Diseo Cruce Aereo LinganeDISEO DE CRUCE AEREO PARA TUBERIAS (L=15 m)PROYECTO:UBICACION:DATOS DE DISEOLongitud del Cruce Aereo ColganteLP=15.00mtsFc =1.4 mts( 3/4" , 1", 1 1/2" , 2", 2 1/2" , 3" y 4" )Diametro de la tuberia de agua =10.00PulgMaterial de la tuberia de aguaMat.TUBERIA HDPESeparacion entre pendolasSp=1.20mtsRESULTADOS DE DISEO1). Calculo de la Flecha del Cable (Fc)1.40mts2). Calculo de la Altura de la Torre (Columna )2.70mtsAltura debajo de la Tuberia0.40mtsAltura Minima de la Tuberia a la Pendula0.90mts1.40Fc=1.403). Calculo de las PendulasPeso de la Tuberia de Conduccion15.450kg/mPeso accesorios (grapas, otros)3.000kg/m0.900.900Peso de Cable de la Pendola0.390kg/m0.40Altura Mayor de la Pendola2.300mPeso Total de la Pendola23.037kgFactor de Seguridad de Tension (2-5)5.000Tension de Rotura por Pendula0.120Ton4). Calculo de los Cables PrincipalesTIPO BOA (6x19)Peso de tuberia de Conduccion15.450kg/mPulg,P (Kg/m)Rot. (Tn)Peso del agua125.700kg/mPeso accesorios (grapas, otros)3.000kg/m1/4"0.172.67Peso de cable pendola0.449kg/m3/8"0.395.95Peso de cable Principal ( asumido )2.750kg/m1/2"0.6910.44Peso de Servicio de la Armadura147.349kg/mCABLE DE PENDOLA1/4"0.172.67Velocidad del Viento (V)(2 m/s)172.800Km/diaPeso por Efecto del viento (Pviento)41.804kg/mTIPO BOA (6x19)Pvi =0.005*0.7*velocidad viento^2*ancho del puentePeso por Efecto del Sismo (Psismo)26.523kg/mPulg,P (Kg/m)Rot. (Tn)Peso Maximo (P max)215.676kg/m1/4"0.172.67Momento maximo por servicio (Mmax.ser)6.066Ton-m3/8"0.395.95Tension maxima de servicio (Tmax.ser)4.333Ton(Horizontal)1/2"0.6910.44Tension maxima de servicio (Tmax.ser)4.666Ton(Real)5/8"1.0716.2Factor de seguridad a la tension (2 -5)5.0003/4"1.5523.2Tension maxima a la rotura (Tmax.rot)23.332Ton1"2.7540.7Tension maxima a la rotura/cable23.332Ton1 1/8"3.4851.3Tension maxima de servicio/cable4.666TonOK!1 1/4"4.3631 3/8"5.2175.7Diseo de Cable:1 1/2"6.1989.71 5/8"7.261041Cable de1Tipo Boa (6x19) Cable Principal1 3/4"8.441211Cable de1/2"Tipo Boa (6x19) Cable Secundario2"111565). Diseo de la Camara de AnclajeAncho de la Camara de Anclaje2.500mLargo de la Camara de Anclaje2.500m2.002.50Alto de la Camara de Anclaje2.000m2.50Analisis de la Camara de AnclajeCapacidad Portante Admisible (Cap. Adm)2.43kg/cm2X1 =0.30Peso unitario del terreno (Pu)1850.00kg/m3Peso unitario del Concreto (Puc)2400.00kg/m3Tmax.serCalidad del concreto (camara de anclaje) (f'c)175.00kg/cm2Tmax.ser*Seno(alfa)Angulo de friccion interna ()32.00Angulo de salida del cable principal (alfa)45.00X=Wp*b/2-Tmax,serSEN(o)*X1-Tmax,serCOS(o)*Y1Distancia de la Base al Cable de Anclaje0.30mwp-Tmax,serSEN(o)Distancia del Costado al Cable de Anclaje0.30mTmax.ser*Cos(alfa)X=1.3303271182Empuje de Terreno (Et)2.842Tn - m0.300= Y1Tension Maxima de Servicio Vertical (seno)3.30Tn-mTension Maxima de Servicio Horizontal (coseno)3.30Tn-mq2Et= P.u*H^2*prof**(Tan(45-&/2))^2 / 2Peso Propio de la Camara de Anclaje (Wp)30.00Tnq1Suma de Momentos / Fuerzas Verticales (d)1.330mb/2= d + eExcentricidad de la resultantes de Fuerzas (e)-0.080mOK !b=2.5e=b/2-d < b/3Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q)q =(suma Fzas. verticales/ Area)*(1+ 6* e/ b)Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q1)0.345kg/cm2OK!edq1=[(Wp-Tmax.ser*SEN(o) )/(b*prof)]*(1+6* e/ b)Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q2)0.510kg/cm2OK!q2=[(Wp-Tmax.ser*SEN(o) )/(b*prof)]*(1-6* e/ b)b/2Analisis de Factores de Seguridad del Anclaje:F.S.D=(Fzas. estabilizadoras/ Fzas.desestabilizadoras)F.S.D=[ (Wp -Tmax.ser*SEN(o))*U ] / [ Tmax.ser*COS(o) ]Factor de Seguridad al Deslizamiento (F.S.D)1.500Coeficiente de Deslizamiento (f)0.750Factor de Seguridad al Volteo (F.S.V)2.000F.S.V=(Momentos estabilizadores/ Momentos desestabilizadores)Factor de Seguridad al Deslizamiento Calculado6.069OK!Factor de Seguridad al Volteo Calc.18.941OK!F.S.V= (Wp *b/2 )/ ( Tmax.ser*SEN(o)*X1+Tmax.ser*COS(o)*Y1)Diseo de la Torre de Suspension.Calculo de las Fuerzas Sismicas:Factor de importanciaU=1.0004530Factor de sueloS=1.200Coeficiente sismicoC=0.350Factor de ductilidadRd=3.000Factor de ZonaZ=0.400Angulo de salida del cabletorre-camaraAlfa=45.000Angulo de salida del cable(valor de comparacion =arctan(2*Fc/LP)torre-PuenteBeta=30.00010.68Dimension de la TorreAncho de la Torre de Suspension (b)0.400mAncho de la Zapata de la Torre (B)2.400mLargo de la Torre de Suspension (L)0.600mLargo de la Zapata de la Torre (L)2.400mAlto de la Torre de Suspension (Ht)2.700mAlto de la Zapata de la Torre (Hz)1.000mPeso Unitario del Concreto (Puc)2400.00kg/m3Peso Unitario del Concreto (Puc)2400.00kg/m3Fs3=0.044Ht/3Nivelhi (m)wi*hiFs ( i )32.7002.7990.044TnFs2=0.02921.8001.8660.029Tn10.9000.9330.015TnHt/35.599Ht=2.700Fs1=0.015Fs= (S.U.C.Z / Rd )*Peso de toda la estructuraHt/3Fs=0.087TnFs(fuerza sismica total en la base)Analisis de Estabilidad de la TorreFs3=0.044Tmax.ser *COS(alfa)Tmax.ser *COS(beta)Ht/3Fs2=0.029Tmax.ser*SEN(alfa)Tmax.ser *SEN(beta)Ht/3Ht=2.7=0.015Ht/3q2q1Capacidad Portante Admisible (Cap. Adm)2.430kg/cm2B=2.4b/2= d + eTension Maxima Servicio (Tmax.ser*Seno(beta)2.333Tn-me=b/2-d < b/3Tension Maxima Servicio (Tmax.ser*Cos(beta)4.041Tn-mTension Maxima Servicio (Tmax.ser*Seno(alfa)3.300Tn-me dTension Maxima Servicio (Tmax.ser*Cos(alfa)3.300Tn-mb/2Peso Propio de la Torre (Wpt)Tnd=(Wp*2b/3+Wz*b/2+Tmax.ser*SEN(o2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(o)*2b/3-[ Tmax.ser*COS(o2)-Tmax.ser*COS(o) ]*(H+hz)-Fs3*(H+hz)-Fs2*2*(H+hz)/3-Fs1*(H+hz)/3)Peso Propio de la Zapata de la Torre (Wzt)13.824TnWp+Wz+Tmax.ser*SEN(o)+Tmax.ser*SEN(o2)(Momentos)/(Fuerzas Verticales) (d)1.161q =(suma Fzas. verticales/ Area)*(1+ 6* e/ b)Excentricidad de la resultantes de Fuerzas (e)0.039mOK !q1=[(Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN(o) ))/ (b*prof)]*(1+6* e/ b)q1=[(Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN(o) ))/ (b*prof)]*(1-6* e/ b)Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q)Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q1)0.371kg/cm2OK!Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q2)0.305kg/cm2Analisis de Factores de Seguridad:F.S.D= [ (Wp+Wz +Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN(o))*U ][Tmax.ser*COS(o2)- Tmax.ser*COS(o) +Fs3+Fs2+Fs1 ]Factor de Seguridad al Deslizamiento (F.S.D)1.750Analisis de Factores de Seguridad de la zapataF.S.V=Wp*2b/3+Wz*b/2+ Tmax.ser*SEN(o2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(o)*2b/3Coeficiente de Deslizamiento (f)0.750Factor de Seguridad al Volteo (F.S.V)2.000(Tmax.ser*COS(o2)*(Ht+hz)-Tmax.ser*COS(o)*(Ht+hz)+Fs3*(Ht+hz)+Fs2*(2*Ht/3+hz)+Fs1*(Ht/3+hz))Factor de Seguridad al Deslizamiento Calculado11.727OK!Factor de Seguridad al Volteo Calc.8.488OK!Diseo Estructural de la Torre ( Metodo de la Rotura):Fs3=0.044Tmax.rot *COS(o)Tmax.rot *COS(o2)Ht/3Fs2=0.029Tmax.rot *SEN(o)Tmax.rot *SEN(o2)Ht/3COLUMNAHt=2.7Fs1=0.0150.50Ht/30.60ZAPATAAADISEO POR METODO A LA ROTURATension Maxima de Rotura (Tmax.rot)7.000TnTmax.rot/columna=1.5*Tmax.ser/columnaMomento Ultimo de Rotura (Mu)1.686Tn-mMu=( Tmax.rot*COS(o2)-Tmax.rot*COS(o))*Ht+Fs3*Ht+Fs2*Ht*2/3+Fs1*Ht/3Diseo de la Columna a Flexion:Calidad del Concreto (f'c)210.00kg/cm2Fluencia del Acero (Fy)4200.00kg/cm2Recubrimiento de Concreto4.00cmDiametro de Acero1/2PulgLargo de la Columna (b)60.00cmPeralte de la Columna (d)50.00cmCuantia Generica (w)0.006&=0.000