DISEÑO ESTRUCTURAL BOCATOMA DE ACUEDUCTO DE JAGUO

1.0 CAPTACIÓN1.1 ESTABILIDADPara el chequeo de la estabilidad de la presa, se adapto el siguiente modelo estructural.

0.35m 1.05m

1.20m

0.80m

0.40m 0.40m

FUERZAS ACTUANTES

1. Peso propio.

W = ((1.20*0.35) + (1.20*1.05*0.5) + (0.30*2.70) + (0.40*0.50) + (0.40*0.50)) * 2.4 =W = 4.85 Ton / M.L. De muro

b h Valor(m2)Area 1 0.35 1.20 0.42Area 2 1.05 1.20 0.63Area 3 1.9 0.30 0.57Area 4 0.40 0.50 0.20Area 5 0.40 0.50 0.20

Centro de Masa

Elemento Area Xi Mx Yi My

Area 1 0.42 2.525 1.06 1.4 0.588Area 2 0.63 2.000 1.26 1.200 0.756Area 3 0.57 0.95 0.54 0.65 0.371Area 4 0.20 1.7 0.34 0.25 0.05Area 5 0.20 0.2 0.04 0.25 0.05

2.02 3.24 1.81

1.30m

1.10m

0.30m

DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA BOCATOMA DEL ACUEDUCTO DE JAGUO

0.50m

1.90m

1

2

3

4 5

X = 1.48m Y = 0.75m

2. Empuje del agua (Ea)Ea = 1.15* 1.00 / 2 = 0.60 Ton / M.L. de muro

1.20m

0.40m

3. Fuerza De Fricción: (Fr)

FR = K*W = 0.50 * 5.38 = 2.42 Ton / M.L. de muro

Para el análisis de la estabilidad de la presa. Solo se están considerando las fuerzas anteriores;adicionalmente, para considerar el efecto del impacto del agua, se multiplicara el empuje del agua (Ea)Por un factor igual a 3.

a. Factor de seguridad al volcamiento. (F.F.V)

4.85Ton

2.42Ton

Valor Brazo M. Estabil( Ton ) ( m ) (Ton - m)

W 4.85 1.475 7.15E + 1 1.60 1.15

7.15 1.84

Fuerza M. Desetab( Ton - m)

1.84

H =

H/3 =

γ*H

E A+1

w=

FR=

F.S.V = MR / MV = 3.89

FSV >= 1.503.89 >= 1.50

O.K.b. Factor de seguridad al deslizamiento. (F.S.D)

F.S.D. = FR/E+1 = 1.52

FSV >= 1.501.52 >= 1.50

O.K.

C. Chequeo de seguridad por capacidad de carga.La posición de la resultante respecto al punto A, sera:

1.60ton4.85Ton

MA = 9.20 – 1.81 = 5.31Ton-m

M = W * X = 5.38 * X = 5.31

X= 1.10m

La resultante de fuerzas cae dentro del tercio central de la base, lo que indica que no se producirán esfuerzos de tensión a considerar en la base de la presa.

El esfuerzo (p) por M.I. en la base será:

P=. W = 5.38 TON = 2.55ton/m2 B*L (2.70*1.00)

Así, la capacidad de soporte del suelo de cimiento deberá ser igual o superior a5.98 TON /M2 para continuar con un factor de seguridad igual ó mayor de 3

σs = 14.0ton/m2σ1 < σs

7.65t/m2 14.00t/m2O.K.

E A+1=w=

RA

1.2 MURO FRONTAL.0.2

1.20m

2.16t/m2

Esed = 1.8 Ton/m2 *1.15m/2 = 1.08 Ton / M.L. de muro

0.2

1.20m

0.40

1.00t/m3

1.80t/m3

Mext.= ( 0.58 * 0.38)+( 1.04 * 038) = 0.67 TON – m / M.L.

Mult. = M ext.*1.8 = 0.62 *1.8 = 1.21 TON – m / M.L.

47.25

Parafc = 210 kg / cm2fy = 4200 kg / cm2

K = 43.39 P < Pmin

Hacemos p = pmin = 0.0033

AS = p * b* d = 0.0033 * 100 * 16 = 5.28 cm2 / M:L: de muro

1 N0. 4 C. / 0. 20 m ; FY = 4200 Kg / Cm2

H =γsed = 1.8ton/m3

γsed *H = 1.8ton/m3*1.15m=

Esed

Esed EA

=== ∗ =

1.3. MURO POSTERIOR PRESA

0.2

0.5

= 0.23 TON / M. L . de muro

M etx. = (0.23 * 0.50 / 3) = 0.038 TON – m / M . L:

M ult. = M ext. * 1.8 = 0.0383 * 1.8 = 0.068 TON – m / M.L.

2.64

Parafc = 210 kg / cm2fy = 4200 kg / cm2

K = 2.64 P < Pmin

Hacemos p = pmin = 0.0058

AS = p * b* d = 0.0058 * 100 * 16 = 9.28 cm2 / M:L: de muro

1 N0. 3 C. / 0. 075 m ; FY = 2400 Kg / Cm2

1.4. MUROS LATERALES

0.25

2

3.60t/m2

= 3.6 TON – m / M.L. de muro

γsuelo = 1.8ton/m3

γsuelo *H

Esuelo

H=

= 1.8 ∗ 0.50 ∗ 0.50 ∗ 1.02= ∗ =

γsuelo = 1.8ton/m3

H=

H/3

Ka*γsuelo *H= 1.0*1.80*2.0 == 3.6 ∗ 2.02

M ext. = Es * H /3 = 3.60 * 2.00 / 3 = 2.4 Ton – m / M . L.

M ult. = M est. * 1.8 = 2.40 * 1.8 = 4.32 TON – m / M. L.

168.75

Parafc = 210 kg / cm2fy = 4200 kg / cm2

K = 2.64 P < Pmin

Hacemos p = pmin = 0.0033

AS = p * b* d = 0.0033 * 100 * 21 = 6.93 cm2 / M:L: de muro

1 N0. 4 C. / 0. 18 m ; FY = 4200 Kg / Cm2

REFUERZO POR RETRACCIÓN Y TEMPERATURA

Ast = pmin t*b*d = 0.0020*100* 21= 4.2 cm2 / M. L. de muro

1 N= 3.c. / 0.16 m ; fy = 2400 kg / cm2

1.5. CÁMARA DE RECOLECCIÓN.

De igual manera que los muros laterales, se considera para el análisis, la acción de empujedel suelo sin otra que le contrarreste, es decir, se toma toda la cámara sin agua (vacía).

1.5

0.5

2.70t/m2

= 2.03t/m2

M ext. = Es * H /3 = 2.03 *1.5 / 3 = 1.01 Ton – m / M . L.

M ult. = M est. * 1.8 = 2.40 * 1.8 = 1.82 TON – m / M. L.

71.19

= 2

= ∗ =

γsuelo = 1.8ton/m3

H=

H/3=

Esuelo

Ka*γsuelo *H= 1.0*1.80*1.5 == 2.7 ∗ 1.52= ∗ =

Parafc = 210 kg / cm2fy = 4200 kg / cm2

K = 71.19 P = 0.0048

Hacemos p = 0.0048

AS = p * b* d = 0.0033 * 100 * 16 = 7.68 cm2 / M:L: de muro

1 N0. 4 C. / 0. 16 m ; FY = 4200 Kg / Cm2

REFUERZO POR RETRACCIÓN Y TEMPERATURA

Ast = pmin t*b*d = 0.0020*100* 16= 3.2 cm2 / M. L. de muro

1 N= 3.c. / 0.20 m ; fy = 2400 kg / cm2

1.6 CANALETA DE RECOLECCIÓN

Llevara por seguridad una armadura mínima de varilla No 3 en ambos sentidos cada 15 cms

1.7. LOSA POZO AMORTIGUADOR

Esta losa deberá estar armada con el refuerzo mínimo requerido por no contar con cargasconsiderables: así se tiene

Ast = pmin t*b*dfc = 210 kg / cm2fy = 4200 kg / cm2d = 24 cm

AS = p * b* d = 0.0033 * 100 * 24 = 7.92 cm2 / M:L: de muro

1 N0. 4 C. / 0. 16 m ; FY = 4200 Kg / Cm2; en ambos sentidos

= ∗ =