad del Concreto (Ec) : 218820 Kg/cm2
Modulo de Elasticidad del Acero de Refuerzo (Es) : 2000000 Kg/cm20.20
3.) Suelo de relleno (Parametros Asumidos)34.00 ⁰
Cohesion de suelo (C) : 0 kg/cm1900 Kg/m3
4 .) Propiedades del agua1000 kg/m3
Profundidad del Nivel freatico : 1 m
5.) Coeficiente de reduccion de la resistencia0.90 0.75
6.) Recubrimiento de acero de refuerzo8 cm7 cm
para sedimentador ( r): 5 cm
V SOFTWARE DE MODELACION
Muros: mediante elementos SHELL.
Columnas y vigas: mediante elementos FRAME.
Capases de resistir los esfuerzos de flexión, cortante y axial.
VI PREDIMENCIONAMIENTO DEL RESERVORIO
RESULTADO DE ESTABILIDADSoporte del suelo OK OKExentricidad de la resultante OKEstabilidad al volteo OKEstabilidad al deslizamiento OKFuerzas cortantes Base del muro OK En talón frontal OK En talón dorsaOK Diente OK
L= 20.00m (ancho del tanque)w= 4.00m (Largo del tanque)H= 2.50m (altura del tanque)E= 0.25 (Espesor)
Capacidad portante ultima admisible(qult) :Angulo de Friccion Interna (f) :
Peso Especifico seco del suelo (gs) :
Peso unitario del Concreto (wc) (g) :
Coeficiente de Poisson (nc) :
Angulo de Friccion Interna (f) :
Peso Especifico seco del suelo de relleno (g) :
Peso Especifico del agua (g) :
flexion (f): Corte (fs):
En contacto con el Terreno (rt):para pantalla (r):
El Software empleado será el SAP 2000 Non Linear V11 (Estructural Anayisis Program). El modelo idealiza el comportamiento de los elementos de la
siguiente manera:
-
-
-
Capacidad Requerida : 176.00 m3.
Longitud x-x (Lx-x) : 20.00 m.
Longitud y-y (Ly-y) : 4.00 m.
Altura del Líquido (HL) : 2.20 m.
Borde Libre (BL) : Por Calcular.
Altura Total del Reservorio (HW) : HW = HL + BL
Espesor de Muro (tW) : 0.20 m.
Espesor de Fundación (Hz) : 0.40 m.
Volado de Fundación (VF) : 0.50 m.
Profundidad Enterrada (He) : 1.00 m.
Tipo de Conexión Pared-Base : Unión Rígida.
Resistencia del Concreto : f’c=210 kg/cm2, resistencia a los
28 días.
Ec del concreto : Ec=15100ඥ𝑓′𝑐,Ec=218,820kg/cm2 (ACI
350M-01/8.5.1)
Fy del Acero : Fy=4,200kg/cm2.
Peso Específico del Concreto : 𝛾𝑐 = 2,400 𝑘𝑔/𝑚3 Peso Específico del Líquido : 𝛾𝑐 = 1,000 𝑘𝑔/𝑚3
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VI PARAMETROS ADICIONALES DEL SUELO DE FUNDACION
18.47 ⁰11.00 ⁰90.00 ⁰
aceleracion de la gravedad (g) : 9.81
Coeficiente sismico :
0.3
0.15
Calculo del Coeficiente de balastro o reaccion del suelo (Ks):
1El módulo de balasto de la zapata rectangular (L y b en m) en función del de la losa cuadrada se define por (Terzaghi 1955):
Tipo de Suelo : Grava arenosa Compacta o Densa 210 MN/m3 ≈ 21.45 kg/cm3 (asumido Ver tabla D.29)
5.52 kg/cm3 12.89 kg/cm3
Los coeficiente del balastros seran:
vertical: 12.89 kg/cm3
horizontal: 6.44 kg/cm3
Calculo del Coeficiente de empuje del suelo (K):
0.291
Angulo en funcion de los coeficicentes sismicos :
19.44 ⁰
0.304
VII CALCULO DE FUERZAS ACTUANTES
a.) Carga Muerta (CM): Para el analsis se considerara el peso propio de cada elemento estructural como:
El cual sera igual a la multiplicacion del volumen por el Peso especifico concreto del
elemento que se analizara
b.) Carga Viva (CV): Se considera una carga minima kgf-m
c.) Cargas horizontal suelo (H): Sera la Presion ejercida por el suelo
Se Considera la carga de forma triangular para el suelo
Donde:
H: Altura hidraulica requerida Para le tanque
H He: Profundidad a la que se va a Cimentar la estructura
Espesor de la losa de Cimentacion
CH: Empuje Activo Ocacionado por el suelo de fundadion
Altura de apliacacion de la carga sera:
HeHe: 1.00m
(1/3)Z medido de la seccion (y hacia arriba)
### 276.84 kgf/m
Angulo de Friccion entre el muro y el suelo (d) :Angulo de inclinacion del terreno (a) :
Angulo de inclinacion del interior del muro o estribo (b) :
K30=
k=Ks cuadrada= Ks rectangular=
Ksv=
Ksh= (asumidos que es el 50% del ksv)
Coeficiente de empuje Activo Estatico (ka):
Coeficiente de empuje Activo dinamico(kad):
100 kg/m
edL:
H: 0.5 x Ka x gsx He2: .Z2 :
2
30 2
30.0
b
bk ( 23 )⋅k⋅(1+ b
2L )=
θ=arctag ( kh
1−k v)=
kh=componentehorizontalde la
acelecaciondel
sismo
aceleraciondebido ¿
=
kv=componenteverticaldela
acelecaciondel
sismo
aceleraciondebido¿
=
k a=seno2 (φ+β )
seno2 ( β )⋅seno ( β−δ )⋅[1+√ seno(φ+δ )⋅seno (φ−α )seno ( β−δ )⋅seno( β+α ) ]
2=
k ad=seno2 (φ+ β−θ )
cosθ⋅seno2 β⋅seno ( β−δ−θ )[1+√ seno(φ+δ)⋅seno(φ−θ−α)seno(β−δ−θ )⋅seno(α+β ) ]
2=
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d.) Carga Horizontal por Fluido (F): Sera la Presion ejercida por el nivel freatico del terreno
Se Considera la carga de forma triangular para el nivel freatico
Donde:
H: Altura hidraulica requerida Para le tanque
Ha: Altura del agua en el reservorio
H Ha Espesor de la losa de Cimentacion
F: Empuje Ocacionado por el flujo de agua
Altura de apliacacion de la carga sera:
Ha: 2.20m
(1/3)(Z-1) medido de la seccion (y hacia arriba)
500.00 2420.00 kgf/m
e.) Carga Analisis Sismica Dinamico (E):
ESPECTRO DE ACELERACION DE ACUERDO CON LA NORMA TECNICA DE EDIFICACION E-030
T (seg) C S(m2/s)
0.05 2.50 2.55060.10 2.50 2.55060.15 2.50 2.55060.20 2.50 2.55060.25 2.50 2.55060.30 2.50 2.55060.35 2.50 2.55060.40 2.50 2.55060.45 2.50 2.55060.50 2.50 2.55060.55 2.50 2.55060.60 2.50 2.55060.65 2.31 2.35440.70 2.14 2.18620.75 2.00 2.04050.80 1.87 1.91290.85 1.76 1.80040.90 1.67 1.70040.95 1.58 1.61091.00 1.50 1.53041.05 1.43 1.45751.10 1.36 1.39121.15 1.30 1.33071.20 1.25 1.27531.25 1.20 1.22431.30 1.15 1.17721.35 1.11 1.13361.40 1.07 1.09311.45 1.03 1.05541.50 1.00 1.02021.55 0.97 0.98731.60 0.94 0.95651.65 0.91 0.92751.70 0.88 0.90021.75 0.86 0.87451.80 0.83 0.85021.85 0.81 0.82721.90 0.79 0.80551.95 0.77 0.78482.00 0.75 0.7652
f.) Carga losa (B): Sera la presion de agua ejercidad hacia arriba sobre la estructura de cimentacion
F Donde:L: ancho de la losa de cimentacion He: 2.20m
Espesor de la losa de CimentacionHe F: Presion producida por el agua
2200 kgf/m2
edL:
F: 0.5 x gagua x Ha2: .(Z-1)2 :
edL:
F= g x He:
0 0.5 1 1.5 2 2.5
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
ESPECTRO Norma E 030
Periodo T (seg)
Acel.
Esp
ectr
al
(m/s
2)
Zona :3 Factor de Zona Z : 0.40 Departamento 7
Categoria :B Factor de Uso U : 1.3 Categoría de Edif. 2
Tipo de Suelo :S2 Factor de Suelo S : 1.20 Descripción 2Tp : 0.60 sVp : 1 - 2 Km/s
Factor de Amplificación Sísmica C : 2.50 Element resistentes 2CT : 45hn : 10.80 545T : 0.24 s
Coeficiente de Reducción R : 6.0 Sistema Estructural 4
OKChequeo C / R => 0.1
Lima
Suelos intermedios
Edificaciones Importantes
Muors de Concreto Armado
Pórticos, caja d acensor y escaleras
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VIII CONBINACION DE CARGAS
Denominacion de las cargas:
Carga Muerta (CM):Carga Viva (CV):Cargas horizontal suelo(H):Carga Horizontal Fluido (F):Carga Sismica en la direccion X (Ex):Carga Sismica en la direccion Y (Ey):Carga vertical del Fluido (B o F):
Ecuaciones de mayoracion de cargas para el calculo de la Resistencia Requerida de Diseño
Segun RNE-2006Combo 1: CMCombo 2: CM+CVCombo 3: D+0.7ECombo 4: 0.75CM+0.75CV+0.525ECombo 5: 0.75CM+0.75CVCombo 6: 0.75CM+0.57ECombo 7: 0.67CM+0.67CV+0.469E
Segun el ACI-318-05Combo 1: 1.4CM+1.7CVCombo 2: 1.05CM+1.275CV+1.4ECombo 3: 1.05CM+1.275CV-1.4ECombo 4: 0.9CM+1.4ECombo 5: 0.9CM-1.4ECombo 6: 1.4CM+1.7CV+1.7HCombo 7: 0.9CM+1.7HCombo 8: 1.4CM+1.7CV+1.4FCombo 9: 0.90CM+1.4F
Para el Presente Diseño se asumira los factores propuestos por el ACI-318-05
IX FORMULAS DE DISEÑO POR FLEXION Y CORTE UTILIZADOS
Ecuaciones de Diseño para elementos sometidos a Flexion
Acero requerido ,
Donde:Mu: Momento ultimo o Momento de Diseñob: ancho del muro d: peralte del elemento
f'c: Resistencia a la compresion del concretrofy: Resistencia de Fluencia del acerof: Coeficiente de reduccion de la resistencia flexion
Ecuaciones de Diseño para elementos sometidos a Corte
Donde:Vu: Cortante ultimo de diseñof: Coeficiente de reduccion de la resistencia por cortef'c: Resistencia a la compresion del concretrob: ancho del muro
d: peralte del elemento
La metodologia utilizada para el diseño de los elementos es el de Resistencia Ultima, donde el modulo de elasticidad es Constante
fVs: Esfuerzo a Corte en el acero de refuerzofVc: Esfuerzo a cortante del concreton: Esfuerzo Cortante de Diseño
EL Reservorio esta conformado por una losa de cimentacion y muros Reforzada que resistira las cargas de presion terreno,fluido y cargas sismicas producidas por el empuje dinamico del terreno.
As=Mu
φ⋅fy⋅(d−a2 ) a=
As⋅fy0 .85⋅f ' c⋅b
φ Vc=φ⋅0 .53⋅√ f ' c υ=Vub⋅d
Vu=φ⋅(Vc+Vs )
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X RESULTADOS DEL ANALISIS SAP.
Modelado del Reservorio Imagen 01. (Unidades asumidas Toneladas y metros)
Desplazamientos por envolvente Imagen 02.
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Fuerzas Caras Laterales envolvente (Presión de Agua) Imagen 03.
Momentos Generados en las paredes del reservorio por la envolvente (M11) Imagen 04.
Momentos Generados en las paredes del reservorio por la envolvente (M22) Imagen 05.
DISEÑO ESTRUCTURAL DE RESERVORIO RECTANGULAR
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Momentos Generados en las paredes del reservorio por la envolvente (M12) Imagen 06.
Cortantes Generados en las paredes del reservorio por la envolvente (V13) Imagen 09.
Cortantes Generados en las paredes del reservorio por la envolvente (V23) Imagen 10.
DISEÑO ESTRUCTURAL DE RESERVORIO RECTANGULAR
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE CAUJUL
Distribucion Exterior de Acero de Refuerzo Imagen 11.
MOMENTO MAXIMO
CORTANTE MAXIMO
Distribucion de Acero en vigas y columnas Imagen 11.
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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE CAUJUL
XI DESPLAZAMIENTOS.
Desplazamiento en dirección de análisis 0.00235 OK
Altura a la que se ubica el punto 2.200 m
Deriva 0.000045
Deriva máxima 0.007
XII ACERO DE REFUERZO.
Acero de Refuerzo en Zapata Cara Superior
Área de acero requerida
Área de acero mínima requerida
Área de acero usada
Diámetro de barra 1/2”
Separación 0.15 m.
Separación Máxima 0.45 m.
Acero de Refuerzo en Zapata Cara Inferior
Área de acero requerida
Área de acero mínima requerida
Área de acero usada
Diámetro de barra 1/2”
Separación 0.15 m.
Separación Máxima 0.45 m.
7.60 cm2/m
4.500 cm2
12.60 cm2/m
1.27 cm2
7.60 cm2/m
4.500 cm2
12.60 cm2/m
1.27 cm2
DISEÑO ESTRUCTURAL DE RESERVORIO RECTANGULAR
MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE CAUJUL
Acero de Refuerzo en Pantalla vertical Cara Interior
Área de acero requerida
Área de acero mínima requerida
Área de acero usada
Diámetro de barra 1/2”
Separación 0.20 m.
Separación Máxima 0.45 m.
Área de acero Transversal Requeri
Área de acero mínima requerida
Área de acero usada
Diámetro de barra 3/8"
Separación 0.20 m.
Separación Máxima 0.45 m.
Acero de Refuerzo en Pantalla vertical Cara Exterior
Área de acero requerida
Área de acero mínima requerida
Área de acero usada
Diámetro de barra 1/2”
Separación 0.25 m.
Separación Máxima 0.45 m.
Área de acero Transversal Requeri
Área de acero mínima requerida
Área de acero usada
Diámetro de barra 3/8"
Separación 0.25 m.
Separación Máxima 0.45 m.
Acero de Refuerzo en vigas
Área de acero requerida
Área de acero mínima requerida
Área de acero usada
Diámetro de barra 1/2”
Cantidad de barras usadas 4
estribado 3/8"
Área de acero requerida
Área de acero mínima requerida
Área de acero usada
Diámetro de barra 5/8”
Cantidad de barras usadas 4
estribado 3/8"
7.20 cm2/m
4.500 cm2
7.20 cm2/m
1.27 cm2
4.50 cm2/m
4.500 cm2
4.50 cm2/m
0.71 cm2
7.20 cm2/m
4.500 cm2
7.20 cm2/m
1.27 cm2
4.50 cm2/m
4.500 cm2
4.50 cm2/m
0.71 cm2
4.2 cm2/m
2.300 cm2
5.10 cm2/m
1.27 cm2
[email protected],[email protected] .20
6.25 cm2/m
4.500 cm2
7.92 cm2/m
1.98 cm2
Municaipalidad Distrital de Huaura Memoria de Calculo Estructural
Diseno: Bach.Ing. Italo De La Cruz Marsano Pag. 13
Segun ACI 318-05 - Para Zona de lata sismicidad (unidades S.I.)
PARA VARILLAS 3/8"
- Longitud de Desarrollo para acero sometido a Tracción:
Donde:###1.00 No recubriertos con epoxico###
f'c = 21 MPa ### 3/8'' ≈ N10
Para barras ≤ N19 ### ### Si Cumple
- Longitud de Desarrollo para acero sometido a Compresión:
219.96mm ### ### Si Cumple
219.96mm
164.97mm Longitud de Desarrollo a Compresión.
- Longitud mínima de doblado
40 mm = Para barras N10 a N25
120 mm = Longitud minima de doblado 40 mm
Extension minima del ganch 120 mm572 mm
- Longitud de Desarrollo de ganchos:Longitud de desarrollo basico para una barra con gancho:
218.22mm
Para refuerzos menores o igual a N36 con recubrimiento lateral. factor = 0.7
152.75mm > 6*db =60.00 mm Si Cumple
- Longitud de traslape o empalme para acero sometido a tracción:El ACI : propone 2 clases de empalmes:
longitud minima de traslape sera: 300.00mmEmpalme Clase A :Empalme Clase B :
571.91mm ### Si Cumple
Asumo clase de empalme B: 743.48mm
- Longitud de traslape o empalme para acero sometido a compresion:
La longitud de traslape en compresión sera:
a) lc=0.07*fy
b)
CÁLCULOS DE LA LONGITUDES DE DESARROLLO (ld), DE TRASLAPE (lt) Y LONGITUD DE DESARROLLO DE GANCHOS (ldh)
a =b =l =
db =
→ Ldh = Ld=
En las secciones criticas por compresión , no existe las grietas como en traccion, razon por la cual el ACI recomienda Calcular la Longitud de Desarrollo Basico (ldb)
→ ldb =
ldb =
Por lo tanto la longitud de desarrollo en conpresión para refuerzos no pre-esforzados confinado con estribos o zunchos de diametros mayores o iguales N10, para barras longitudinales menores o iguales a N32 y los estribos N13 para barras longitudinales d
ldc = 0.75 Ldb =
= Lhb =
ldc = 0.70 Ldb =
longitud minima de doblado para N10 a N25
Lt = lt = 1.0 ld
Lt = lt = 1.3 ld
Ld =
Lt = lt = 1.3 Ld =
En elementos estructurales en compresion no existe agrietamientos transversales de traccion, por lo que los empalmes en compresión no requieren analisis especial como para los empalmes en tracción.
Ldh
Ldh
ld
db
=12. f Y . α .β . λ
25.√ f ' c
lhb=100.db
√ f ' c
ℓc=0 .07 . f Y . db≥300mm , Para . f Y ≤4200MPa
ℓc=0 .13 . f Y −24≥300mm , Para . f Y >4200MPa
ldb=0 .24 .db . f Y
√ f ' c≥0 .043 .db . f Y≥200mm
Municaipalidad Distrital de Huaura Memoria de Calculo Estructural
Diseno: Bach.Ing. Italo De La Cruz Marsano Pag. 14
Segun ACI 318-05 - Para Zona de lata sismicidad (unidades S.I.)
PARA VARILLAS 3/8"
CÁLCULOS DE LA LONGITUDES DE DESARROLLO (ld), DE TRASLAPE (lt) Y LONGITUD DE DESARROLLO DE GANCHOS (ldh)
Por lo tanto para nuestro caso la longitud de empalme en compresión es el caso a:
lc = 294.00mm ### No Cumple Tomamos lc = 300mm
ℓc=0 .13 . f Y −24≥300mm , Para . f Y >4200MPa
Municaipalidad Distrital de Huaura Memoria de Calculo Estructural
Diseno: Bach.Ing. Italo De La Cruz Marsano Pag. 15
Segun ACI 318-05 - Para Zona de lata sismicidad (unidades S.I.)
PARA VARILLAS 1/2"
- Longitud de Desarrollo para acero sometido a Tracción:
Donde:###1.00 No recubriertos con epoxico###
f'c = 21 MPa ### 1/2'' ≈ N13
Para barras ≤ N19 ### ### Si Cumple
- Longitud de Desarrollo para acero sometido a Compresión:
285.95mm ### ### Si Cumple
285.95mm
214.46mm Longitud de Desarrollo a Compresión.
- Longitud mínima de doblado
52 mm = Para barras N10 a N25
156 mm = Longitud minima de doblado 52 mm
Extension minima del ganch 156 mm743 mm
208 mm
- Longitud de Desarrollo de ganchos:Longitud de desarrollo basico para una barra con gancho:
283.68mm
Para refuerzos menores o igual a N36 con recubrimiento lateral. factor = 0.7
198.58mm > 6*db =78.00 mm Si Cumple
- Longitud de traslape o empalme para acero sometido a tracción:El ACI : propone 2 clases de empalmes:
longitud minima de traslape sera: 300.00mmEmpalme Clase A :Empalme Clase B :
### ### Si Cumple
Asumo clase de empalme B: 966.52mm
- Longitud de traslape o empalme para acero sometido a compresion:
La longitud de traslape en compresión sera:
a) lc=0.07*fy
b)
CÁLCULOS DE LA LONGITUDES DE DESARROLLO (ld), DE TRASLAPE (lt) Y LONGITUD DE DESARROLLO DE GANCHOS (ldh)
a =b =l =
db =
→ Ldh = Ld=
En las secciones criticas por compresión , no existe las grietas como en traccion, razon por la cual el ACI recomienda Calcular la Longitud de Desarrollo Basico (ldb)
→ ldb =
ldb =
Por lo tanto la longitud de desarrollo en conpresión para refuerzos no pre-esforzados confinado con estribos o zunchos de diametros mayores o iguales N10, para barras longitudinales menores o iguales a N32 y los estribos N13 para barras longitudinales d
ldc = 0.75 Ldb =
= Lhb =
ldc = 0.70 Ldb =
longitud minima de doblado para N10 a N25
Lt = lt = 1.0 ld
Lt = lt = 1.3 ld
Ld =
Lt = lt = 1.3 Ld =
En elementos estructurales en compresion no existe agrietamientos transversales de traccion, por lo que los empalmes en compresión no requieren analisis especial como para los empalmes en tracción.
Ldh
Ldh
ld
db
=12. f Y . α .β . λ
25.√ f ' c
lhb=100.db
√ f ' c
ℓc=0 .07 . f Y . db≥300mm , Para . f Y ≤4200MPa
ℓc=0 .13 . f Y −24≥300mm , Para . f Y >4200MPa
ldb=0 .24 .db . f Y
√ f ' c≥0 .043 .db . f Y≥200mm
Municaipalidad Distrital de Huaura Memoria de Calculo Estructural
Diseno: Bach.Ing. Italo De La Cruz Marsano Pag. 16
Segun ACI 318-05 - Para Zona de lata sismicidad (unidades S.I.)
PARA VARILLAS 1/2"
CÁLCULOS DE LA LONGITUDES DE DESARROLLO (ld), DE TRASLAPE (lt) Y LONGITUD DE DESARROLLO DE GANCHOS (ldh)
Por lo tanto para nuestro caso la longitud de empalme en compresión es el caso a:
lc = 382.20mm ### Si Cumple
ℓc=0 .13 . f Y −24≥300mm , Para . f Y >4200MPa
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Diseno: Bach.Ing. Italo De La Cruz Marsano Pag. 17
Segun ACI 318-05 - Para Zona de lata sismicidad (unidades S.I.)
PARA VARILLAS 5/8"
- Longitud de Desarrollo para acero sometido a Tracción:
Donde:###1.00 No recubriertos con epoxico###
f'c = 21 MPa ### 5/8'' ≈ N16
Para barras ≤ N19 ### ### Si Cumple
- Longitud de Desarrollo para acero sometido a Compresión:
351.94mm ### ### Si Cumple
351.94mm
263.96mm Longitud de Desarrollo a Compresión.
- Longitud mínima de doblado
64 mm = Para barras N10 a N25
192 mm = Longitud minima de doblado 64 mm
Extension minima del ganch 192 mm915 mm
256 mm
- Longitud de Desarrollo de ganchos:Longitud de desarrollo basico para una barra con gancho:
349.15mm
Para refuerzos menores o igual a N36 con recubrimiento lateral. factor = 0.7
244.40mm > 6*db =96.00 mm Si Cumple
- Longitud de traslape o empalme para acero sometido a tracción:El ACI : propone 2 clases de empalmes:
longitud minima de traslape sera: 300.00mmEmpalme Clase A :Empalme Clase B :
### ### Si Cumple
Asumo clase de empalme B: ###
- Longitud de traslape o empalme para acero sometido a compresion:
La longitud de traslape en compresión sera:
a) lc=0.07*fy
b)
CÁLCULOS DE LA LONGITUDES DE DESARROLLO (ld), DE TRASLAPE (lt) Y LONGITUD DE DESARROLLO DE GANCHOS (ldh)
a =b =l =
db =
→ Ldh = Ld=
En las secciones criticas por compresión , no existe las grietas como en traccion, razon por la cual el ACI recomienda Calcular la Longitud de Desarrollo Basico (ldb)
→ ldb =
ldb =
Por lo tanto la longitud de desarrollo en conpresión para refuerzos no pre-esforzados confinado con estribos o zunchos de diametros mayores o iguales N10, para barras longitudinales menores o iguales a N32 y los estribos N13 para barras longitudinales d
ldc = 0.75 Ldb =
= Lhb =
ldc = 0.70 Ldb =
longitud minima de doblado para N10 a N25
Lt = lt = 1.0 ld
Lt = lt = 1.3 ld
Ld =
Lt = lt = 1.3 Ld =
En elementos estructurales en compresion no existe agrietamientos transversales de traccion, por lo que los empalmes en compresión no requieren analisis especial como para los empalmes en tracción.
Ldh
Ldh
ld
db
=12. f Y . α .β . λ
25.√ f ' c
lhb=100.db
√ f ' c
ℓc=0 .07 . f Y . db≥300mm , Para . f Y ≤4200MPa
ℓc=0 .13 . f Y −24≥300mm , Para . f Y >4200MPa
ldb=0 .24 .db . f Y
√ f ' c≥0 .043 .db . f Y≥200mm
Municaipalidad Distrital de Huaura Memoria de Calculo Estructural
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Segun ACI 318-05 - Para Zona de lata sismicidad (unidades S.I.)
PARA VARILLAS 5/8"
CÁLCULOS DE LA LONGITUDES DE DESARROLLO (ld), DE TRASLAPE (lt) Y LONGITUD DE DESARROLLO DE GANCHOS (ldh)
Por lo tanto para nuestro caso la longitud de empalme en compresión es el caso a:
lc = 470.40mm ### Si Cumple
ℓc=0 .13 . f Y −24≥300mm , Para . f Y >4200MPa
Municaipalidad Distrital de Huaura Memoria de Calculo Estructural
Diseno: Bach.Ing. Italo De La Cruz Marsano Pag. 19
Segun ACI 318-05 - Para Zona de lata sismicidad (unidades S.I.)
PARA VARILLAS 3/4"
- Longitud de Desarrollo para acero sometido a Tracción:
Donde:###1.00 No recubriertos con epoxico###
f'c = 21 MPa ### 3/4'' ≈ N19
Para barras ≤ N19 ### ### Si Cumple
- Longitud de Desarrollo para acero sometido a Compresión:
417.93mm ### ### Si Cumple
417.93mm
313.45mm Longitud de Desarrollo a Compresión.
- Longitud mínima de doblado
76 mm = Para barras N10 a N25
228 mm = Longitud minima de doblado 76 mm
Extension minima del ganch 228 mm1087 mm
304 mm
- Longitud de Desarrollo de ganchos:Longitud de desarrollo basico para una barra con gancho:
414.61mm
Para refuerzos menores o igual a N36 con recubrimiento lateral. factor = 0.7
290.23mm > 6*db =114.00 mm Si Cumple
- Longitud de traslape o empalme para acero sometido a tracción:El ACI : propone 2 clases de empalmes:
longitud minima de traslape sera: 300.00mmEmpalme Clase A :Empalme Clase B :
### ### Si Cumple
Asumo clase de empalme B: ###
- Longitud de traslape o empalme para acero sometido a compresion:
La longitud de traslape en compresión sera:
a) lc=0.07*fy
b)
CÁLCULOS DE LA LONGITUDES DE DESARROLLO (ld), DE TRASLAPE (lt) Y LONGITUD DE DESARROLLO DE GANCHOS (ldh)
a =b =l =
db =
→ Ldh = Ld=
En las secciones criticas por compresión , no existe las grietas como en traccion, razon por la cual el ACI recomienda Calcular la Longitud de Desarrollo Basico (ldb)
→ ldb =
ldb =
Por lo tanto la longitud de desarrollo en conpresión para refuerzos no pre-esforzados confinado con estribos o zunchos de diametros mayores o iguales N10, para barras longitudinales menores o iguales a N32 y los estribos N13 para barras longitudinales d
ldc = 0.75 Ldb =
= Lhb =
ldc = 0.70 Ldb =
longitud minima de doblado para N10 a N25
Lt = lt = 1.0 ld
Lt = lt = 1.3 ld
Ld =
Lt = lt = 1.3 Ld =
En elementos estructurales en compresion no existe agrietamientos transversales de traccion, por lo que los empalmes en compresión no requieren analisis especial como para los empalmes en tracción.
Ldh
Ldh
ld
db
=12. f Y . α .β . λ
25.√ f ' c
lhb=100.db
√ f ' c
ℓc=0 .07 . f Y . db≥300mm , Para . f Y ≤4200MPa
ℓc=0 .13 . f Y −24≥300mm , Para . f Y >4200MPa
ldb=0 .24 .db . f Y
√ f ' c≥0 .043 .db . f Y≥200mm
Municaipalidad Distrital de Huaura Memoria de Calculo Estructural
Diseno: Bach.Ing. Italo De La Cruz Marsano Pag. 20
Segun ACI 318-05 - Para Zona de lata sismicidad (unidades S.I.)
PARA VARILLAS 3/4"
CÁLCULOS DE LA LONGITUDES DE DESARROLLO (ld), DE TRASLAPE (lt) Y LONGITUD DE DESARROLLO DE GANCHOS (ldh)
Por lo tanto para nuestro caso la longitud de empalme en compresión es el caso a:
lc = 558.60mm ### Si Cumple
ℓc=0 .13 . f Y −24≥300mm , Para . f Y >4200MPa
coeficiente de ablastro
Planta de Tratamiento de Residuos Solidos de Vilcahuauara
Las areas de infuencia halladas segun el esquema de grillas del modelo utilizado es el siguiente:
Cuadro N1 (Eje x1-x8)
Plano yzEspaciamiento en la Direccion Y
1.56 1.56Ejes y5 y4 y3
Espa
ciam
ient
o en
la D
irecc
ion
Z
Z00.5 0.78 0.78
Z1 0.59 1.19 1.190.925 1.44 1.44
Z2 0.72 1.44 1.440.925 1.44 1.44
Z3 0.72 1.45 1.450.93 1.45 1.45
Z4 0.53 1.07 1.070.44 0.69 0.69
Z5 0.51 1.02 1.020.87 1.36 1.36
Z6 0.68 1.36 1.360.87 1.36 1.36
Z7 0.68 1.36 1.360.87 1.36 1.36
Z8 0.68 1.36 1.360.87 1.36 1.36
Z9 0.57 1.14 1.140.59 0.92 0.92
Z10 0.23 0.46 0.46
Donde:0.00 El area del Elemento Shell en m20.00 El area de influencia de los resortes conceretrado en los nudos
Cuadro N2 (Eje y5)
Plano zxEspaciamiento en la Direccion X
0.87 0.86Ejes x1 x2 x3
Espa
ciam
ient
o en
la D
irecc
ion
Z
Z00.5 0.435 0.430
Z1 0.33 0.66 0.540.925 0.805 0.796
Z2 0.40 0.80 0.810.925 0.805 0.796
Z3 0.40 0.80 0.820.93 0.809 0.800
Z4 0.30 0.59 0.60
Espa
ciam
ient
o en
la D
irecc
ion
Z
0.44 0.383 0.378Z5 0.28 0.57 0.58
0.87 0.757 0.748Z6 0.38 0.75 0.77
0.87 0.757 0.748Z7 0.38 0.75 0.77
0.87 0.757 0.748Z8 0.38 0.75 0.77
0.87 0.757 0.748Z9 0.32 0.63 0.64
0.59 0.513 0.507Z10 0.13 0.26 0.26
Donde:0.00 El area del Elemento Shell en m20.00 El area de influencia de los resortes conceretrado en los nudos
Cuadro N3 (Eje y0)
Plano xzEspaciamiento en la Direccion X
0.87 0.86Ejes X1 x2 x3
Espa
ciam
ient
o en
la D
irecc
ion
Z
Z00.5 0.435 0.430
Z1 0.33 0.66 0.670.925 0.805 0.796
Z2 0.40 0.80 0.810.925 0.805 0.796
Z3 0.40 0.80 0.820.93 0.809 0.800
Z4 0.30 0.59 0.600.44 0.383 0.378
Z5 0.28 0.57 0.580.87 0.757 0.748
Z6 0.38 0.75 0.770.87 0.757 0.748
Z7 0.38 0.75 0.770.87 0.757 0.748
Z8 0.38 0.75 0.770.87 0.757 0.748
Z9 0.32 0.63 0.640.59 0.513 0.507
Z10 0.13 0.26 0.26
Donde:0.00 El area del Elemento Shell en m20.00 El area de influencia de los resortes conceretrado en los nudos
Cuadro N4 (Eje Z10)
Plano xyEspaciamiento en la Direccion X
0.87 0.86Ejes X1 x2 x3
Espa
ciam
ient
o en
la D
irecc
ion
Y y0 0.34 0.67 0.691.56 1.347 1.342
y1 0.67 1.34 1.371.56 1.347 1.342
y2 0.67 1.34 1.371.56 1.347 1.342
y3 0.67 1.34 1.371.56 1.347 1.342
y4 0.67 1.34 1.371.56 1.347 1.342
y5 0.34 0.67 0.69
Donde:0.00 El area del Elemento Shell en m20.00 El area de influencia de los resortes conceretrado en los nudos
Cuadro N1 (Eje x1-x8)Espaciamiento en la Direccion Y
1.56 1.56 1.56y2 y1 y0
0.78 0.78 0.781.19 1.19 0.59
1.44 1.44 1.441.44 1.44 0.72
1.44 1.44 1.441.45 1.45 0.72
1.45 1.45 1.451.07 1.07 0.53
0.69 0.69 0.691.02 1.02 0.51
1.36 1.36 1.361.36 1.36 0.68
1.36 1.36 1.361.36 1.36 0.68
1.36 1.36 1.361.36 1.36 0.68
1.36 1.36 1.361.14 1.14 0.57
0.92 0.92 0.920.46 0.46 0.23
Cuadro N2 (Eje y5)Espaciamiento en la Direccion X
0.9 0.7 0.7 0.86x4 x5 x6 x7
0.000 0.000 0.000 0.4300.37 0.32 0.49 0.66
0.833 0.648 0.648 0.7960.74 0.65 0.72 0.80
0.833 0.648 0.648 0.7960.74 0.65 0.72 0.80
0.837 0.651 0.651 0.8000.55 0.48 0.53 0.59
0.396 0.308 0.308 0.3780.52 0.46 0.51 0.57
0.783 0.609 0.609 0.7480.70 0.61 0.68 0.75
0.783 0.609 0.609 0.7480.70 0.61 0.68 0.75
0.783 0.609 0.609 0.7480.70 0.61 0.68 0.75
0.783 0.609 0.609 0.7480.58 0.51 0.57 0.63
0.531 0.413 0.413 0.5070.24 0.21 0.23 0.26
Cuadro N3 (Eje y0)Espaciamiento en la Direccion X
0.9 0.7 0.7 0.86x4 x5 x6 x7
0.450 0.350 0.350 0.4300.61 0.53 0.59 0.66
0.833 0.648 0.648 0.7960.74 0.65 0.72 0.80
0.833 0.648 0.648 0.7960.74 0.65 0.72 0.80
0.837 0.651 0.651 0.8000.55 0.48 0.53 0.59
0.396 0.308 0.308 0.3780.52 0.46 0.51 0.57
0.783 0.609 0.609 0.7480.70 0.61 0.68 0.75
0.783 0.609 0.609 0.7480.70 0.61 0.68 0.75
0.783 0.609 0.609 0.7480.70 0.61 0.68 0.75
0.783 0.609 0.609 0.7480.58 0.51 0.57 0.63
0.531 0.413 0.413 0.5070.24 0.21 0.23 0.26
Cuadro N4 (Eje Z10)Espaciamiento en la Direccion X
0.9 0.7 0.7 0.86x4 x5 x6 x7
0.62 0.55 0.61 0.671.404 1.092 1.092 1.342
1.25 1.09 1.22 1.341.404 1.092 1.092 1.342
1.25 1.09 1.22 1.341.404 1.092 1.092 1.342
1.25 1.09 1.22 1.341.404 1.092 1.092 1.342
1.25 1.09 1.22 1.341.404 1.092 1.092 1.342
0.62 0.55 0.61 0.67
Cuadro N2 (Eje y5)Espaciamiento en la Direccion X
0.87x8
0.4350.33
0.8050.40
0.8050.40
0.8090.30
0.3830.28
0.7570.38
0.7570.38
0.7570.38
0.7570.32
0.5130.13
Cuadro N3 (Eje y0)Espaciamiento en la Direccion X
0.87x8
0.4350.33
0.8050.40
0.8050.40
0.8090.30
0.3830.28
0.7570.38
0.7570.38
0.7570.38
0.7570.32
0.5130.13
Cuadro N4 (Eje Z10)Espaciamiento en la Direccion X
0.87x8
0.341.347
0.671.347
0.671.347
0.671.347
0.671.347
0.34
Rigidez horizontal en kg/cmEje y5
Ejes x1 x2 x3 x4 x5 x6Z0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0Z1 9033.5 17962.8 14597.3 10076.5 8817.0 13337.8Z2 10958.9 21791.2 22168.3 20153.0 17633.9 19649.2Z3 10988.2 21849.7 22228.3 20207.5 17681.6 19702.3Z4 8115.0 16136.7 16416.6 14924.1 13058.6 14551.0Z5 7759.6 15430.0 15697.6 14270.5 12486.7 13913.8Z6 10306.6 20494.8 20850.2 18954.7 16585.4 18480.9Z7 10306.6 20494.8 20850.2 18954.7 16585.4 18480.9Z8 10306.6 20494.8 20850.2 18954.7 16585.4 18480.9Z9 8648.1 17196.8 17495.0 15904.6 13916.5 15506.9Z10 3494.8 6949.4 7069.9 6427.2 5623.8 6266.5
Rigidez horizontal en kg/cmEje y0
Ejes X1 x2 x3 x4 x5 x6Z0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0Z1 9033.5 17962.8 18273.9 16612.6 14536.1 16197.3Z2 10958.9 21791.2 22168.3 20153.0 17633.9 19649.2Z3 10988.2 21849.7 22228.3 20207.5 17681.6 19702.3Z4 8115.0 16136.7 16416.6 14924.1 13058.6 14551.0Z5 7759.6 15430.0 15697.6 14270.5 12486.7 13913.8Z6 10306.6 20494.8 20850.2 18954.7 16585.4 18480.9Z7 10306.6 20494.8 20850.2 18954.7 16585.4 18480.9Z8 10306.6 20494.8 20850.2 18954.7 16585.4 18480.9Z9 8648.1 17196.8 17495.0 15904.6 13916.5 15506.9Z10 3494.8 6949.4 7069.9 6427.2 5623.8 6266.5
Rigidez horizontal en kg/cmEje x1 - x8
Ejes y5 y4 y3 y2 y1 y0Z0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0Z1 16197.3 32394.6 32394.6 32394.6 32394.6 16197.3Z2 19649.2 39298.4 39298.4 39298.4 39298.4 19649.2Z3 19702.3 39404.6 39404.6 39404.6 39404.6 19702.3Z4 14551.0 29102.1 29102.1 29102.1 29102.1 14551.0Z5 13913.8 27827.5 27827.5 27827.5 27827.5 13913.8Z6 18480.9 36961.8 36961.8 36961.8 36961.8 18480.9Z7 18480.9 36961.8 36961.8 36961.8 36961.8 18480.9Z8 18480.9 36961.8 36961.8 36961.8 36961.8 18480.9Z9 15506.9 31013.9 31013.9 31013.9 31013.9 15506.9
Z10 6266.5 12533.0 12533.0 12533.0 12533.0 6266.5
Rigidez Vertical en kg/cmEje Z10
Ejes X1 x2 x3 x4 x5 x6y0 18344.7 36613.2 37386.6 33987.8 29739.3 33138.1y1 36689.4 73226.3 74773.2 67975.6 59478.7 66276.3y2 36689.4 73226.3 74773.2 67975.6 59478.7 66276.3y3 36689.4 73226.3 74773.2 67975.6 59478.7 66276.3y4 36689.4 73226.3 74773.2 67975.6 59478.7 66276.3y5 18344.7 36613.2 37386.6 33987.8 29739.3 33138.1
Rigidez horizontal en kg/cmEje y5
x7 x80.0 0.0
17962.8 9033.521791.2 10958.921849.7 10988.216136.7 8115.015430.0 7759.620494.8 10306.620494.8 10306.620494.8 10306.617196.8 8648.16949.4 3494.8
Rigidez horizontal en kg/cmEje y0
x7 x80.0 0.0
17962.8 9033.521791.2 10958.921849.7 10988.216136.7 8115.015430.0 7759.620494.8 10306.620494.8 10306.620494.8 10306.617196.8 8648.16949.4 3494.8
Rigidez Vertical en kg/cmEje Z10
x7 x836613.2 18344.773226.3 36689.473226.3 36689.473226.3 36689.473226.3 36689.436613.2 18344.7