Diseño del Tanque Elevado Cuadrado 30m3

A) DIMENSIONAMIENTO:

Dimensiones libres:

BL

Tanque agua h

V = 30 @ 35 m3 B B

ColumnasHmín = 10 m

vigas

B cimentación

A.1) Predimensionamiento del Tanque

B (m) 3.90 interiorh (m) 2.49BL (m) 0.30

Muros: t (cm) 25

Columnetas: b (cm) h (cm)25 25

Techo: t (cm) 15

Losa de fondo: t (cm) 25

A.2) Predimensionamiento del soporte

Columnas: b (cm) h (cm)60 25

Vigas: b (cm) h (cm)25 50

Viga de soporte: b (cm) h (cm)25 75

A.3) Predimensionamiento de la Cimentación

Losa de cimentac h (m) Df (m)0.70 3.10

15.1 DISEÑO DEL TANQUE Y LA CISTERNA CPU UNASAM

B) DISEÑO ESTRUCTURAL

B.1) DISEÑO ESTRUCTURAL DEL TANQUE

B.1.1) PROPIEDADES MECANICAS DE LOS COMPONENTES

Elemento f'c (Kg/cm2) n fc (Kg/cm2) fs (Kg/cm2) k j KTecho 210 9 94.5 2100 0.288 0.904 12.311Pared 210 9 94.5 2100 0.288 0.904 12.311Fondo 210 9 94.5 2100 0.288 0.904 12.311Columnetas 210 9 94.5 2100 0.288 0.904 12.311

fy (Kg/cm2) 4200

B.1.2) MOMENTOS ACTUANTES

Mx My Mx My Mx My0 -29.40 -364.06 2.00 102.05 -5.50 244.58

1/4 -149.12 -630.04 115.70 177.16 125.96 304.341/2 -158.15 -714.17 238.30 225.27 323.25 331.363/4 -40.81 -353.67 134.22 152.61 145.54 260.87

1 -124.84 -31.17 -791.34 -197.83 -971.15 -245.38

0.00 0.25 0.50 0.75 1.000 0.000 -364.06 -630.04 -714.17 -353.67 -31.17

B/4 0.975 102.05 177.16 225.27 152.61 -197.83B/2 1.950 244.58 304.34 331.36 260.87 -245.38

Verificación del Espesor de la Pared:

e (cm) 25.00

r (cm) 5.00d (cm) 20.00

Donde :M (Kg-m) 971.15K 12.31b (m) 100

dmín (cm) 8.88 OK!

Verificación del Espesor de la Losa del Techo:

Luz int (m) 3.90Luz (m) 4.15

e = L/36e (m) 11.53

Tomando : e (m) 15.00

Según el RNC en Losas Macizas en dos sentidos el Mmax se da en las fajas centrales.

MA = MB = CWL2

C = 0.036

Yx/h

1.57

B/h x/h y = 0 y = B/4 y = B/2

Metrando cargas :

PP = 460 Kg/m2Cv = 150 Kg/m2W = 610 Kg/m2

reemplazando :

MA = MB = 378.21 Kg.m

Peralte efectivo mínimo :

d = (M/K.b)1/2

Donde :b (cm) 100

n 9fc (Kg/cm2) 95fs (Kg/cm2) 2100

k 0.29j 0.90K 12.31

dmín (cm) 5.54

donde : r (cm) 7.5d (cm) 7.50 > d mín ---> OK!

Verificación del Espesor de la Losa de Fondo:

e (cm) 25.00

M = 1120.00 Kg.mEspesor mínimo .

d = (M/K.b)1/2

b (cm) 100n 9

fc (Kg/cm2) 95fs (Kg/cm2) 2100

k 0.29j 0.90K 12.31

dmín (cm) 9.54

r (cm) 5d (cm) 20.00 > d mín ---> OK!

B.1.3) DISEÑO ESTRUCTURAL Metodo Elástico

As = M / fsjd

Tomando :f'c (Kg/cm2) 210

n 9fc (Kg/cm2) 95fs (Kg/cm2) 2100 (Flexión)

k 0.288j 0.904

B.1.3.1) CALCULO DEL ACERO EN LA PARED:

Asmín = 0.0025 be

b (cm) 100e (cm) 25.000

Asmín (cm2) 6.25Vertical :

y = 01 3/4 1/2 1/4 0

-124.840 -40.810 -158.150 -149.120 -29.400cara interior exterior exterior exterior -

r (cm) 5 5 5 5 5d (cm) 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00

Ascalc (cm2) 0.329 0.107 0.417 0.393 0.077As (cm2) 6.250 6.250 6.250 6.250 6.250

Varilla 1/2" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2"Asvar (cm2) 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29Scalc (cm) 20.64 20.64 20.64 20.64 20.64Sreal (cm) 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00

y = B/41 3/4 1/2 1/4 0

-791.340 134.220 238.300 115.700 2.000cara interior interior exterior exterior -

r (cm) 5 5 5 5 5d (cm) 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00

Ascalc (cm2) 2.084 0.354 0.628 0.305 0.005As (cm2) 6.250 6.250 6.250 6.250 6.250


y = B/21 3/4 1/2 1/4 0

-971.150 145.540 323.250 125.960 -5.500cara - interior interior interior -

r (cm) 5 5 5 5 5d (cm) 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00

Ascalc (cm2) 2.558 0.383 0.851 0.332 0.014As (cm2) 6.250 6.250 6.250 6.250 6.250


x/h

Mx (Kg-m)

Mx (Kg-m)

x/h

x/h

Mx (Kg-m)

Horizontal :Asmín = 0.0025 be

b (cm) 100e (cm) 25.000

Asmín (cm2) 6.25

Calculo del Acero:

x/h = 0 y = 0 y = B/4 y = B/2My (Kg-m) -364.06 102.05 244.58

cara exterior exterior interiorr (cm) 5.00 5.00 5.00d (cm) 20.00 20.00 20.00

Ascalc (cm2) 0.96 0.27 0.64As (cm2) 6.25 6.25 6.25

Varilla 1/2" 1/2" 1/2"Asvar (cm2) 1.29 1.29 1.29Scalc (cm) 20.64 20.64 20.64Sreal (cm) 20.00 20.00 20.00

x/h = 1/4 y = 0 y = B/4 y = B/2My (Kg-m) -630.04 177.16 304.34


Ascalc (cm2) 1.66 0.47 0.80As (cm2) 6.25 6.25 6.25


x/h = 1/2 y = 0 y = B/4 y = B/2My (Kg-m) -714.17 225.27 331.36


Ascalc (cm2) 1.88 0.59 0.87As (cm2) 6.25 6.25 6.25


x/h = 3/4 y = 0 y = B/4 y = B/2My (Kg-m) -353.67 152.61 260.87


Ascalc (cm2) 0.93 0.40 0.69As (cm2) 6.25 6.25 6.25


x/h = 1 y = 0 y = B/4 y = B/2My (Kg-m) -31.17 -197.83 -245.38

cara exterior exterior -r (cm) 5.00 5.00 5.00d (cm) 20.00 20.00 20.00

Ascalc (cm2) 0.08 0.52 0.65As (cm2) 6.25 6.25 6.25


B.1.3.2) CONTROL DE GRIETAS:

Se requiere del momento de Servicio:971.15

As (cm2) 6.45e (cm) 25b (cm) 100r (cm) 5d (cm) 20r 0.0032n 9c (cm) 4.27db (cm) 1.59

fs (Kg/cm2) 810.56dc (cm) 5.795A (cm2) 231.8

Grieta:Z (Kg/cm) 8943.446166 OK! w (mm) 0.12 OK!

B.1.3.3) CALCULO DEL ACERO EN LAS LOSAS:

Asmín = 0.0025 be

b (cm) 100.00e (cm) 25.00

Asmín (cm2) 6.25

Fondo :sup, empotr inferior

1120.00 600.05r (cm) 5.00 5.00d (cm) 20.00 20.00

Ascalc (cm2) 2.95 1.58As (cm2) 6.25 6.25

Varilla 1/2" 1/2"Asvar (cm2) 1.29 1.29Scalc (cm) 20.64 20.64Sreal (cm) 20.00 20.00

Tapa :M (Kg-m) 378.21

r (cm) 5.00d (cm) 5.00

As (cm2) 3.98

As = 3.985 cm2

Usar Astapa : φ1/2" @ 0.20

M (Kg-m)

MSMAX (Kg-m)

B.1.3.4) VERIFICACION POR CORTE

ParedV = 2102.47 Kg

v = V/ jbdv = 1.16 Kg/cm2

vmáx = 55% (0.53 f'c1/2)

vmax = 4.22 Kg/cm2Como : v < vmax -----> OK!

Losa de Techo:

Corte :V = 1.25 WS/3

V = 991.25 Kg

v = V/ jbd

v = 0.50 Kg/cm2

vmáx = 55% (0.53 f'c1/2)

vmax = 4.22 Kg/cm2

Como : v < vmax -----> OK!

Losa de Fondo:V = 2150 Kg

v = V/ jbdv = 1.19 Kg/cm2

vmáx = 55% (0.53 f'c1/2)

vmax = 4.22 Kg/cm2Como : v < vmax -----> OK!

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00-1200.00 -1000.00 -800.00 -600.00 -400.00 -200.00 0.00 200.00 400.00

M (Kg/m)

x/hMomentos Verticales

y = 0 y = B/4 y = B/2

-800.00

-600.00

-400.00

-200.00

0.00

200.00

400.00

0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000

My

(Kg-

m)

B (m)

My - Horizontales

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00

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Diseño del Tanque Elevado Cuadrado 30m3