memoria calculo planta de tramiento y aguas servidas

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MEMORIA DE CLCULO AGUAS SERVIDAS Y PLANTAS ELEVADORAS

Proyecto: Diseo Estudio Saneamiento Sanitario Sector El Santo, Tom

CONTENIDOS: Memoria de Clculo

- MC. Sistema aguas servida.

- MC. Plantas elevadoras de A.S.

- MC. Pozos de acumulacin.

- MC. Muros de contencin recinto PEAS.

Especificaciones Tcnicas

- ETT. Sistema aguas servidas

- ETT. Plantas elevadoras de A.S.

Presupuesto Estimativo

Anexos

Revisin Descripcin Por Fecha Aprob A Para Revisin y Comentarios S. Maureira V. 28/05/2010 Ramn Nazar I.

Cochrane369,Of.202ConcepcinFonoFax:[email protected] www.ingenieronazar.cl

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1.- GENERALIDADES La Ilustre Municipalidad ha contratado la elaboracin del diseo de ingeniera de evacuacin de Agua servidas, incluyendo tres alternativas de solucin, para el saneamiento del sector el santo, comuna de Tom. El rea que se pretende sanear est incluida dentro del territorio operacional de ESSBIO S.A. por lo cual se entrega certificado de factibilidad para cada una de las alternativas propuestas El sector en estudio posee una topografa bastante irregular con desniveles del orden de mas de 15m, adems de estar intervenidas por accidentes geogrficos (quebradas), lo cual imposibilita el saneamiento de la totalidad de la poblacin pudiendo quedar parte de ella fuera de este estudio. En la Alternativa de saneamiento se propone la instalacin de cuatro plantas elevadoras, siendo esta la alternativa que abarca la mayor parte de poblacin a servir. Cabe mencionar que el lugar de emplazamiento de las plantas quedar definido una vez aprobada la alternativa, al que se le realizar los sondajes respectivos y topografa de detalle. En el cuadro n1 se muestra la descarga de las distintas Plantas elevadoras de aguas servidas (PEAS). Para el diseo de las PEAS se consideraran todos los sititos segn plano catastral incluyendo eriazos sin perjuicio de beneficiarios.

Cuadro N1; Ubicacin y descarga Plantas elevadoras de Aguas servidas

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Este sistema consiste en evacuar el rea N1 a la cmara de inspeccin ubicada en calle Las Acacias con El Arrayn segn factibilidad DNC VIII FP 20093375, con un dimetro de 180mm y una altura promedio de 2.73m, tambin evacuar las aguas de las PEAS III y IV a cmaras proyectadas que a su vez descargan en forma gravitacional hacia la PEAS II y sern re elevadas junto con las aguas que llegan a la PEAS II en forma gravitacional a la cuarta cmara de inspeccin existente ubicada en la Av. Los Almendros cuya factibilidad es DNC VIII FP 20093554, con un dimetro de 200mm y una altura de 2.42m, se adjunta Factibilidad otorgada por ESSBIO S.A. El diseo de esta alternativa deja fuera a 39 viviendas que no se pueden conectar en forma gravitacional al sistema existente y a 20 viviendas que se ubican fuera del rea de cobertura de las plantas. La alternativa planteada consta de 94 cmaras de inspeccin de una altura promedio ponderado de 2.2m y un metraje de caera de 7085.5 m, tal como se muestra en planos del proyecto.

Cabe mencionar que Los beneficiarios en esta alternativa de solucin, entendindose como beneficiarios a las viviendas que cuentan con titulo de dominio de propiedad o al menos se encuentran en trmite de regularizacin, en la tabla N 1 se muestra la cantidad de beneficiarios aproximadamente con esta alternativa.

Tabla N 1, Nmero de Beneficiarios por PEAS

PLANTAS

N viviendas

Encuestados con titulo de

dominio

Sitios Eriazos con titulo de

dominio

N viviendas con titulo en

trmite

TOTAL BENEFICIARIOS

PEAS I 107 90 8 4 86 PEAS II 181 100 7 13 106 PEAS III 61 56 3 2 55 PEAS IV 115 108 3 15 120 PEAS V 27 12 2 3 13 491 37 380 Como se puede observar en la tabla N 1 son 380 beneficiarios del sistema de alcantarillado debido a que cumplen con el requisito de ser propietario de sus viviendas.


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En la Tabla N2 se indica el desglose de los beneficiarios para la alternativa en estudio

Tabla N 2, Tipos de beneficios

Planta Elevadora

Caseta Sanitaria

Mejora de Bao

Unin Domiciliaria

PEAS I 55 8 23 PEAS II 39 10 57 PEAS III 34 5 16 PEAS IV 88 11 21 PEAS V 5 3 10 221 37 127

2.- BASES DE CLCULO Las Bases de Clculo corresponden a las estipuladas por ESSBIO, derivadas de estudios generales de planificacin, realizados para la Regin. En base a un catastro realizado en el Sector del Cerro el Santo se determino una densidad de 3.52 hab./Viv, la que es 0.2 puntos mayor que la de la Comuna de Tom por lo que se puede apreciar que es representativa para los anlisis de capacidad de los colectores y diseo de plantas elevadoras.

Densidad Habitacional 3.52 hab./Viv. Tasa Crecimiento Poblacional 1,0 % anual Dotacin 250 Lt/hab./da Plazo de previsin 20 aos Factor de Gasto de Infiltracin 10% QmdAS Factor de Gasto Aguas Lluvias 15% QmdAS Coeficiente de recuperacin 0,8 Factor de Gasto Mximo Harmon, Boston Society y zona de transicin Frmula de Clculo Chezy-Manning Factor de Gasto Mnimo 60% QmdAS Material de tuberas PVC Clase 4 Coeficiente de Rugosidad 0,011 para el PVC. Velocidad mxima 3 m/s Velocidad mnima de auto lavado 0,6 m/s a boca llena.


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3.- CAUDALES DE DISEO Para el clculo de caudales de cada una de las plantas elevadoras se estimo el nmero de viviendas segn catastro realizado en el sector y se le sum un 20% correspondiente a sitios eriazos. En la tabla 3 se detalla la estimacin de viviendas para diseo.

Tabla 3, Nmero de viviendas por PEAS

Planta Elevadora

N viviendas

N sitios eriazos

0.2*Sitios eriazos Equipamientos

Total Viviendas

Viviendas sin sanear

PEAS I 107 55 11 0 118 14 PEAS II 181 42 8,4 6 195 19 PEAS III 61 11 2,2 1 64 9 PEAS IV 115 32 6,4 5 126 17

PEAS V 27 8 1,6 0 29 2

532 61 De la tabla anterior se deduce que 61 viviendas aproximadamente quedarn fuera del saneamiento de aguas servidas por no contar con factibilidad de conexin.

En base a los antecedentes descritos, las condiciones para la verificacin hidrulica del sistema son las siguientes:

Tabla 4, Caudales de diseo.

Actual 2010

Futura 2030

Nmero de Viviendas N 532 -

Poblacin Total Hab/viv 1873 2285 Q medio A.S. Lt/s 4.33 5.29 Q mx. P=1000 (Harmon) Lt/s 16.47 20.10 Q mx.(20 viv., B.S.C.E.) Lt/s 3.6 3.6 Q mnimo Lt/s 2.6 3.17 Q mximo Lt/s 15.64 18.72


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4.- VERIFICACIN DE AUTOLAVADO Se dice que una caera tiene autolavado cuando posee velocidades capaces de transportar las materias slidas en suspensin. Dicho de otra forma, si la fuerza de traccin del flujo es por lo menos, igual a la resistencia al movimiento de las partculas, entonces no se producir decantacin en la caera. De acuerdo a la informacin entregada por los fabricantes de las tuberas de PVC para usos en colectores gravitacionales, la velocidad mnima de autolavado es una funcin lineal de la razn h/D de acuerdo a la siguiente expresin:

( ) 0,37Dh0,234V AutolavadoMin += donde VMn Autolavado : Velocidad Mnima de para producir Autolavado en m/s. h : Altura normal de agua en la tubera en mm. D : Dimetro hidrulico de la tubera en mm. De esta forma se debern calcular las velocidades de escurrimiento para la condicin de mnimo caudal y verificar que stas sean mayores a las mnimas de autolavado.

5. CAPACIDAD DE PORTEO

Para el clculo de la capacidad hidrulica de los colectores se considera la teora de escurrimiento gravitacional en conductos cerrados planteada por Chezy Manning, cuya expresin de clculo es la siguiente:

Qn

im h A R= 1 231

2

en m3/s.

n : Coeficiente de Rugosidad de Manning.

a que lleva el ducto, la ubera.

Donde: Q : Capacidad de Porteo Am : rea Mojada en m2

Rh : Radio Hidrulico en m. i : Pendiente en tanto por uno. De esta forma el dimetro mnimo de escurrimiento queda limitado por la condicin de Caudal Mximo de Diseo y es funcin de la altura normal de aguque no puede superar el 70% del dimetro hidrulico de la tVale decir se considera una razn mxima de h/D = 0,70.


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No obstante para los tramos finales, la normativa vigente acepta una razn mxima de 0.80,

.

ramos con rofundidad menor a tres metros y PVC sanitario Clase 6 para tramos con profundidad a la

imetros: Se consulta la instalacin de caeras de 200mm de dimetros en calles y 180

razado de Caeras: El trazado de la caera se consulta, por los ejes de calles y pasajes,

omplemento con el proyecto de avimentacin y en particular la cota de llegada a la ltima cmara proyectada antes de

se considera machones de refuerzo a las caeras que estn a enos un metro y a ms de 5m de profundidad en los tramos unidos por las cmaras dicadas en los Planos.

previa aceptacin del prestador sanitario 6.- ASPECTOS TCNICOS Caeras: Se consulta instalar caeras de PVC-Sanitario Clase 4 en todos los tpclave mayor tres metros. Lo mencionado anteriormente se detalla en los planos. Den tramos nacientes y pasajes sin proyecciones de empalmes futuros. Tconforme al detalle indicado en los perfiles transversales de proyecto. Profundidad: Se considera una profundidad mnima de 1.60 m con respecto a la cota de terreno. La profundidad de los colectores se defini en cPevacuar las aguas a la planta elevadora de aguas servidas. Refuerzo de Caeras:min


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7.- DISEO DE LAS PLANTAS ELEVADORAS

veniente y dar solucin de alcantarillado se hace indispensable tilizar plantas elevadoras, que son dispositivos que recopilan las aguas servidas y

bombas a puntos donde pueda seguir su curso ravitacionalmente.

7.2 El p

a)

b) Debe poseer un volumen mximo, de tal forma de que las aguas servidas no

n la tabla 5 se muestra el resumen de los caudales de diseo individual para las cuatro plantas

Tabla 5, E

7.1.- GENERALIDADES. Las plantas elevadoras se utilizaran en aquellos sectores donde la continuidad de la aguas servidas no sea de manera gravitacional, para ello se conducirn las aguas servidas a los puntos bajos del sector en estudio. Los sectores es estudio se encuentran en zonas montaosas de la cordillera de la costa por lo que se hace casi imposible lograr que el flujo circule gravitacionalmente. Para solucionar este inconuluego son elevadas a travs de g

.- CAUDALES DE DISEO

ozo de aspiracin se disear para las siguientes condiciones: Debe poseer un volumen mnimo que asegure un tiempo de retencin de 10 minutos.

permanezcan almacenadas por un periodo mayor a 30minutos, para evitar la septizacin de stas.

E

elevadoras de aguas servidas.

RESUMEN CAUDAL S DE DISEO PEAS

PEAS I PEAS II PEAS III PE V AS I PEAS V A A 0 A A 0 A A 0 A A 0 A A 0 O10 O2 O10 O2 O10 O2 O10 O2 O10 O2

CARACTERISTICAS UN D IDA Cantidad Cantidad Cantidad Cantidad Cantidad Total de Viv. servidos viv. 118 195 64 126 29 Densidad habitacional Hab/viv 3.52 4.3 3.52 4.3 3.52 4.3 3.52 4.3 3.53 4.4 Total de hab. servidos Hab 415 507 686 838 225 275 444 541 103 125 Superficie servida m2 86594 172230 23430 90915 23475 Coeficiente de recua. Val ed 0.8 or M 0.8 0.8 0.8 0.9

L/ a Hab/d 250 250 250 250 25Dotacin de diseo 1 Caudal medio de AS L/s 0.96 1.17 1.59 1.94 0.52 0.64 1.03 1.25 0.24 0.29 Caudal mxim de AS o L/s 3.67 3.69 6.04 7.37 3.63 3.64 3.68 3.7 0.9 1.10 Caudal diseo P.E.A.S. L/s 6.23 6.84 8.03 9.23 4.97 5.3 6.42 7.90 4.15 4.3


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7.3.- DESCRIPCIN DE LAS OBRAS PLANTA ELEVADORA 7.3.1 Cmara de Reja Estructura de hormign armado de forma rectangular con acceso, cuenta con una reja metlica, canastillo de limpieza y una vlvula de compuerta mural. La reja va ubicada en la cmara con el mismo nombre, emplazada aguas arriba del pozo de acumulacin. 7.3.2 Pozo de Acumulacin Estructura de hormign armado de forma cilndrica, bombas de tipo sumergibles, tubos gua para montaje, rebalse de impulsin y caeras de impulsin. 7.3.3 Equipos de elevacin Para las plantas propuestas de esta alternativa se pretende sanear a 464 viviendas pertenecientes a los sectores en estudio pero el equipo de elevacin se estimar con la poblacin de diseo para 532 viviendas. En estas condiciones se emplea un esquema de funcionamiento de una bomba ms una de reserva. Se consideran motobombas sumergidas dentro de un pozo hmedo de aspiracin. Las motobombas debern ser capaces de elevar el caudal de diseo de la Planta elevadora de aguas servidas ya determinado y a la altura de elevacin requerida. 7.3.4 Cmara de vlvula Para las cmaras de vlvulas, se considera una estructura de hormign armado de forma rectangular de dimensiones suficientes que permiten la instalacin de vlvulas de retencin, piezas especiales y vlvulas de corte. 7.3.5 Diseo de pozo de Bombas El volumen de la planta elevadora se disea respetando lo indicado en la norma chilena Nch 2472 of 2000, Aguas Residuales-plantas elevadoras- especificaciones generales. 7.3.5.1 Volumen Necesario Para el clculo del volumen del pozo de aspiracin o cmara hmeda comprendido entre los puntos de arranque y parada de una sola bomba se utiliza la frmula siguiente:


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3

3

4:

:: m

: min .

bt QV

DondeV Volumen necesario en mQ Caudal de bombeo en mt Tiempo en de un ciclo debombeo

=

in .

7.3.5.2 Volumen Mnimo El Volumen mnimo del pozo de bombas, se calcula para las condiciones mas desfavorables, considerando un tiempo mnimo de retencin de 10 minutos, luego:

cicloT 10min. 600 .llenado vaciadoV VPozo PozoT T seg

Q Q Qbombeo afluente afluente= + = + =

D: Caudal de bombeo

or lo tanto, el ciclo de menor duracin tiene lugar cuando el caudal entrante es la itad de la capacidad de la bomba.

onde: b

.Qafl : Caudal afluente a la planta elevadora Q

Pm

0.5ciclo minimo afluente bombeoT Q Q= =

. . 150Pozo Min bombeoV Q = 7.3.5.3 Volumen Mximo Para determinar cual debe ser el volumen mximo que puede tener el pozo de acumulacin, se toma en cuenta que para evitar la septizacin de las aguas servidas, estas no deben permanecer dentro del pozo de acumulacin por un tiempo mayor a 30 min., es decir:

30min. 1800 .ciclo llenado vaciadoV VPozo PozoT T T se

Q Q Qbombeo afluente afluente= + = + = g

0.5ciclo minimo afluente bombeoT Q Q= =


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. . 450Pozo Min bombeoV Q = 7.4.-EQUIPOS DE ELEVACIN DE IMPULSIN 7.4.1 Diseo Impulsin Se considera un total de 532 viviendas, altura total d

esnivel geomtrico entre el nivel mnimo de aguas ene elevacin como la suma del el pozo de aspiracin y la cota

y las perdidas singulares.

actersticas de la lnea de impulsin

En la tabla 6 se presenta n con una previsin de 20 aos.

Tabla 6, Diseo impulsin ao 20

dde descarga mas las perdidas de carga por friccin Se ha considerado el uso de caera de PVC Clase 10. .4.2. Car7

el dimensionamiento de la impulsi

PEAS I P I PE II PE V EAS I AS I AS I PEAS V CARACTERISTICAS UNIDAD Ca Ca Ca Ca Cantidad ntidad ntidad ntidad ntidad Total de habitantes servidos viv. 118 385 64 155 29 Densidad habitacional H v ab/vi 4.3 4.3 4.3 4.3 4.3 Total de habitantes servidos Hab 507 1655 275 667 125 Coeficiente de recuperacin Val ed. or M 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 Dotacin de diseo L/ H /da ab 250 250 250 250 250 Caudal medio de aguas servidas L/s 1.17 3.83 0.64 1.54 0.29 Caudal mximo de aguas servidas L/s 3.69 13.97 3.64 3.73 1.10Caudal de diseo de Impulsin L/s 6.84 16.06 5.30 7.90 4.30 Material de la Impulsin PVC C-10 PVC C-10 PV PVC 0 PV 0 C C-10 C-1 C C-1Dimetro Nominal impulsin mm 110 140 110 110 75 Dimet Interno impulsin mm 99.4 126.6 99.4 99.4 67.8 roLongitud de la impulsin m 334 235 341 618 33.28 Velocidad impulsin m/s 0.9 1.3 0.8 1.02 1.2


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7.4.3 Determinacin altura de elevacin La altura de elevacin es el desnivel geomtrico entre el nivel mnimo del pozo de acumulacin y el punto ms alto de la impulsin.

Tabla 7, Altura de elevacin

ALTURA ALTURA

GEOMETRICA

ALTURA ELEVASIN

2010 ELEVASIN

2030 PEAS I 26.23 29.06 29.47 PEAS II 12.84 16.12 16.93 PEAS III 30.88 32.72 32.91 PEAS IV 29.71 35.64 36.75 PEAS V 8.53 10.29 10.36

7.4.3.1 Prdidas Regulares En el clculo de la prdida de carga regular se determina a partir de la formula de Hazen-wiliams, cuya representacin matemtica es la siguiente:

1.852

1.852 4.86910.665QJ

C D=

Donde J = prdida de carga unitaria (m/m) Q= Caudal de escurrimiento (m3/s) D= Dimetro interior de la lnea de impulsin

= Coeficiente de ru

Tabla 8, verificacin Prdidas regulares.

C gosidad

AO O 10 A 20 Long. D int. Q J J*L Q J J*L

PEAS Caeria V Tramo Coef

[m] [mm] [l/s] [o/oo] [m] (m/s)

[l/s] [o/oo] [m]V (m/s)

ACERO D. PLANTA 100 10 99,4 6,23 13,22 0,13 0,80 6,84 15,72 0,16 0,88 PEAS I PVC A. PLANTA 150 334 99,4 6,23 6,24 2,08 0,80 6,84 7,42 2,48 0,88

ACERO D. PLANTA 100 10 126,6 13,39 16,80 0,17 1,06 16,06 23,52 0,24 1,28 PEAS II PVC A. PLANTA 150 235 126,6 13,39 7,93 1,86 1,06 16,06 11,10 2,61 1,28

ACERO D. PLANTA 100 10 99,4 4,97 8,70 0,09 0,64 5,30 9,80 0,10 0,68 PEAS III PVC A. PLANTA 150 341 99,4 4,97 4,11 1,40 0,64 5,30 4,63 1,58 0,68

ACERO D. PLANTA 100 10 99,4 7,01 16,45 0,16 0,90 7,9 16,80 0,17 0,91 PEAS IV PVC A. PLANTA 150 618 99,4 7,01 7,76 4,80 0,90 7,9 7,93 4,90 0,91

ACERO D. PLANTA 100 10 67,8 4,15 40,14 0,40 1,15 4,30 42,86 0,43 1,19 PEAS V PVC A. PLANTA 150 38,28 67,8 4,15 18,94 0,73 1,15 4,30 20,23 0,77 1,19


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7.4.3.2 Prdidas Singulares Las prdidas singulares se calculan de acuerdo a los coeficientes de las piezas especiales, aplicadas a la altura de velocidad respectiva, segn la siguiente expresin:

22

2 42 i ig g D8i iK K QJ V = =

e resistencia para cada pieza especial.

= caudal (m /s) = Dimetro de tramo lnea de impulsin (m)

A continuacin se mue ingulares.

Ki = Coeficiente dVi = Velocidad de escurrimiento (m/s)

3QD

Tabla 9, Prdidas de carga singulares.

stran los valores de coeficientes K y prdidas s

COEFIC EN P SINGUIENTE K RDIDAS LARES Nme si rid or Sro de ngula ades p PEA

Singularidad K PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV PEAS IV AC PVC AC PVC AC PVC AC PV AC PVC C

Salida bombas 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0Codo 1/4 0,3 3 3 3 3 3 1 3 5 3 2Vlvula retencin 2,5 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0Vlvula de compuerta 2 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0Reduccin 1,5 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0Cruz 1,8 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0Ventosa 1,5 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0Conexin descarga 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1Medidor caudal 1,5 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0Codo 1/8 0,2 1 2 1 1 1 2 1 2 1 2Codo 1/16 0,1 0 1 0 0 0 1 0 2 0 0

TOTAL (K) 12,9 2,4 12,9 2,1 12,9 1,8 12,9 3,1 12,9 2Caudal a impulsar 6,84 6,84 16,06 16,06 5,3 5,3 7,9 7,9 4.3 4.3Dimetro nominal impulsin 1 1 1 110 110 40 140 10 110 10 110 75 75Dimetro interior impulsin 99,4 99,4 126,6 126,6 99,4 99,4 99,4 99,4 67.8 67.8longitud impulsin 1 334 1 235 10 341 18 1 .280 0 10 6 0 38Prdida de carga singular por tramo 0,511 0,0951 1,071 0,1744 0,307 0,04284 0,68 0,04 0.93 0.14Prdida de carga singular total 0,61 1,25 0,35 0,68 1.07


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En la tabla 10 se muestra un resumen de las prdidas por friccin en las tuberas de impulsin.

Tabla 10, Resumen prdidas por friccin. PRDIDA DE CARGA EN LA IMPULSIN

PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV PEAS VCARACTERISTICAS UNIDAD Cantidad Cantidad Cantidad Cantidad Cantidad

Caudal mximo a impulsar L/s 6.84 16.06 5.30 7.9 4.3 Desnivel geomtrico m 26.23 12.84 30.88 29.71 8.53 Prdida de carga regulares m.c.a 2.63 2.84 1.68 5.07 1.2 Prdida de carga singulares m.c.a 0.61 1.25 0.35 0.68 1.07 Prdida de Carga total m.c.a 3.24 4.09 2.03 5.75 2.27

7.4.4 Eleccin del equipo de Impulsin. Una vez obtenidos la informacin necesaria de las plantas proyectadas se proceder a elegir los equipos de impulsin. Las caractersticas de las bombas elevadoras se adjuntan.

Tabla 11, Caractersticas Equipo.

Caractersticas Equipo Unidad PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV PEAS V Caractersticas Bomba Marca - PXFLOW CEE Modelo - PXGRIND 2 PX2-100-4 PXGRIND 2 PXGRIND 2 PX1-65-2 Rodete - CG2 CX2-100 CG2 CG2 VX1-2-132Dimetro mm 190 251,7 180,6 194,2 120,2 Caract. Funcionamiento Caudal l/s 6.84 16.06 5,3 7,9 4,3 H Manomtrica m.c.a 29.47 16.93 32,91 36,75 10,36 Rendimiento Hidrulico % 34,2 57,3 30,1 34,6 33,8 Potencia Absorbida KW 8,2 5,7 6,6 8,6 1,6 Equipos (oper+resv) - 1+1 1+1 1+1 1+1 1+1 Caractersticas Motor Voltaje/frecuencia/fases V/Hz/- 400/50/3 400/50/3 400/50/3 400/50/3 400/50/3 Potencia Nominal KW 8 6 6,5 8 1,85 Corriente Nominal A 15,6 13,4 12,1 15,6 4 Corriente Arranque A 49 28 20 49 - Velocidad RPM 2900 1450 2900 2900 2850


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7.5 Dimensiones de los Pozos de acumulacin. A continuacin se muestran las dimensiones del pozo de acumulacin de cada una de las PEAS proyectadas.

Tabla 12, dimensiones Pozo.

UND PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV PEAS V Dimetro Pozo m 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 rea Pozo m2 3,14 3,14 3,14 3,14 3.14 Altura Pozo m 6.46 6.64 4.7 3.7 5.25 Volumen mximo m3 3.08 7.23 2.39 3.19 1.94 Cota nivel terreno m.s.n.m 178.0 152.5 138.5 148.0 169.0 Cota nivel loza m.s.n.m 178.5 153.0 139.0 148.5 169.5 Cota nivel fondo pozo m.s.n.m 172.03 146.36 134.93 144.8 164.25

7.6 Anlisis de proteccin por golpe de ariete. El anlisis de sobre presin por golpe de ariete se realizar a la salida de la vlvula de retencin proyectada despus del equipo de bombeo de cada una de las plantas elevadoras, ya que este punto es el ms desfavorable en cuanto a las presiones. El clculo de Presiones mximas y mnimas se realizar con las ecuaciones de Parmakian, y el tiempo de cierre se determinar segn las expresiones de Mendiluce. 7.6.1.- Determinacin del tiempo crtico de cierre El tiempo crtico de cierre est dado por el tiempo que demora la onda en recorrer la tubera y devolverse al mismo punto de anlisis (vlvula de retencin)

11 d

g K Ee

= +

2c

Lt =

Donde: tc: Tiempo crtico de cierre (seg) L: Longitud de la impulsin (m) : Celeridad de la onda (m/s) La velocidad de la onda es:


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Donde: : Celeridad de la onda (m/s) : Peso especifico del agua (1000 Kg/m3) g: Aceleracin de Gravedad (9.81 m/seg.) K: Modulo de compresin del agua (20.600 Kg/cm2) d: Dimetro interior de la caera E: Modulo de elasticidad de la caera (PVC: 28.100 Kg/cm2) e: Espesor de la caera. 7.6.2 Tiempo de Cierre segn Mendiluce Para determinar el tiempo de cierre se utilizar la expresin calculada tericamente por y probada empricamente por el Dr. Enrique Mendiluce Rosich. (clculo simplificado del golpe de ariete en impulsiones, aporte al VII Congreso de la Asociacin Internacional de Abastecimiento de Agua, Barcelona, Octubre de 1966) y que corresponde a:

0

0gH b

VLT C k= +

o de bombeo (seg) (m/seg)

n (m)

: 1 para Vo > 0.5 m/seg. : 2- 0.0005*L, para L< 2000m.

uce que el tiempo de cierre es mayor que el tiempo rtico por lo tanto se verifica cierre lento y no es necesario colocar un dispositivo

e ariete.

Para cierre lento tenemos la formula:

Donde: Tb : Tiempo de detencin del equipVo : Velocidad de escurrimiento L : Longitud de la impulsiHo : Altura manomtrica (m.c.a) CK Luego del anlisis anterior se dedcpara controlar el golpe d 7.6.3 Presin Mxima

max 0H H H= +

02

b

LVHgT

=


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Donde: Hmax : presin mxima junto al equipo de bombeo

H : sobre-presin (mca) Tb: Tiempo de detencin del equipo de bombeo (seg) Vo: Velocidad de escurrimiento (m/seg) L: Longitud de la impulsin (m) Ho: Altura manomtrica (m.c.a) 7.6.4 Sub-presin mxima Para cierre lento tenemos la formula:

0

0

2LVhgT

=0

1

1bb

LVgH T

+

ara cierre lento tenemos la formula:

Tabla 13, Verificacin del golpe de ariete PEAS I.

I la presin mxima junto al equipo de bombeo es de 49.24 m.c.a., menor a la

P

De los resultados obtenidos y presentados en la tabla anterior, se determina que en la PEAS presin de trabajo de la caera de PVC C-10 (100 m.c.a.).


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La presin mnima es de 14.67 m.c.a., valor mayor a la presin de vaporizacin del agua. Por lo tanto no es necesario instalar dispositivos protectores contra el golpe de ariete ara la sobre presin ni un dispositivo para impedir el aplastamiento de la caera.

Tabla 14, Verificacin del golpe de ariete PEAS II.

II la presin mxima junto al equipo de bombeo es de 30.19 m.c.a., menor a la resin de trabajo de la caera de PVC C-10 (100 m.c.a.).

del agua. Por lo tanto no es necesario instalar dispositivos protectores contra el golpe de ariete ara la sobre presin ni un dispositivo para impedir el aplastamiento de la caera.

Tabla 15, Verificacin del golpe de ariete PEAS III.

p

De los resultados obtenidos y presentados en la tabla anterior, se determina que en la PEAS p La presin mnima es de 7.40 m.c.a., valor mayor a la presin de vaporizacin

p


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De los resultados obtenidos y presentados en la tabla anterior, se determina que en la PEAS III la presin mxima junto al equipo de bombeo es de 52.35 m.c.a., menor a la

resin de trabajo de la caera de PVC C-10 (100 m.c.a.).

del agua. Por lo tanto no es necesario instalar dispositivos protectores contra el golpe de ariete ara la sobre presin ni un dispositivo para impedir el aplastamiento de la caera.

Tabla 16, Verificacin del golpe de ariete PEAS IV.

IV la presin mxima junto al equipo de bombeo es de 65.32 m.c.a., menor a la resin de trabajo de la caera de PVC C-10 (100 m.c.a.).

del gua.

Por lo tanto no es necesario instalar dispositivos protectores contra el golpe de ariete para la sobre presin ni un dispositivo para impedir el aplastamiento de la caera.

p La presin mnima es de 17.90 m.c.a., valor mayor a la presin de vaporizacin

p

De los resultados obtenidos y presentados en la tabla anterior, se determina que en la PEAS p La presin mnima es de 16.18 m.c.a., valor mayor a la presin de vaporizacin a


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Tabla 17, Verificacin del golpe de ariete PEAS V.

De los resultados obtenidos y presentados en la tabla anterior, se determina que en la PEAS IV la presin mxima junto al equipo de bombeo es de 15.26 m.c.a., menor a la presin de trabajo de la caera de PVC C-10 (100 m.c.a.). La presin mnima es de 6.4 m.c.a., valor mayor a la presin de vaporizacin del agua. Por lo tanto no es necesario instalar dispositivos protectores contra el golpe de ariete para la sobre presin ni un dispositivo para impedir el aplastamiento de la caera. 8.- LINEA DE ENERGIA A continuacin se hace la descripcin de la lnea de energa de cada una de las impulsiones de las plantas elevadoras. El anlisis se basa en la conservacin de la energa a partir de la cual se establece la ecuacin de la energa, la cual considera las prdidas de energa producto del desplazamiento de un fluido de un punto a otro a lo largo de una tubera. La ecuacin de la energa se aplica siguiendo la lnea de corriente.


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Se muestra a continuacin la representacin grfica de los componentes de la energa hidrulica total en una tubera a presin.

Donde:


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Finalmente se presentan las tablas de Energa para cada una de las plantas elevadoras.

LINEA ENERGIA PEAS I

Como la lnea de energa esta bajo la cota de descarga no se requiere cmara disipadora de presin.

LINEA ENERGIA PEAS II Como la lnea de energa esta por sobre la cota de descarga se requiere la instalacin de una cmara disipadora de presin.


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LINEA ENERGIA PEAS III

Como la lnea de energa esta por sobre la cota de descarga se requiere la instalacin de una cmara disipadora de presin.

LINEA ENERGIA PEAS IV


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Como la lnea de energa esta por sobre la cota de descarga se requiere la instalacin de una cmara disipadora de presin.

LINEA ENERGIA PEAS V Como la lnea de energa esta por sobre la cota de descarga se requiere la instalacin de una cmara disipadora de presin.


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9.- CLCULO ESTRUCTURAL 9.1 Generalidades: El clculo estructural se refiere al diseo de las enfierraduras de losas y muros de las estructuras que conformarn el pozo de aspiracin y la cmara de rejas. Ambas estructuras se verificarn por empuje hidrosttico; adems, se verificar la presin ejercida por las estructuras en el sello de fundacin, en su estado de mxima carga, esto es con el pozo en estado de rebalse.

a) Normas y Reglamentos Utilizados:

Hormign NCh 429 y 430 Estructuras de Hormign Armado NCh 170 Of 85 Hormign. Requisitos Generales. Cdigo ACI-318/95 Diseo Estructural de Hormign Armado Acero para hormign

NCh 204 Of.77 AceroBarras laminadas en caliente para hormign armado.

NCh 211 Of.70 Barras con resalte en obras de hormign armado. Acero estructural

NCh 427 Of.1977 Especificaciones para el clculo de estructuras de acero para edificios.

NCh 428 1957 Ejecucin de construcciones de acero Uniones NCh 301 Pernos de acero con cabeza y tuerca hexagonales AWS D1.1-86 Structural Welding Sobrecargas NCh 1537 Of 86 Diseo Estructural de Edificios. Cargas Permanentes

y Sobrecargas de Uso. Sismo NCh 433. Of 96 Diseo Ssmico de Edificios. NCh 2.369. Of 2.002 Diseo Ssmico de Estructuras e Instalaciones

Industriales. Otras Ordenanza General de Urbanizacin y Construcciones.

Disposiciones legales referidas con la materia.


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b) Bases de Clculo Estructural

Mtodo de Anlisis: Para el anlisis se supondr comportamiento lineal de los materiales utilizados. El anlisis esttico para las estructuras de hormign armado, se har utilizando el Mtodo de los Factores de Carga y Resistencia. Para el diseo y verificacin de las fundaciones se considerarn, el peso de las estructuras y la fuerza hidrosttica si corresponde, utilizando el Mtodo de las Tensiones Admisibles. Combinacin de Cargas: PP + SC + Sismo Propiedades de los Materiales: Acero de Refuerzo para Hormigones Calidad A44-28H.

- Fluencia 2.800 Kg/cm2 - Rotura 4.400 Kg/cm2

Acero Estructural Calidad A37-24ES.

- Fluencia 2.400 Kg/cm2 - Rotura 3.700 Kg/cm2 - Cizalle 1.440 Kg/cm2

Hormign Estructural Grado H30 N.C. 90%.

- Resistencia 28 das 300 Kg/cm2 Suelo de Fundacin.

- Tensin Admisible 1,0 Kg/cm2 (Esttica) - Tensin Admisible 1,8 Kg/cm2 (Dinmica)

Cargas de Peso Propio.

- Hormign Armado 2.500 Kg/m3 - Acero 7.850 Kg/m3 - Suelo de Relleno 1.800 Kg/m3


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d) Geometra de las Estructuras La geometra de las estructuras a calcular son las detalladas en los planos de proyecto. Se consulta la cmara de rejas, el pozo de aspiracin, y la cmara de vlvulas.

Ramn Nazar Itaim Ingeniero Civil

Concepcin, Mayo de 2010


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BASES DE CLCULO

Proyecto: Diseo Estructural de Pozos, Cmaras de Bombas de Plantas Elevadoras

Revisin Descripcin Por Fecha Aprob A Para revisin y Comentarios JIR 28/05/2010 Ramn Nazar Itaim


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1.0 DESCRIPCIN El siguiente documento describe los criterios, mtodos y materiales utilizados en el diseo estructural de los Pozos correspondientes a las cmaras de las plantas elevadoras de Aguas Servidas del proyecto Saneamiento Cerro El Santo en la comuna Tom. El proyecto contempla el diseo y construccin de 5 Plantas Elevadoras de aguas servidas (PEAS) con sus correspondientes pozos, cuyas dimensiones se describen a continuacin.

UND PEAS I PEAS II PEAS III PEAS IV PEAS V Dimetro Pozo m 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 rea Pozo m2 3,14 3,14 3,14 3,14 3.14 Altura Pozo m 6.46 6.64 4.7 3.7 5.25 Volumen mximo m3 3.08 7.23 2.39 3.19 1.94 Cota nivel terreno m.s.n.m 178.0 152.5 138.5 148.0 169.0 Cota nivel loza m.s.n.m 178.5 153.0 139.0 148.5 169.5 Cota nivel fondo pozo m.s.n.m 172.03 146.36 134.93 144.8 164.25

Para el diseo estructural de los pozos se considerar como caso ms desfavorable, una altura de 7 (m).

Los esf en al suelo mediante losa de fundacin.

uerzos se transmit


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2.0 MA .1 HORMIGN ARMADO

uros y losa fundacin:

TERIALES

2

Para m Calidad H-30 con un 90% de nivel de confianza.

oisson: = 0.3 E=

Resistencia a la compresin: fc= 250 kg/cm2. Coeficiente de P

1.5 'c0.040957W fMdulo de elasticidad: = 235.000 Kg/cm

2.

.2 AC

2 ERO DE REFUERZO

Para todos los hormigones: Barras de acero con resalte A630-420H. Tensin de fluencia: fy= 4.200 kg/cmTensin de rotura: f

2. u= 6.300 kg/cm2.

M lo E= 2.100.000 kg/cm2.

Recubr

du de elasticidad:

imientos: Mu :Los

s entregados en el informe de mecnica de suelos, se tienen los s.

3.1 TENSIONES ADM

Tensin admisible esttica: Tensin admisib : s= 2.6 kg/cm

T= 1.5 T/m3

uelo tipo III.

ros r= 5cm. a d r= 5cm. e fundacin:

3.0 SUELO Segn los resultadoiguientes parmetros

ISIBLES

e= 2 2.0 kg/cmle dinmica 2

Densidad del terreno: 3.2 PARMETROS DE LA NCh 433 Of.96.

Zona Ssmica (Art. 4.1). Corresponde a zona 3, Tom.

Tipo de Suelo de Fundacin (tabla 4.2). S


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4.0 CARGAS DE DISEO Y LIMITACIONES DE SERVICIO 4.1 PE

SO PROPIO

Hormign Armado : 2500 kg/m3

Hormign Simple : 32000 kg/mSuelo : 1800 kg/m3

Sobrelosa : 50 kg/m2

4.2 SOBRECARGA 4.2.1 S

carga ue considere el transito vehicular por la superficie, con un valor de 1250 (kg/m2 lecido en NCh 1537. Mientras queen el fondo del pozo, sobre la losa e fundacin de estimara una sobrecarga de uso de 200

4.2.2 E C

e las paredes del pozo, se considerarn las siguientes rmulas en funcin del tipo de suelo y las caractersticas propias de la estructura.

El coeficiente de empuje lateral se obtendr para el caso en reposo, en funcin de lo e

A

obrecarga de uso

Se considerar una sobre q) segn lo estabd

kg/m2.

MPUJES SOBRE LA ESTRU TURA

Para el empuje del suelo sobrf

stablecido en el prrafo 7.5.2 de la Nch433.

66.0o = ltura del Pozo de Diseo H = 7 (m)

K

Empuje Esttico: HKo = estticoE Empuje de Sobrecarga: SCKo =SCE

Empuje Dinmico: gAHC 0DinE = R

Con g4.0A0 = C R 7.0=


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4.2.3 ISURACIN:

Para el control de la fisuracin debido a retraccin de fraguado y temperatura se seguir estrictamente lo establecido en el apndice A de la norma britnica B.S. 8007, aceptndose una fisuracin de ancho mximo de 0.2 mm. La frmula para determinar el ancho mximo de fisuracin del hormign ser: W max = S mx R

F

( T1 + T2 ), en que:

mxima entre fisuras mm = dimetro de las barras mm

dilatacin trmica del hormign (12 E-6/C) T

que vara entre 0, para elementos sin restriccin, a 0.5 para elementos restringidos.

La fisuracin local producida por flexin ser controlada por la frmula de Gergely-Lutz, segn criterios del cdigo ACI 318-95 (captulo 10). El factor z, est definido por la frmula z = fs ( dc A)^1/3 en que fs es la tensin del acero en Ton/cm2, dc el recubrimiento de las armaduras al eje y A el rea cobaricntrica de las armaduras definido por A = 2dc s en que s es la separacin de las armaduras.

n de 0.2 mm z tendr un valor mximo de 15 T/cm.

4.2.4

S mx = /(3) , distancia = cuanta de acero

= coeficiente de 1 = Diferencia entre el valor mximo alcanzado por el calor de hidratacin y la

temperatura ambiente. Deber tomarse como mnimo 18. T2 = Variacin de temperatura estacional de verano a invierno. Se deber adoptar un valor no inferior a 24.

R = Factor de restriccin,

Para un ancho de fisuraci

ARMADURA MNIMA

La armadura mnima por retraccin y temperatura se determinar de acuerdo a la norma BS 8007.

La cuanta mnima de refuerzo, mn, para acero A 63 42-H y hormign H-30, para cada superficie y en ambas direcciones, ser mn = 0.0031. Sin embargo, podr utilizarse cuantas hasta = 2/3 mn, segn los casos indicados en la misma norma.


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5.0 MTODOS DE ANL

nlisis Matricial de estructuras, considerando modelaciones planas, que toman en

gn corresponda y e calculan usando sus reas tributarias cuando no existe diafragma rgido.

imos para cada elemento estructural (axial, corte y momento) para los diferentes estados de carga considerados, con los cuales se verifican los mismos. Igual los desplazamientos en los nudos, verificando que se mantengan dentro de los lmites permitidos por la norma. Las fundaciones se disean con tenidos del anlisis, se las considera como zapatas rgidas, y el diseo es en el suelo bajo los mrgenes admisibles y asegurar la estabilidad de la estructura, limitando el giro de la fundacin.

Elemento Mtodo

ISIS

Acuenta la forma general del marco y muros, las condiciones de apoyo existentes, la seccin, adems de las fuerzas correspondientes a los diferentes estados de carga considerados. Estas cargas se aplican en los nudos y secciones, ses Se determinan los esfuerzos mx

mente, se verifican

los esfuerzos ob busca mantener las tension

Hormign Armado TESIONES ADM. FASE 1 Acero LRFD Suelo Tensiones Admisibles

utilizando el programa de anlisis Ram Advanse, el

cual permite modelaciones planas y tridimensionales, adems se utilizan planillas de

6.0 COMBI

El anlisis estructural se realiz

clculo para la verificacin de diferentes elementos estructurales.

NACIONES DE CARGA

Hormign y Suelo. pp+sc+sct

pp+sc+sismo pp+sc+viento

pp sismo pp viento


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7.0

damente las distintas cargas solicitantes, esto es:

Las tensiones de trabajo estn bajo los lmites admisibles, considerando las restricciones a la tensin, dados por la normativa.

Las deformaciones, tanto en direccin vertical como horizontal, estn bajo lmites admisibles entregados por las normas, las cuales no comprometen la servicialidad de la estructura.

8.0 BIBLIOGRAFA

Normsobrecargas de uso.

Norma NCh 432 of 72, Efectos del vi Norma NCh 433 of 96, Diseo Norma NCh 2123 Of. 97, m uisitos de

Diseo y clculo. Norma NCh 1198, Madera-Construccin en madera-clculo. Cdigo de diseo de hormign armado, basado en ACI 318-2002

ra Estructuras de Acero basado en el mtodo LRFD, 2001. Criterios Generales de Diseo para estructuras de Aguas Andinas S.A.

RAMON NAZAR ITAIM

RESULTADOS DEL ANLISIS

Del anlisis realizado, se obtiene que la estructura resiste adecua

a NCh 1537, Diseo estructural de edificios, cargas permanentes y

ento sobre las construcciones. ssmico de edificios.

odificada 2003. Albailera Confinada Req

Manual de Diseo pa

Ingeniero Civil Concepcin, mayo de 2010


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MEMORIA DE CLCULO

Proyecto: Diseo Estructural de Pozos, Cmaras de Bombas de Plantas Elevadoras


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Empujes sobre la estructura

Para el empuje del suelo sobre las paredes del pozo, se considerarn las siguientes frmulas e suelo y las caracters s propias de la estructura.

Los parmetros de suelo utilizado para estimar los empujes que actan sobre la estructura, io.

o = ltura del Pozo de Diseo H = 7 (m)

mpuje Esttico:

en funcin del tipo d tica

se obtuvieron del informe de mecnica de suelos adjunto al presente estud

El coeficiente de empuje lateral se obtendr para el caso en reposo, en funcin de lo establecido en el prrafo 7.5.2 de la Nch433.

K 66.0

A

HKo = estticoE E )2/(93.675.166.0Eesttico mT== Empuje de Sobrecarga: SCKo =SCE

)2/(825.025.166.0ESC mT==

Empuje Dinmico: gAHCR 0DinE =

Con g4.0A0 = 7.0CR = )2/(94.24.075.17.0E Din mT==


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Empuje Esttico:

Empuje de Sobrecarga:


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Empuje de Sobrecarga:

Diagrama de mximas tensiones:


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Diagrama Momento Mximo:

Calculo de Momento Admisible, Fase 1

Diseo por fase 1

parmetros de la seccin de hormignb 100 cmh 20 cmrec 4 cm

aterialesMpa

30 Mpa2100000 Kg/cm2

25743 Mpa 4700*(fc')^0.5

8,2 Ey/Ec

d' 4,6 cmd 15,2 cm

Parmetro mfy 420fc'Ey

Ec

n


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Areas de AceroAs' 14,07 cm2As 14,07 cm2

Seccin transformadaAsec 2000 cm2Ast' 100,70701 cm3 Ast 100,70701 cm4At 2201,41402 cm5

d de eje neutroProfundidax 9,990850

Clculo InerciaIt 72326,2163 cm4 c/r eje neutroIt2 72326,4006 cm4 c/r eje simetria

Momento de AgrietamientoMr = fr*It/(h-x)fr = 0.7*(fc')^0.5fr 3,83 MpMr 277049,42 Kg* m

2,7704942 Ton*m

7 cm

ac

De esta forma podemos establecer que para un espesor de muro de 20 (cm) el momento mximo admisible es de 2.77 (Ton*m), mayor al momento mximo solicitado de 0.56 (Ton*m) segn diagrama correspondiente. Acero de Refuerzo:

ara disear el acero se considerar el control de fisuracin a partir de la cuanta mnima de fuerzo de 0.0031

max = s mx R ( T1 + T2 ), en que: x = /(3)

= dimetro de las barras mm = cuanta de acero = 12 E-6/C)

T2 = 24. R = 0.5

Per

w s m

T1 = 18.


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Por lo tanto reemplazando se tiene lo siguiente: W

000252.0**3

max

000252.0max*max)2418(*000012.0*5.0max*max

)21(**max*max

==

+=+= TTRS

WSS

W

W

terando el dimetro del refuerzo y la cuanta correspondiente para el espesor de 20 (cm) se ene el acero de refuerzo requerido por retraccin y temperatura corresponde a

I15@16ti :

=

= 000252.0*100*204.13*3

)(16max mmW 0.2 (mm) OK!!

0031.00067.0100*204.13 >== OK!!

RAMON NAZAR ITAIM

Ingeniero Civil

oncepci n, mayo de 2010

C


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BASESDECLCULOYESTRUCTURACIN

ros C ralosRecintosdelasnta Ele ElSanto

ComunadeTom.

evisin Descripcin Por Fecha Aprob

Proyecto:Mu de ontencinpaPla s vadoras,Sector

R A Pararevisinycomentarios EnriqueRivasR 18/05/2010 RamnNazarItaim


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1.0 DESCRIPCINLasiguientememoriresultadosutilizados

adeclculodescribe loscriterios,mtodos,materialesyanlisisdeeneldiseoestructuraldelproyectoMurosdeContencinpara los

lantasElevadorasdelsectorCerroElSanto,ComunadeTom.

.0MATERIALES

loshormigones:

recintosdelasPEngeneralelproyectodeIngenieracumpleconlasactualesnormasdediseoademsdelbuenusoyaplicacindelaingenierassmicachilena.22.1HormignAmadoParatodos

esistenciaalacompresin: fc=200kgf/cm2.CoeficientedePoisson: =0.25Mdulodeelasticidad: E=210190kg/cm

2. Ace

to

CalidadH25conun90%deniveldeconfianza.R

2

2 rodeRefuerzo

Para dosloshormigones:BarrasdeaceroconresalteA630420H.Te iensinderotura: fu=6.300kg/cm2.

M dul.0SUELODesiguien

ns ndefluencia: fy=4.200kg/cm2.T odeelasticidad: E=2.100.000kg/cm2.

3acuerdoaestudiodeMecnicade suelosproporcionadopor IDIEM, seconsidero lo

teamododeestandarizarelclculoyrealizarloparaelcasomsdesfavorable:

Suelo Coeficiente de balasto de suelo fundacin : 3000.00 [Kg/cm3]

. P.U. Saturado phi c Friccin Ko 3] [Ton/M3] [] [Ton/M2] muro/suelo

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

---- ---------------------------------------------------

Segnlamecnicadesuelosnosedetectanapafretica.

Pendiente de relleno : 0.00 [] Descripcin P.U [Ton/M ARENA 1.75 2.24 30.00 0.00 26.57 -- ARENA 1.75 -- 30.00 0.00 0.00 0.46 ---------- -----------------------------------------------------------------------------------


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4.0CARGASDEDISEO4.1CargaMuerta

Hormign Armado: 32500 mKg

4.2SobrecargaLas cargas causadaspor tierras y los lquidos retenidos, ypor lapresin y subpresinmpujevertical)de las aguas subterrneas,deben ser consideradas en eldiseode las(e

estructurascomocargaspermanentes.

Seconsideraunasobrecargade 2500Kg m

in:

4.3SismoLacomponentessmicadelempujepuedeevaluarseusandolasiguienteexpres

gHACR

s0 =

s : Presin ssmica uniformemente distribuida en toda la altura H del muro;

H: Altura del muro en contacto con el suelo; : Pesounitariohmedodelsueloodelrellenocolocadocontraelmuro;

acuerdoconlazonificacinssmicadelpas;

: Es uncoeficienteiguala0.45parasuelosduros,densosocompactados;iguala0.70

suelossueltosoblandos;eiguala0.58pararellenossueltosdepositadosentreelmuroyeltaluddeunaexcavacinpracticadaensuelodensoocompactado;

SegnrespectEn p aceleracinhorizontalrelativoag conelvalorsegntipodesueloiguala0.4.

0A : Aceleracinefectivamximadelsuelo,quesedeterminadelatabla6.2de

C Rpara

lamecnicade suelos sepuedeconsiderarcomoun suelo sueltooblandoconelivocoeficiente =RC 0.70.

el rogramaseasignalacargassmicaconlacomponentedela, 0A


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5.0MTODODEANLISISAnlisisdeestructuras,considerandomodelacionesplanas,quetomanencuentalaformageneral del muro, sus propiedades mecnicas intrnsecas como rigidez y seccin, lasondicionesdeapoyoexistentes,ademsde lasfuerzascorrespondientesa losdiferentes

deeste.

RamAdvanse 8.2 que permiteodelaryanalizarlaestructuraincorporandolascondicionesmencionadasenelprrafo

as cargas son aplicadas a los elementosdelmodelo en losdistintos estadosde carga,mplificadasycombinadassegnlosrequerimientosdelosmtodosdediseo.Elanlisis

rporandolacargaenelprogramacomocargaeventual.

Semomen es combinaciones de carga consideradas, con las cuales sever a nudos,ver a lanorma.Tam i

CO IONESDECARGA

egnelcdigoACI31805seconsideranlassiguientescombinacionesdecarga:

ndonde

CM: Carga muerta, tanto del hormign armado como del suelo dado por losparmetrosotorgadospor lamecnicade suelos, calculadademanera intrnsecaporelprogramaRAMAdvanse8.2.

SC:Cargaviva.Asignadacomocargasdepresindesue

eacuerdoaltem7.5.3delaNch433.of96.

cestados de carga considerados. Estas cargas se combinan y aplican en el muro en lapantalla,taln,punteraypieEl anlisis estructural se realizamediante el programamanteriorenformaautomticay/oporelusuario.Lassmicoserealizainco

determinan los esfuerzos mximos para cada elemento estructural (axial, corte yto) para las diferent

ific n los mismos. Igualmente, se verifican los desplazamientos en losific ndoquesemantengandentrodeloslmitespermitidospor

b nseverificalaresistenciaaldeslizamientoyalvuelcodelaestructura.

MBINAC6.0S

SC 1.6 1.2CMU += 1.4EQ1.4SC1.4CMU +=

1.4EQ0.9CMU = E

los. EQ:Cargaaplicadad


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Cochrane369,Of.202ConcepcinFonoFax:[email protected]

7

l www.ingenieronazar.cl 46

.0RESULTADOSDELANLISIS

el anlisis realizado, se obtiene que la estructura resista adecuadamente las distintasargassolicitantes,estoes:

e verifica que las fuerzas resistentes y fuerzas desestabilizantes cumplan losequerimientosmnimos.

everificalaestabilidadglobaldelaestructura

everificalaresistenciaaflexinycortedeloselementosestructuralesquecomponenlosurosdecontencin.

.0BIBLIOGRAFA

NormaNCh 1537,Diseo estructural de edificios, cargas permanentes ysobrecargasdeuso.

NormaNCh432of72,Efectosdelvientosobrelasconstrucciones. NormaNCh433of96,Diseossmicodeedificios. Cdigodediseodehormignarmado,basadoenACI3181999. ManualdeDiseopara AcerobasadoenelmtodoLRFD,

2001.

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Estructurasde

IngenieroCivilConcepcin,mayode2010

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ANEXOS N 1

DISEO DE MUROS DE CONTENCIN


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Fecha Ac :15

ents and Settings\erivas\Escritorio\Dato rtw

Resultados de Di

tencin H= 1 m

tual: 18/05/2010 10Sistema de unidades: Mtrico

ombre d :\Docum Samu URO1.0.N el archivo: C s el\muros samuel\M

seo Muro de con______________________________________________________________________________________________________________________

OS GENERALES: DAT

Norma de Diseo : ACI 318-05 Geometra Tipo de muro : Voladizo

Altura de retencin H : 1.00 [M] Altura del muro sobre relleno Hf : 0.00 [M]

0.15 [M]

[M]

Nmero de bloques de la pantalla : 1

Profundidad de la base Df : 0.35 [M] Considerar cua : Si Ancho de la cua Kw : 0.15 [M] Profundidad de la cua Kd : Longitud superior de puntera Ttl : 0.00 [M] Espesor de puntera Tt : 0.20 [M] Longitud inferior de puntera Btl : 0.15 [M] Longitud superior de taln Thl : 0.70 [M] Espesor de taln Ht : 0.20 Material de la base : H20 A63-42H Espesor en la base Bt : 15.00 [cm]


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Bloque Espesor Altura Material

[cm] [M] ---

A63-42H

----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 15.00 1.00 H20 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Materiales Descripcin : H20 A63-42H

[Kg/cm2] m2]

Mdulo de elasticidad : 215000.00 [Kg/cm2] io : 2500.00 [Kg/M3]

Hormign, f'c : 160.00 Acero, fy : 4200.00 [Kg/c Peso unitar Suelo Coeficiente de balasto de suelo fundacin : 3.00 [Kg/cm3]

: 0.00 []

phi c Fricc Ko [Kg/M2] muro/suelo

------------ 0.00 2250.00 30.00 0.00 26.57 --

Soil1 1750.00 -- 30.00 0.00 30.00 0.46 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

C

Pendiente de relleno Descripcin P.U. P.U. Saturado in [Kg/M3] [Kg/M3] [] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- arena 175 ----------------------- argas: l r no Sobrecarga de elle : 300.00 [Kg/M2]

Carga axial en pantalla (DL) : 1000.00 [Kg]

Estados de carga considerados:

Combinaciones de servicio: S1 = DL+LL+H Combinaciones de factores de carga: R1 = 1.0DL+1.2LL+1.0H Barras de refuerzo de acero: Recubrimiento libre de la pantalla : 3.00 [cm] Recubrimiento libre de la base : 3.00 [cm] Relacin mxima permitida entre Rho/Rho balanceo : 0.75 Distancia mnima entre barras longitudinales : 2.00 [cm] Redondeo para barras longitudinales : 1.00 [cm] Distancia estimada al centro mecnico : 1.20 [cm] Refuerzo longitudinal Elemento Dimetro Separacin Pos Eje Dist1 Dist2 Gancho1 Gancho2 [cm] [M] [M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Pantalla T8 20.00 Ext. 3 -0.17 0.97 Si Si Puntera T8 20.00 Ext. 1 0.02 0.82 Si Si

Puntera T8 20.00 Int. 1 0.02 0.82 Si Si 20.00 Int. 3 Si

me

Pantalla T8 -0.17 0.97 Si ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Longitudes de anclaje y empal Elemento Dimetro Ld pal. Ldh L. Em L. total

[cm] [cm] [M]

41.00 16.00 53.00 1.36 0 16.00 68. 1.02

T8 41.00 16.00 53.

[cm] -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Pantalla T8 Puntera T8 53.0 00 Puntera T8 41.00 16.00 53.00 1.02 Pantalla 00 1.36


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Refuerzo horizontal Elemento Dimetro Nro c/ Posicin [cm]

------------------------------------------ Pantalla T8 7 20.00 Ext.

7 20.00 T8 6 20.00 E

------ -------

------------------------------------------------------ Pantalla T8 Int. Base xt. Base T8 6 20.00 Int. ----------------------------------------------------------------------- ------------ Hiptesis Mtodo de clculo del empuje activo : Coulomb

sistente para vuelco : No inesq

n

Considera componente vertical del empuje para deslizamiento : No

vertencias de diseo Seccin 21.2.4.1 (Pantalla)

.2.4.1 (Cua)

Considera empuje re Mtodo de clculo de presiones laterales : Bouss Mtodo de clculo de la capacidad portante : Hanse Considera componente vertical del empuje para vuelco : No Considera componente vertical del empuje para presiones del suelo : No Profundidad de heladas : 0.00 [M] Profundidad de socavacin : 0.00 [M] RESULTADOS: Estatus : Existen ad Seccin 21 Clculo de fuerzas resistentes

De cripcin Fuerza Distancia Momento

[Kg*M] -- ---- -----------------------------

3 1

0 0.00 375 28.50 425 181.05

56 12.66 76.00

---- ------------------------ 941.90

240 36.35

s [Kg] [M]

-- -- -------------- ------------------------------------ ---------------------------------------- ------------------- Peso de suelo sobre taln (W1) 1225.00 0.50 613.7

210 105.2 Sobrecarga sobre taln (W3) .00 0.50 Suelo sobre la puntera (W5) .26 0.00 Peso de pantalla (W7) .00 0.08 Peso de la base (W9) .50 0.43 Peso de la cua (W10) .25 0.23 Carga axial en pantalla (DL) 1000.00 0.08 ------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------ Total 2302.01 Componente vertical del empuje activo (Pav) .71 0.15


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Empuje pasivo horizontal contra deslizamiento (Pp) 1825.49 0.02 30.42

894 104.36 ---- ------------------------

Empuje horizontal contra volteo (Pp) .49 0.12 ------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------ Clculo de fuerzas desestabilizantes Descripcin Fuerza Distancia Momento [Kg] [M] [Kg*M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Empuje del suelo horizontal del lado del taln (Pah) 416.92 0.44 185.30 Carga de sismo (Pe) 545.52 0.72 392.77 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Estabilidad global Factor de seguridad admisible al vuelco : 1.50 Factor de seguridad admisible al deslizamiento : 1.50 Factor de seguridad mnimo de presiones en el suelo : 1.00 Estado qmax qa Pres. Suelo MRes MVuel vuelco FRes FDes Desliz. Defl [Kg/M2] [Kg/M2] FS [Kg*M] [Kg*M] FS [Kg] [Kg] FS [cm] ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ S1 7717.21 20000.00 2.59 1121.50 185.30 6.05 3471.50 416.92 8.33 0.28

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------- --- Flexin y Corte por elemento Elemento: Puntera Estacin d Mu[Kg*M] *Mn[Kg*M] Asreq [cm2] Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(*Mn No. Dist [cm] neg pos neg pos ext int ext int ext int ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 0% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 2 10% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 3 20% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 4 30% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 5 40% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 6 50% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 7 60% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 8 70% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 9 80% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 10 90% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 11 100% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ C 0% 15.80 0.00 0.00 -61

---------------------------------------------------------------- -- --------------------------------------------------------------4.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00

--------------------------------------------- ------------ - Separacin mxima permitida entre armaduras : 45.72 [cm]

A adura transversal de la base: uperior : 2.51 [cm2]

nferior : 2.51 [cm2] ratur 4.00 [cm2]

rm Armadura S Armadura i Armadura mnima por contraccin y tempe a :


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Estacin Vu Vc *Vn Vu/(*Vn)

No. Dist [Kg] [Kg] [Kg] ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---

10598.52 7948.89 0.00 2 10% 6.26 10598.52 7948.89 0.00

.52

-

1 0% 6.95 3 20% 5.56 10598 7948.89 0.00 4 30% 4.87 10598.52 7948.89 0.00 5 40% 4.17 10598.52 7948.89 0.00 6 50% 3.48 10598.52 7948.89 0.00 7 60% 2.78 10598.52 7948.89 0.00 8 70% 2.09 10598.52 7948.89 0.00 9 80% 1.39 10598.52 7948.89 0.00 10 90% 0.70 10598.52 7948.89 0.00 11 100% 0.00 10598.52 7948.89 0.00 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- C 0% 6.95 10598.52 7948.89 0.00 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Elemento: Taln Estacin d Mu[Kg*M] *M g*M] Asreq [cm2] n[K Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(*Mn No. Dist [cm] neg pos neg pos ext int ext int ext int

---- -------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------ 1 0% 15.80 -117.55 0.00 -1456.99 1456.99 0.19 0.00 2.37 2.37 20.00 20.00 0.08

1 2.51 20.00 20.00 0.09 1 2.51 20.00 20.00 0.09 1 2.51 20.00 20.00 0.09 1 2.51 20.00 20.00 0.08

2.51 20.00 20.00 0.06 1 1 2.51 20.00 20.00 0.04

2.51 20.00 20.00 0.03

2 10% 15.80 -137.10 0.00 -1541.19 1541.19 0.22 0.00 2.5 3 20% 15.80 -141.42 0.00 -1541.19 1541.19 0.23 0.00 2.5 4 30% 15.80 -133.61 0.00 -1541.19 1541.19 0.21 0.00 2.5 5 40% 15.80 -116.78 0.00 -1541.19 1541.19 0.19 0.00 2.5 6 50% 15.80 -94.03 0.00 -1541.19 1541.19 0.15 0.00 2.51 7 60% 5.80 -68.45 0.00 -1541.19 1541.19 0.11 0.00 2.5 8 70% 15.80 -43.16 0.00 -1541.19 1541.19 0.07 0.00 2.51


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9 80% 15.80 -21.25 0.00 -1381.61 1381.61 0.03 0.00 2.25 2.25 20.00 20.00 0.02 10 90% 15.80 -5.83 0.00 -1116.35 1116.35 0.01 0.00 1.81 1.81 20.00 20.00 0.01 11 100% 15.80 0.00 0.00 -614.89 614.89 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ C 18% 15.80 -141.60 0.00 -1541.19 1541.19 0.23 0.00 2.51 2.51 20.00 20.00 0.09 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Separacin mxima permitida entre armaduras : 45.72 [cm]

Estacin Vu Vc *Vn Vu/(*Vn) No. Dist [Kg] [Kg] [Kg] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 0% 4 2.84 10598.52 7948.89 0.05 0

63

9

7948.89 0.05 8 70% 344.53 10598.52 7948.89 0.04 9 80% 274.01 10598.52 7948.89 0.03 10 90% 159.17 10598.52 7948.89 0.02 11 100% 0.00 10598.52 7948.89 0.00 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- C 0% 402.84 10598.52 7948.89 0.05 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2 10% 1 3.10 10598.52 7948.89 0.02 3 20% 2.31 10598.52 7948.89 0.00 4 30% 183.40 10598.52 7948.89 0.02 5 40% 2 0.17 10598.52 7948.89 0.04 6 50% 352.61 10598.52 7948.89 0.04 7 60% 370.73 10598.52

Elemento: Pantalla (Bloque 1)


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Estacin d Mu[Kg*M] *Mn[Kg*M] Asreq [cm2] Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(*Mn No. Dist [cm] neg pos neg pos ext int ext int ext int

------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 0% 10.80 0.00 113.96 -1065.86 1065.86 0.00 0.26 2.51 2.51 20.00 20.00 0.11 2 10% 10.80 0.00 86.25 -1065.86 1065.86 0.00 0.20 2.51 2.51 20.00 20.00 0.08 3 20% 10.80 0.00 63.37 -1065.86 1065.86 0.00 0.14 2.51 2.51 20.00 20.00 0.06 4 30% 10.80 0.00 44.87 -1065.86 1065.86 0.00 0.10 2.51 2.51 20.00 20.00 0.04 5 40% 10.80 0.00 30.29 -1065.86 1065.86 0.00 0.07 2.51 2.51 20.00 20.00 0.03 6 50% 10.80 0.00 19.18 -1065.86 1065.86 0.00 0.04 2.51 2.51 20.00 20.00 0.02 7 60% 10.80 0.00 11.10 -1065.86 1065.86 0.00 0.03 2.51 2.51 20.00 20.00 0.01 8 70% 10.80 0.00 5.59 -1065.86 1065.86 0.00 0.01 2.51 2.51 20.00 20.00 0.01 9 80% 10.80 0.00 2.20 -1065.86 1065.86 0.00 0.01 2.51 2.51 20.00 20.00 0.00 10 90% 10.80 0.00 0.49 -852.72 852.72 0.00 0.00 2.00 2.00 20.00 20.00 0.00 11 100% 10.80 0.00 0.00 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ C 0% 10.80 0.00 113.96 -1065.86 1065.86 0.00 0.26 2.51 2.51 20.00 20.00 0.11 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Separacin mxima permitida entre armaduras : 45.00 [cm]

Armadura transversal de la pantalla: Armadura exterior : 2.51 [cm2] Armadura interior : 2.51 [cm2]

mnima por contraccin y temperatura : 3.00 [cm2]

Armadura

Estacin Vu Vc *Vn V No. Dist [Kg] [Kg] [Kg]

u/(*Vn) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

0.06 2 10% 252.19 7244.56 5433.42 0.05

.19 7244.56 5433.42 0.04

.56 5433.42 0.02 7 60% 67.21 7244.56 5433.42 0.01

9 80% 24.75 7244.56 5433.42 0.00 10 90% 10.27 7244.56 5433.42 0.00 11 100% 0.00 7244.56 5433.42 0.00 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- C 0% 302.70 7244.56 5433.42 0.06 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 0% 302.70 7244.56 5433.42 3 20% 206 4 30% 164.69 7244.56 5433.42 0.03 5 40% 127.69 7244.56 5433.42 0.02 6 50% 95.20 7244 8 70% 43.73 7244.56 5433.42 0.01


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Elemento: Cua Estacin d Mu[Kg*M] *Mn[Kg*M] Asreq [cm2] Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(*Mn No. Dist [cm] neg pos neg pos ext int ext int ext int ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 0% 10.80 0.00 4.43 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.01 2 10% 10.80 0.00 3.63 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.01 3 20% 10.80 0.00 2.90 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.01 4 30% 10.80 0.00 2.24 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.01 5 40% 10.80 0.00 1.67 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 6 50% 10.80 0.00 1.17 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 7 60% 10.80 0.00 0.76 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 8 70% 10.80 0.00 0.43 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 9 80% 10.80 0.00 0.19 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 10 90% 10.80 0.00 0.05 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 11 100% 10.80 0.00 0.00 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.00 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ C 0% 10.80 0.00 4.43 -345.88 345.88 0.00 0.00 0.00 0.00 -- -- 0.01 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Separacin mxima permitida entre armaduras : 45.00 [cm]


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Estacin Vu Vc *Vn Vu/(*Vn) No. Dist [Kg] [Kg] [Kg] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 0% 55.78 7244.56 5433.42 0.01

10% 51.09 7244.56 5433.42 0.01 46.20 7244.56

% 41.11 7244.56 33.42 40% 35.83 7244.56 33.42

30.35 7244.56 33.420% 24.67 7244.56 33.42

8 70% 18.80 7244.56 5433.42 0.00 80% 12.73 7244.56 5433.42 0.00

7244.56 33.40.00 7244.56 33.42 0.00

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- C 0% 55.78 7244.56 5433.42 0.01 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2 3 20% 5433.42 0.01 4 30 54 0.01 5 54 0.01 6 50% 54 0.01 7 6 54 0.00 9 10 90% 6.46 54 2 0.00 11 100% 54

Notas aclaratorias: * bajo el muro se considerEl suelo a elstico y homogneo. Se considera una variacin lineal de presin en el suelo.

por lo menos una cuanta mnima dada por n pecificada por el usuario.

o de diseo se calcula en secciones crticas ubicadas en los

on alguna provisin de la norma.

e entre barras.

ro de la longitud de anclaje, el aporte de resistencia ser proporcional al desarrollo de su en consideracin.

nsid do el de e anc onado en el punto anterior.

* El refuerzo requerido a flexin considera orma o es * En relacin al diseo a flexin y corte, el mximo momentparamentos y no se considera la fuerza axial actuante. * No se considera refuerzo transversal para corte. * Todo valor en rojo no cumple c * Ld-Ldh = La longitud de anclaje de cada barra. Considera la longitud del gancho Ldh en el caso que la barra termine en gancho. *qprom = Presin promedio (compresin) sobre terreno. *qmax = Mxima presin (compresin) sobre el terreno. * FS = Factor de seguridad, Mres = Momento resistente, Mvuel = Momento de vuelco. * FRes = Fuerza resistente, FDes = Fuerza de deslizamiento, Defl = Deflexin. * sb = Separacin libr * Si la seccin se encuentra dentlongitud de anclaje hasta el punto * Asprov es el refuerzo provisto co eran scuento por la longitud d laje menci


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Fecha Actual: 15/02/2010 8:10 Sistema de unidades: Mtrico Nombre del archivo: C:\Documents and Settings\erivas\Escritorio\proyectos\MUROS DE CONTENCION\MUROS O

K\MURO2.rtw

Diseo

__________________________________________________

Resultados de Muro de contencin de 2.0 m de altura ______________________________________________________________________________ ___

DATOS GENERALES: Norma de Diseo : ACI 318-05 Geometra Tipo de muro : Voladizo

Altura de retencin H Altur e rellen: 2.00 [M] a del muro sobr o Hf : 0.00 [M]

: 0.70 [M] derar cua : Si : 0.20 [M] ndidad de la cu : 0.20 [M]

ntera Ttl : 0.10 [M] or de puntera T : 0.30 [M]

0 [M] 63-42H

: 1

Profundidad de la base Df Consi Ancho de la cua Kw Profu a Kd Longitud superior de pu Espes t Longitud inferior de puntera Btl : 1.15 [M]

r de taln Thl : 1.00 [M] Ht 3 Longitud superio Espesor de taln : 0. Material de la base : H20 A Talud posterior (H:V) : 0.05

Espesor en la base Bt : 25.00 [cm] Nmero de bloques de la pantalla


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Bloque Espesor Inf. Espesor S l up. Altura Materia

[M] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

M

[cm] [cm] 1 25.00 15.00 2.00 H20 A63-42H -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ateriales Descripcin : H20 A63-42H Hormign, f'c : 0.16 [Ton/cm2]

: 4.20 [Ton/cm2] Mdulo de elasticidad : 215.00 [Ton/cm2] Peso unitario : 2.50 [Ton/M3]

Suelo

Acero, fy Coeficiente de balasto de suelo fundacin : 3000.00 [Kg/cm3]

Pendiente de relleno : 0.00 []

ripcin

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Desc P.U. P.U. Saturado phi c Friccin Ko [Ton/M3] [Ton/M3] [] [Ton/M2] muro/suelo

ARENA 1.75 2.24 30.00 0.00 26.57 -- ARENA 1.75 -- 30.00 0.00 0.00 0.46 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Cargas: Estados de carga considerados: Combinaciones de servicio: S1 = DL+LL+H

R1 = 1.2DL+1.2H+1.6LL

R3 = 1.4DL-1.4LL+1.4H

.9H

Combinaciones de factores de carga:

R2 = 1.4DL+1.4H+1.4LL R4 = 0.9DL+1.6LL+0.9H R5 = 0.9DL-1.6LL+0 Barras de refuerzo de acero: Recubrimiento libre de la pantalla : 3.00 [cm] Recubrimiento libre de la base : 5.00 [cm] Relacin mxima permitida entre Rho/Rho balanceo : 0.75 Distancia mnima entre barras longitudinales : 5.00 [cm] Redondeo para barras longitudinales : 2.54 [cm] Distancia estimada al centro mecnico : 1.20 [cm] Refuerzo longitudinal Elemento Dimetro Separacin Pos Eje Dist1 Dist2 Gancho1 Gancho2 [cm] [M] [M] ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Taln #3 20.00 Ext. 2 -0.35 1.00 Si Si #2 20.00 Ext. 3 -0.25 1.90 Si Si #2 00 4 0.30 Si Si

1.00 Si Si Si Si Si Si

------ ------------------------------------------

Pantalla Cua 20. Ext. -0.15 Ta 20. Int. -0.3ln #3 00 2 5 Pantalla #4 15.00 Int. 3 -0.25 1.90 Cua #2 20.00 Int. 4 -0.15 0.30 ---------------- ------------------------------------------------------------- -----------------------------------------


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Longitudes de anclaje y empalme Elemento Dimetro Ld Ldh L. E l. L. total mpa

[cm]

Cua #2 33.02 15.24 43.18 0.64 -- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------

[cm] [cm] [M] -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Taln #3 63.50 17.78 81.28 1.63 Pantalla #2 33.02 15.24 43.18 2.34 Cua #2 33.02 15.24 43.18 0.64 Taln #3 48.26 17.78 63.50 1.63 Pantalla #4 66.04 22.86 83.82 2.51 ---

efuerzo horizontalR Elem Dimetro Nro @ Posicin ento [cm] ------------------------------------------------------------------------------------------------ Pantalla #2 10 25.00 Ext. Pantalla #2 10 25.00 Int. Base #2 7 25.00 Ext. Base #2 7 25.00 Int. ------------------------------------------------------------------------------------------------ Hiptesis Mtodo de clculo del empuje activo : Rankine Considera empuje resistente para vuelco : Si Mtodo de clculo de presiones laterales : Boussinesq Mtodo de clculo de la capacidad portante : Hansen Considera componente vertical del empuje para vuelco : Si Considera componente vertical del empuje para deslizamiento : Si Considera componente vertical del empuje para presiones del suelo : Si : 0.00 [M

: 0.00 [M

RESULTADOS: Estatus : Existen advertencias de diseo Seccin 21.2.4.1 (Pantalla) Seccin 21.2.4.1 (Cua) Clculo de fuerzas resistentes

Profundidad de heladas ] Profundidad de socavacin ]


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Descripcin mento Fuerza Distancia Mo

[Ton] [M] [Ton*M] ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Peso de suelo sobre taln (W1) 3.50 0.85 2.98

0.07 0.05 0.00 1.00

W8) 0.18 1.01 0.10 1.

---------------------- Total 5.86 4.04 Empuje pasivo horizontal contra deslizamiento (Pp) 2.13 0.10 0.21 Empuje horizontal contra volteo (Pp) 1.29 0.23 0.30 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Clculo de fuerzas desestabilizantes

Suelo sobre la puntera (W5)

7) Peso de pantalla (W 0.20 0.20 e transiciones ( Peso del suelo sobr 0.32 0.06

Peso de la base (W9) 0.68 0.68 Peso de la cua (W10) 25 0.12

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Descripcin Fuerza Distancia Momento [Ton] [M] [Ton*M] ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Empuje del suelo horizontal del lado del taln (Pah) 1.54 0.77 1.18 1.69 33

----------------

Carga de sismo (Pe) 1.38 2. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Estabilidad global Factor de seguridad admisible al vuelco : 1.50

50 00

S FDes Desliz. Defl S ] [ on] [Ton] FS [cm] - ------- -------------------------------------------------------------

Factor de seguridad admisible al deslizamiento : 1. Factor de seguridad mnimo de presiones en el suelo : 1. Estado qmax qa Pres. uelo MRes MVuel vuelco FRes [Ton/M2] [Ton/M2] F [Ton*M Ton*M] FS [T

- -------------------------------------------------------- --------------------- --------------------------------------- S1 6.95 20.00 2.88 4.34 1.18 3.67 5.06 1.54 3.28 0.00

- ------- -------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------- --------------------- ---------------------------------------


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Flexin y Corte por elemento Elem ntera ento: Pu

Estacin d Mu[Ton*M] *Mn[Ton*M] Asreq [cm2] Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(*Mn)

10 90% 23.80 0.00 0.00 -2.17 2.1 0.00 0.00 2.38 2.38 20.00 20.00 0.00

C 7 2.77 0.00 0.04 3.05 3.05 20.00 0.01

Separacin mxima permitida entre armaduras : 45.72 [cm] Armadura transversal de la base: Armadura Superior : 1.29 [cm2] Armadura inferior : 1.29 [cm2] Armadura mnima por contraccin y temperatura : 6.00 [cm2]

No. Dist [cm] neg pos neg pos ext int ext int ext int

1 0% 23.80 0.00 0.04 -2.77 2.77 0.00 0.04 3.05 3.05 20.00 20.00 0.01 2 10% 23.80 0.00 0.03 -2.71 2.71 0.00 0.03 2.98 2.98 20.00 20.00 0.01 3 20% 23.80 0.00 0.02 -2.64 2.64 0.00 0.03 2.90 2.90 20.00 20.00 0.01 4 30% 23.80 0.00 0.02 -2.57 2.57 0.00 0.02 2.83 2.83 20.00 20.00 0.01 5 40% 23.80 0.00 0.01 -2.51 2.51 0.00 0.01 2.75 2.75 20.00 20.00 0.01 6 50% 23.80 0.00 0.01 -2.44 2.44 0.00 0.01 2.68 2.68 20.00 20.00 0.00 7 60% 23.80 0.00 0.01 -2.37 2.37 0.00 0.01 2.60 2.60 20.00 20.00 0.00 8 70% 23.80 0.00 0.00 -2.31 2.31 0.00 0.00 2.53 2.53 20.00 20.00 0.00 9 80% 23.80 0.00 0.00 -2.24 2.24 0.00 0.00 2.46 2.46 20.00 20.00 0.00

711 100%23.80 0.00 0.00 -1.38 1.38 0.00 0.00 0.00 0.00 20.00 20.00 0.00

0% 23.80 0.00 0.04 -2.7 20.00

Estacin Vu Vc *Vn /(*Vn) Vu

1111

5 1

8 70% 0.23 15.96 11.97 0.02 9 80% 0.15 15.96 11.97 0.01 10 90% 0.08 15.96 11.97 0.01 11 100% 0.00 15.96 11.97 0.00

---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 0% 0.74 15.96 11.97 0.06

No. Dist [Ton] [Ton] [Ton] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 0% 0.74 5.96 11.97 0.06 2 10% 0.67 5.96 11.97 0.06 3 20% 0.60 5.96 11.97 0.05 4 30% 0.53 5.96 11.97 0.04 5 40% 0.45 15.96 11.97 0.04 6 0% 0.38 5.96 11.97 0.03 7 60% 0.30 15.96 11.97 0.03

-----------

C ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


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Elemento: Taln Estacin d Mu[Ton*M] *Mn[Ton*M] Asreq [cm2] Asprov [cm2] sb [cm] Mu/(

o. Dist [cm] neg pos*Mn)

neg pos ext int ext int ext int

1 20.00 0.27 10% 23.80 -0.77 0.00 -3.22 3.22 0.84 0.00 3.55 3.55 20.00 20.00 0.24 20% 23.80 -0.67 0.00 -3.22 3.22 0.72 0.00 3.55 3.55 20.00 20.00 0.21 30% 23.80 -0.55 0.00 -3.22 3.22 0.60 0.00 3.55 3.55 20.00 20.00 0.17 40% 23.80 -0.44 0.00 -3.22 3.22 0.48 0.00 3.55 3.55 20.00 20.00 0.14 50% 23.80 -0.33 0.00 -3.22 3.22 0.35 0.00 3.55 3.55 20.00 20.00 0.10 60% 23.80 -0.22 0.00 -3.22 3.22 0.24 0.00 3.55 3.55 20.00 20.00 0.07 70% 23.80 -0.13 0.00 -3.22 3.22 0.15 0.00 3.55 3.55 20.00 20.00 0.04 80% 23.80 -0.06 0.00 -3.22 3.22 0.07 0.00 3.55 3.55 20.00 20.00 0.02

90% 23.80 -0.02 0.00 -2.77 2.77 0.02 0.00 3.05 3.05 20.00 20.00 0.01 100%23.80 0.00 0.00 -1.38 1.38 0.00 0.00 0.00 0.00 20.00 20.00 0.00

0% 23.80 -0.86 0.00 -3.22 3.22 0.94 0.00 3.55 3.55 20.00 20.00 0.27

Separacin mxima permitida entre armaduras : 45.72 [cm]

N

0% 23.80 -0.86 0.00 -3.22 3.22 0.94 0.00 3.55 3.55 20.00 2 3 4 5 6 7 8 9 1011

C

Estacin Vu Vc *Vn Vu/(*Vn)

No. Dist [Ton] [Ton] [Ton] --------------------------------

1 0% -------------------------------------------------------------------------------------

0.82 15.96 11.97 0.07 0.98 11.97 0.08 1.09 11.97 0.09

30% 1.14 15.96 11.97 0.10 % 1.14 96 11.97 0.10 % 1.09 96 11.97 0.09

7 60% 0.98 15.96 11.97 0.08 8 70% 0.81 15.96 11.97 0.07

0.60 9633 96 .03

0.00 96--------- ------ ---- ---

96 11.97 0.10 ------------ ------ ---- -------

2 10% 15.96

3 20% 15.96 4 5 40 15. 6 50 15. 9 80% 15. 11.97 0.05 10 90% 0. 15. 11.97 0 11 100% 15. 11.97 0.00 --------------------------------------------- --- -------------- --------------------------------- C 35% 1.15 15. ------------------------------------------ --- -------------- -----------------------------


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Elemento: Pantalla (Bloque 1)

u[Ton*M] *Mn[Ton*M] Asreq [c ] Asprov sb [cm] Mu/(*Mn) neg pos xt int ext int

00 1.09 -1.31 6.52 0. 60 20.00 15.00 0.17 80 0.00 0.79 -1.25 6.19 0.00 1.04 1.61 8.60 20.00 15.00 0.13 86 0. 8.60 20.00 15.00 0.10 5.54 0. 8.60 20.00 15.00 0.07 0.24 -1.06 5.21 0. 0.36 8.60 20.00 15.00 0.05

0.03 0.02 0.01

0.00 0.00 0.00

0.00 1.09 -1.31 6.52 0.00 1.36 1.61 8.60 20.00 15.00 0.17

Separ e armaduras : 45.00 [cm]

a: : 1.29 [cm2]

: 1.29 [cm2] a : 5.00 [cm2]

Estacin d M m2 [cm2] No. Dist [cm] e int ext neg pos

1 0% 20.80 0. 00 1.36 1.61 8.2 10% 19.3 20% 18.80 0.00 0.56 -1.18 5.