122728259 Diseno Tanque Septico

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Diseño : DADS INGENIEROS ASOCIADOS SAC

DISEÑO ESTRUCTURAL DE TANQUE SEPTICO

Proyecto : Construcción EPM 34626 Tahuantinsuyo

Cliente : Gobierno Regional de Pasco

De nuestro diseño tenemos dos tanques séptico, solo diseñaremos un tanque ya que el otro es similar

DATOS GENERALES Sección : Rectangular

Capacidad Real del Tanque Séptico Cap = 5.35 m3Ancho interior b = 1.20 mLargo interior L = 2.55 mAltura de lodos h = 1.75 mBorde libre B.L = 0.25 mAltura total H = 2.00 mPeso específico de los lodos Pa = 1350 kg/m3Peso específico del terreno Pt = 2100 kg/m3Capacidad de carga del terreno wt = 2.64 kg/cm2

Calculo de Momentos y Espesores

Paredes

El cálculo se realiza cuando el Tanque Séptico se encuentra lleno y sujeto a la presión de los lodos

Siendo: h = 1.75b = 2.55 El maximo valor entre b y L

Resulta:b/h = 1.46

Para la relación b/h anterior los coeficientes máximos son:Kx = -0.058 Ky = -0.043

Los Momentos Flectores se determinan mediante la siguiente fórmula:M =

Obtenemos: Mmax x = 417.99 Kg-mMmax y = 309.66 Kg-m

Calculamos el espesor de la pared (e) por el método elástico sin agrietamiento:e =

Donde:f t = 11.24 Kg/cm2f`c = 175 Kg/cm2b = 100 cmM = 417.99 Kg-m

Reemplazando datos:e = 14.93 cm

Consideraremos un espesor de paredes e = 15 cm

K Pa h3

( 6 M / f t b ) 1/2

0,85 ( f`c )1/2 =

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Losa de Cubierta

La losa de cubierta será considerada como una losa armada en dos sentidos y apoyada en sus cuatro ladosDatos:

Espesor de apoyos = 0.15 mLuz interna : Ancho interior = 1.20 m

Largo interior = 2.55 mLuz de cálculo ( L) : Ancho a ejes = 1.35 m

Largo a ejes = 2.70 mEspesor( e = L / 36 ) = 0.08 mConsideraremos un espesor e = 15 cm

Según la Norma E-060 de Concreto Armado del RNC, para losas macizas endos direcciones los Momentos Flectores en las fajas centrales son:

MA =MB =

En este caso: A = 1.35 A/B = 0.50 Ca = 0.095B = 2.70 Cb = 0.006

Peso propio = 360 Kg/m2Carga Viva = 150 Kg/m2

W = 510 Kg/m2Reemplazando:

MA = 88.30 Kg-mMB = 22.31 Kg-m

Conocido los valores de los momentos, se calcula el espesor útil "d" mediante el método elástico con la siguiente :d =

Siendo:M = 88.30 Kg-mb = 100 cmR = 1/2 . fs . j . k = 12.53 Kg/cm2fs = 1400 Kg/cm2

j = 1 - k/3 = 0.879k = 1/(1+ fs / (nfc)) = 0.364n = Es/Ec = 10fc = ,45 f`c = 79 Kg/cm2

Reemplazando:d = 2.65 cm

Considerando un recubrimiento de 2,50 cm. Tendremos un espesor total de5.15 cm.; siendo menor que el espesor mínimo e = 15 cmPara el diseño se considerará : d = e - 2.50 cm = 12.50 cm

Losa de Fondo

Asumiendo un espesor de losa de fondo igual a 0,15 cm. y conocida la altura de los lodos = 1.75

Ca Wu A2

Cb Wu B2

[ M / R b ] 1/2

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m, el valor de W será:

Peso propio de los lodos = 2363 Kg/m2Peso propio del concreto = 360 Kg/m2

W = 2723 Kg/m2

Momentos de empotramiento en los extremos:M = 92.20 Kg - m

Momento en el centro :M = 46.10 Kg - m

Para losas planas rectangulares armadas en dos direcciones, Timoshenko(1) recomienda el siguiente coeficientePara un momento de empotramiento = 0.5290Para un momento en el centro = 0.0513

Momentos finales :Empotramiento (Me) = 48.78 Kg-mCentro (Mc) = 2.37 Kg-m

Chequeo del espesor

Considerando el método elastico sin agrietamiento:5.10 cm

Este valor resulta menor que el espesor asumido (15 cm.) y considerandoun recubrimiento de 4 cm. resulta para los calculos : d = 11 cm.

Distribución de Armadura

El área de acero de la armadura de la pared vertical y horizontal, asi comode la losa de cubierta y de fondo, se calculará con la siguiente expresión:

As =M

fs j d

Donde: M = Momento máximo absoluto en Kg - mfs = Fatiga de trabajo en Kg/cm2j = Relación entre la distancia de las resultante de los

esfuerzos de compresión al centro de gravedad de los esfuerzos de tensión

d = Peralte efectivo en cm.

Pared

Para la armadura vertical el momento será Mx = 417.99 kg-mPara la armadura horizontal el momento será My = 309.66 kg-mDatos:

fs = 900 kg/cm2n = 9e = 15 cmd = 7.50 cmj = 0.85 Para k = 0.441

W L 2 / 192 =

W L 2 / 384 =

e = [ 6 M / ft b ] ^1/2 =

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Cuantía mínima:Asmin = 0,0015 b x e = 2.25 cm2 Para : b = 100 cm

Losa de cubierta

Para el diseño se considerará el momento en el centro de la losa.Tenemos los siguientes datos:

M = 88.30 Kg-mfs = 1400 Kg/cm2j = 0.879 Para k = 0.364e = 15 cmd = 12.50 cm


Losa de fondo

Para el diseño se considerará los siguientes datos:

M = 48.78 Kg-mfs = 900 Kg/cm2j = 0.85 Para k = 0.441e = 15 cmd = 11 cm


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Diseño: DADS INGENIEROS ASOCIADOS SAC.

Chequeo por Esfuerzo Cortante y AdherenciaPared

Esfuerzo Cortante

La Fuerza cortante máxima ( V ) será:

V =Pa h 2

= 2067 kg2

El esfuerzo cortante nominal ( v ), se calcula mediante:

v =V

= 3.15 kg / cm2j b d

Para : j = 7/8 ; b = 100 cm ; d = 7.50 cmEl esfuerzo cortante permisible en el concreto, para muros no excederá a:V max = 0,02 f`c = 3.50 kg/cm2 Ok cumple!

Adherencia

Para elementos sujetos a flexión, el esfuerzo de adherencia en cualquier puntode la sección se calcula mediante:

u =V

= 14.09 kg / cm2

Siendo :23.02

V = 2067 kg/cm2

El esfuerzo permisible por adherencia ( u max ) :u max = 0. 05 f `c = 8.75 kg/cm2 No pasa

Losa de cubierta

Esfuerzo Cortante

La Fuerza cortante máxima ( V ) unitaria será :

V =W S

= 204 kg3

Donde : W = 510 Kg/m2S = 1.20 m

El esfuerzo cortante unitario ( v ), se calcula mediante:

v =V

= 0.16 kg / cm2b d

El esfuerzo cortante permisible en el concreto, no excederá a:3.84 kg/cm2 Ok cumple!

Adherencia

u =V

= 2.05 kg / cm2

Siendo :V = 204 kg/cm2

9.07j = 0.879

d = 12.50 cmEl esfuerzo permisible por adherencia ( u max ) :

SO j d

SO =

V max = 0,29 f`c^1/2 =

SO j d

SO =

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Diseño: DADS INGENIEROS ASOCIADOS SAC.

u max = 0. 05 f `c = 8.75 kg/cm2 Ok cumple!

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DISEÑO ESTRUCTURAL DEL TANQU SEPTICO

Proyecto : Construcción EPM 34626 Tahuantinsuyo

Zonal : Gobierno Regional de Pasco

Resumen del Cálculo Estructural y Distribución de Armadura

DescripciónPared

Vertical Horizontal

Momentos "M"( kg - m) 417.99 309.66 88.30Espesor útil "d " (cm) 7.50 7.50 12.50fs (kg/cm2) 900 900 1400n 9 9 10fc (kg/cm2) 79 79 79

k =1

0.441 0.441 0.3641 + fs/(n fc)

j = 1 - (k/3) 0.853 0.853 0.879

As(req) =100 x M

(cm2) 7.26 5.38 0.57fs x j x d

C 0.0015 0.0015 0.0017b (cm) 100 100 100e (cm) 15 15 15As min = C x b x e (cm2) 2.25 2.25 2.55As considerada (cm2) 5.68 4.26 2.13Distribución ( 3/8" ) 0.13 0.17 0.33

Area de acero según número de

barras de fierro de diámetro 3/8 "

N As (cm2)

1 0.712 1.423 2.134 2.845 3.556 4.267 4.978 5.689 6.39

10 7.10

Losa de cubierta

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DISEÑO ESTRUCTURAL DEL TANQU SEPTICO

Resumen del Cálculo Estructural y Distribución de Armadura

Losa de fondo

48.7811.00900

979

0.441

0.853

0.58

0.001710015

2.552.840.25

Reservorio Cuadrado

Cap h cte Area bt b b/h Cap real %Adic Cap

5.00 1.25 4.00 2.00 2.00 1.60 5.00 1.006.00 1.25 4.80 2.19 2.20 1.76 6.05 1.017.00 1.25 5.60 2.37 2.40 1.92 7.20 1.038.00 1.25 6.40 2.53 2.55 2.04 8.13 1.029.00 1.25 7.20 2.68 2.70 2.16 9.11 1.01

10.00 1.25 8.00 2.83 2.85 2.28 10.15 1.0211.00 1.25 8.80 2.97 3.00 2.40 11.25 1.02

Reservorio Rectangular

Cap h cte Area bt b L =2b b/h L/h Cap real %Adic Cap

5.00 1.20 4.17 1.44 1.45 2.90 1.21 2.42 5.05 1.016.00 1.20 5.00 1.58 1.60 3.20 1.33 2.67 6.14 1.027.00 1.30 5.38 1.64 1.65 3.30 1.27 2.54 7.08 1.018.00 1.40 5.71 1.69 1.70 3.40 1.21 2.43 8.09 1.019.00 1.40 6.43 1.79 1.80 3.60 1.29 2.57 9.07 1.01

10.00 1.40 7.14 1.89 1.90 3.80 1.36 2.71 10.11 1.0111.00 1.40 7.86 1.98 2.00 4.00 1.43 2.86 11.20 1.0212.00 1.45 8.28 2.03 2.05 4.10 1.41 2.83 12.19 1.0213.00 1.50 8.67 2.08 2.10 4.20 1.40 2.80 13.23 1.0214.00 1.55 9.03 2.13 2.15 4.30 1.39 2.77 14.33 1.02

Cálculo de los Valores K ( Tapa Lible- Fondo Empotrado)

m Casos Kx Ky casos casosv1 1

3.00 0 -0.126 -0.0822.50 0 -0.108 -0.0742.00 0 -0.086 -0.060 m = b/h Kx Ky1.75 0 -0.074 -0.052 1.50 -0.060 -0.0441.50 1 -0.060 -0.044 1.46 -0.058 -0.0431.25 v1 -0.047 -0.037 1.25 -0.047 -0.0371.00 0 -0.035 -0.0290.75 0 -0.024 -0.0170.50 0 -0.015 -0.009

Cálculo de los Valores CA y CB (Para Losas Macizas Armadas en dos sentidos)

m Casos CA CB casos casos1.00 0 0.036 0.036 v1 10.95 0 0.040 0.0330.90 0 0.045 0.0290.85 0 0.050 0.025 m = A/B CA CB0.80 0 0.056 0.023 0.50 0.095 0.0060.75 0 0.061 0.019 0.50 0.095 0.0060.70 0 0.068 0.016 0.00 0.095 0.0060.65 0 0.074 0.0130.60 0 0.081 0.0100.55 0 0.088 0.0080.50 1 0.095 0.0060.00 V1 0.095 0.006

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