PROYECTO: SISTEMA DE RIEGO COTORACA

UBICACIÓN:DISTRITO PUEBLO LIBREPROVINCIA HUAYLASDEPARTAMENTO ANCASH

DISEÑO DE PASE AEREO DE TUBERIAS

Datos iniciales Y

l

40.00 m fd= 1.00 m d

sX

f= 4.00 m

Luz total del pase aereos= 0.40 m d= Separación entre pendolas

Altura de Torre(H) f=H= 4.40 m s= distancia menor cable principal y tubería

Diseño Ø cable de péndolas:

P. Tuberia Ø 2" 2.32 Kg/m 1m3 D PI PesoP.accesor.+agua 25.00 Kg/m 1000.00 0.1536 3.1416 18.529911P. Cable pendola 0.17 Kg/mFactor Seg. 4.00 De 3 a 6L. Pénd. Extremo 4.40 m

Peso total por péndola = 28.07 Kg.

Tensión max.rotura= 0.11 Ton

Luego, se usará cable de 1/4" tipo BOA 6 x 19

Diseño del cable principal:Cable Asumido 3/8" tipo BOA 6 x 19 Cable tipo BOA 6 x 19Peso cable 0.69 Kg/m DiámetrosPeso Kg/mRotura Ton.

1/4" 0.17 2.67Peso cables, Tub. y accesorios = 28.76 Kg/m 3/8" 0.39 5.95

1/2" 0.69 10.44Pviento = 0.005 x 0.7 x Velocidad viento ^2 x ancho puente 5/8" 1.07 16.2

3/4" 1.55 23.2Pviento = 1.75 Kg/m

Psismo = 0.18 x Peso

Psismo = 5.18 Kg/m

Peso por unidad long. máxima = 35.69 Kg/m

1.92 Ton

Factor de seguridad = 4 ( de 2 a 5)

Tensión max.rotura = 7.69 ton

Se usará cable de 1/2" tipo BOA 6 x 19

Diseño del bloque deconcreto para el anclaje recto del cable

H c.a. = 1.30 m Altura de la cámara de anclajeb c.a. = 1.50 m Ancho de la cámara de anclaje (paralela a la longitud del puente)prof. c.a. = 1.50 m Profundidad de la cámara de anclaje (perpendicular al ancho)Angulo Ø(°) = 30.00 gradosPeso concreto 2.40 Ton/m3Wp = 7.02 Ton

Tmax.ser SEN Ø= 0.96 Ton-mTmax.ser COS Ø= 1.66 Ton-m

l=

l=

flecha=l/10 generalmente

Tmax.ser = p.l2.(1+16(f/l)2)1/2/8f

copy

copy

d = (Wp*b/2-Tmax.serSEN(Ø)*b/4-Tmax.serCOS(Ø)*3/4H)Wp-Tmax.serSEN(Ø)

d = 3.28 0.54 m6.06

e = b/2-d 0.21 < b/3 = 0.50 Ok Verficación de la excentricidad de fuerzas

Factores de Seguridad al Deslizamiento y Volteo U = 0.5

F.S.D.= U*(Wp-Tmax.serSEN(Ø)) 3.03 1.82 >1.75 OkTmax.serCOS(Ø) 1.66

F.S.V.= Wp*b/2Tmax.serSEN(O)*b/4+Tmax.serCOS(O)*3H/4

5.27 2.65 >2.00 Ok1.98

Diseño de la torre(Columna) de elavación:

ß en grados = 21.80 ° ß(º)= 21.80

Torre a1 0.40 m Tmax.ser SE 0.71 a2 0.25 m Tmax.ser CO 1.78 H 4.40 m Tmax.ser SE 0.96 p.e. cto. 2.40 Ton/m3 Tmax.ser CO 1.66 Wp 1.06 Ton

Zapata hz 0.80 m Altura de la zapatab 1.50 m Ancho de la zapata (paralela a la longitud del puente)prof. 1.50 m Profundidad de la zapata (perpendicular al ancho)p.e.cto. 2.40 Ton/m3Wz 4.32 Ton Cálculo de las cargas de sismo

Nivel hi (m) pi (Ton) pi*hiS 1.20 3 4.40 0.35 1.55U 1.00 2 2.93 0.35 1.03C 0.40 1 1.47 0.35 0.52Z 0.40 3.10Rd 3.00H (cortante basal) 0.07 Ton

e = b/2 - d = 0.03 < b/3 = 0.50 Ok

d = (Wp*2b/3+Wz*b/2+Tmax.ser*SEN(O2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(O)*2b/3-(Tmax.ser*COS(O2)-Tmax.serCOS(O))*(H+hz)-Fs3*(H+hz)-Fs2*2*(H+hz)/3-Fs1*(H+hz)/3

Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(O)+Tmax.ser*SEN(O2)

d = 5.07 0.720 m7.05

Factores de seguridad al deslizamiento y volteo

F.S.D. = (Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(02)+Tmax.ser*SEN(O))*U 3.53 18.79 > 1.5(Tmax.ser*COS(O2)-Tmax.ser*COS(O)+Fs3+Fs2+Fs1) 0.19 Verificación al deslizamiento

de la zapataF.S.V. = (Wp*2b/3+Wz*b/2+Tmax.ser*SEN(O2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(O)*2b/3+Tmax.ser*COS(O)*(H+hz))

(Tmax.ser*COS(O2)*(H+hz)+Fs3*(H+hz)+Fs2*2*(H+hz)/3+Fs1*(H+hz)/3)

F.S.V. = 14.63 1.53 > 1.759.55 Verificación al volteo

de la zapata

Calculo del acero de refuerzo en la Columna

Datos fy(kg/cm2) f'c(kg/cm2) Pu(kg)

4200 210 2730.70a1(cm) a2(cm) Ag(cm2)

30 30 900 Refuerzos extremos:

Asmin(cm2)= 9.00Asmax(cm2)= 72.00

Calculo del refuerzo requerido:Ast=(Pu/(0.7*.8)-0.85f'cAg)/(Fy-0.85*f'c)= -38.74

As provisto(cm2)= 9.00 (acero mínimo)Elección de varillas= se usará 8 varillas de 1/2"

As provisto= 10.128

Calculo del acero de refuerzo en la Zapata1.- Datos de columna:a1(cm)= 0.40 cma2(cm)= 0.25 cm

Concreto de la columnaf'c= 210 kg/cm2fy= 4200 kg/cm2Acero 1/2"Diam. Varilla mayor 1.27 cm2.- Datos iniciales:

4320TmaxV+Wcolum.(kg) 2730.70Peso esp.suelo: 1700 kg/m3Cap portante suelo: 1.5 kg/cm2

f'c= 175 kg/cm2fy= 4200 kg/cm2

Altura de suelo sobre zapata 60 cm

4.- Calculo

Para alto de zapata= 80.00 cmPeralte de zapata= 70 cm

Capacidad portante neta= 1.206 kg/cm2Area min. requerida= 5846.350859 cm2

Lado zapata cuadrara= 150.00 cm2Reacción amplificada del suelo= 0.47511949 kg/cm2

Fuerza de corte a d= 342.086033 kgResistencia del cº al corte por flexión= 62575.3257 soporta el concreto al corte

Análisis por punzonamiento:La fuerza cortante a d/2 es = 8335.420319 kg

Resist.Cº al punz. es el menor de:Perímetro de la sección crítica= 281.6

359073.7482714747.1768

243815.508

CUADRO RESUMEN De LOS CALCULOS de refuerzo longitudinalConcreto f'c = 175 kg/m2 Ancho(b)= 150 cm Peralte(d)= 70 cm

Acero = 4200 kg/m2 Alto(h)= 80 cm Recubri.(r)= 10 cmLuz libre del tramo Ln 4.33mMomento Ultimo Mu ### se evalúa en la cara de la columnaResistencia Ultima Ru ###Cuantía p 0.0062% 0.03710213275% de cuantía básic0.75pb 1.34%Area acero calculado As 0.651 cm2Acero mínimo As-min 21.6 cm2Acero de refuerzo As-ref. 21.6cm2 7.578947368 19.791667Se requiere 11 varillas Ø 5/8"

P.zap(kg)=

Ancho de la cámara de anclaje (paralela a la longitud del puente)Profundidad de la cámara de anclaje (perpendicular al ancho)

Verficación de la excentricidad de fuerzas

TonTonTonTon

Cálculo de las cargas de sismoFsi (Ton)

0.030.020.010.07

(Wp*2b/3+Wz*b/2+Tmax.ser*SEN(O2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(O)*2b/3-(Tmax.ser*COS(O2)-Tmax.serCOS(O))*(H+hz)-Fs3*(H+hz)-Fs2*2*(H+hz)/3-Fs1*(H+hz)/3

OkVerificación al deslizamiento

No pasaVerificación al volteo

VERIFICACION DE PUENTE AEREO DE TUBERIAS (Instructivo)

Ingrese los datos de casilleros amarillos

Longitud= 64.00 m Longitud total del pase aereoD/pendola 1.67 m Separación entre péndolas

Flecha = 6.40 mFlecha = 6.40 m Redondeo

pend.<<= 0.20 m Longitud de la péndola menor, ubicada al centro del puente

H torre = 7.10 m

Diseño de péndolas: Cable tipo BOA 6 x 19Diámetros Peso Kg/m Rotura Ton.

P. tuberia 86.00 Kg/m 1/4" 0.17 2.67P.accesor. 5.00 Kg/m 3/8" 0.39 5.95P. pendola 0.39 Kg/m 1/2" 0.69 10.44Factor Seg. 3.50 De 3 a 6 5/8" 1.07 16.2H>pendola 6.60 m 3/4" 1.55 23.2

Peso total / pendola = 154.54 Kg.

Tensión a la rotura pendola= 0.54 Ton

Se usará cable de 1/4" tipo BOA 6 x 19

Diseño del cable principal:

Peso cable p. 0.69 Kg/m

Peso por cables y accesorios = 92.08 Kg/m

Pviento = 0.005 x 0.7 x Velocidad viento ^2 x ancho puente

Pviento = 7.87 Kg/m

Psismo = 0.18 x Peso

Psismo = 16.57 Kg/m

Peso por unidad long. máxima = 116.53 Kg/m

Mmax.ser = Peso x un. long.max. x Long.puente ^2/8

Mmax.ser = 59.66 Ton-m

Tmax.ser = Mmax.ser / flecha cable

Tmax.ser = 9.32 Ton horizontal

Tmax.ser = 10.04 Ton real a utilizar

Factor de seguridad = 3 De 2 a 5

Tensión max.rotura = 30.12 Ton

Se usará cable de 3/8" tipo BOA 6 x 19

Diseño de la cámara de anclaje:

H c.a. = 2.50 m Altura de la cámara de anclajeb c.a. = 2.50 m Ancho de la cámara de anclaje (paralela a la longitud del puente)prof. c.a. = 2.50 m Profundidad de la cámara de anclaje (perpendicular al ancho)Angulo O° = 30.00 grados Se recomianda este ángulo para efectos constructivos

Wp = 35.94 Ton

Tmax.ser SEN O= 5.02 Ton-mTmax.ser COS O= 8.70 Ton-m

d = (Wp*b/2-Tmax.serSEN(O)*b/4-Tmax.serCOS(O)*3/4H)Wp-Tmax.serSEN(O)

d = 25.4805214823333 0.82 m30.92

e = b/2-d 0.43 < b/3 = 0.83 Ok Verficación de la excentricidad de fuerzas

Factores de Seguridad al Deslizamiento y Volteo U = 0.5 Coeficiente de fricción del terreno

F.S.D.= U*(Wp-Tmax.serSEN(O)) 15.46 1.78 >1.75 Ok Verificación al deslizamiento Tmax.serCOS(O) 8.70 de la cámara de anclaje

F.S.V.= Wp*b/2Tmax.serSEN(O)*b/4+Tmax.serCOS(O)*3H/4

44.92 2.31 >2.00 Ok Verificación al volteo de la cámara de anclaje19.44

Diseño de la torre de elavación:

O2 en grados = 3 ° O2= 11.31

Torre d 0.35 m Lados de la sección de la Tmax.ser SEN O2 = 0.53 Tond 0.35 m columna o torre (cuadrada) Tmax.ser COS O2 = 10.03 TonH 7.10 m Tmax.ser SEN O = 5.02 Tonp.e. cto. 2.30 Ton/m3 peso específico del cto. a. Tmax.ser COS O 8.70 TonWp 2.00 Ton

Zapata hz 3.00 m Altura de la zapatab 3.00 m Ancho de la zapata (paralela a la longitud del puente)prof. 2.50 m Profundidad de la zapata (perpendicular al ancho)p.e.cto. 2.30 Ton/m3 peso específico del cto. a.Wz 51.75 Ton Cálculo de las cargas de sismo

Nivel hi (m) pi (Ton) pi*hi Fsi (Ton)S 1.00 Factor de suelo 3 7.10 0.67 4.73 0.08U 1.00 Factor de importancia 2 4.73 0.67 3.16 0.05C 0.35 Coeficiente sísmico 1 2.37 0.67 1.58 0.03Z 0.70 Factor de zona 9.47 0.16Rd 3.00 Factor de ductilidadH (cortante basal) 0.16 Ton

e = b/2 - d = 0.18 < b/3 = 1.00 Ok Verficación de la excentricidad de fuerzas

d = (Wp*2b/3+Wz*b/2+Tmax.ser*SEN(O2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(O)*2b/3-(Tmax.ser*COS(O2)-Tmax.serCOS(O))*(H+hz)-Fs3*(H+hz)-Fs2*2*(H+hz)/3-Fs1*(H+hz)/3

Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(O)+Tmax.ser*SEN(O2)

d = 77.99 1.315 m59.30

Factores de seguridad al deslizamiento y volteo

F.S.D. = (Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(02)+Tmax.ser*SEN(O))*U 29.65 19.83 > 1.5 Ok(Tmax.ser*COS(O2)-Tmax.ser*COS(O)+Fs3+Fs2+Fs1) 1.49 Verificación al deslizamiento

de la zapataF.S.V. = (Wp*2b/3+Wz*b/2+Tmax.ser*SEN(O2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(O)*2b/3+Tmax.ser*COS(O)*(H+hz))

(Tmax.ser*COS(O2)*(H+hz)+Fs3*(H+hz)+Fs2*2*(H+hz)/3+Fs1*(H+hz)/3)

F.S.V. = 180.54 1.76 > 1.75 Ok102.55 Verificación al volteo

de la zapataCalculo del acero de refuerzo