reservorio 6 y 3m3

DISEÑO ESTRUCTURAL DEL RESERVORIO 3m3

Para el diseño estructural, se utilizara el método de Portland Cement Association, que determina momentosy fuerzas cortantes como resultado de experiencias sobre modelos de reservorios basados en la teroría dePlates and Shells de Timoshenko, donde se considera las paredes empotradas entre sí.

En los reservorios apoyados o superficiales, típicos para poblaciones rurales, se utiliza preferentemente lacondición que considera la tapa libre y el fondo empotrado. Para este caso y cuando actúa sólo el empujedel agua, la presión en el borde es cero y la presión máxima (P), ocurre en la base.

Para el diseño de la losa de cubierta se consideran como cargas actuantes el peso propio y la carga viva estimada; mientras que para el diseño de la losa de fondo, se considera el empuje del agua con el reservoriocompletamente lleno y los momentos en los extremos producidos por el empotramiento y el peso de la losay la pared.

Para el diseño estructural del reservorio de concreto armado de sección cuadrada, tenemos los siguientesdatos:Datos:

Volumen (V) = 3 m3.Ancho de la pared (b) = 1.70 m.Altura de agua (h) = 1.00 m.Borde libre (B.L.) = 0.20 m.Altura total (H) = 1.200 m.

1000.00 kg/m3.Capacidad de carga del terreno (ßt) = 1.40 kg/cm2. (tomando el menor)

Concreto ( f'c ) = 210.00 kg/cm2.Peso del Concreto Armado = 2400.00 kg/m3.Esfuerzo de Fluencia del acero ( fy ) = 4200.00 kg/cm2.Modulo Elasticidad ( E ) = 217370 kg/cm2.Radio de Poison (U) = 0.2Modulo de Corte (G) = 90570.8333 kg/cm2.

A) CALCULO DE MOMENTOS Y ESPESOR ( E )

A.1: ParedesPara encontrar el valor del espesor se asumira el valor del momemto resitente para lo cual seasumira que elemento esta empotrado en el piso y que el unico esfuerzo es del agua sobre el muro.

......................................................... IIDonde:

12.32 kg/cm2.f'c = 210.00 kg/cm2.M = 288.000 kg-m.b = 100 cm.

Reemplazando los datos en la ecuación II, se tiene:e = 0.12 m

Para el diseño se asume un espesor: e 0.15 m.

Peso específico del agua (γ˳) =

M = γ˳*H2/6

e = { 6M / (ft x b) }1/2

ft = 0.85 (f'c)1/2 =

Calculando los momentos según talba III de Timoshenko.

H/b = 0.71

b/a x/ay=0 y=b/4 y=b/2

Mx My Mx My Mx My

0.75

0 0.000 0.004 0.000 0.001 0.000 -0.007 1/4 0.001 0.008 0.000 0.002 -0.002 -0.011 1/2 0.005 0.010 0.002 0.003 -0.003 -0.017 3/4 0.007 0.007 0.003 0.003 -0.003 -0.0131 -0.024 -0.005 -0.015 -0.003 0.000 0.000

x0 0.425 0.85

Mx My Mx My Mx My

0.00 0.000 6.912 0.000 1.728 0.000 -12.096

0.30 1.728 13.824 0.000 3.456 -3.456 -19.008

0.60 8.640 17.280 3.456 5.184 -5.184 -29.376

0.90 12.096 12.096 5.184 5.184 -5.184 -22.464

1.20 -41.472 -8.640 -25.920 -5.184 0.000 0.000

-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 100.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

Y=0-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

Y=0-6 -5 -4 -3 -2 -1 0

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

Y=0

-15-10-505

10X=0

-30-20-100

1020X=0.30

-40-200

2040

X=0.60

-30-20-100

1020X=0.90

A.2: Losa de Cubierta

La losa de cubierta será considerada como una losa armada en dos sentidos y apoyada en sus cuatro lados.Cálculo del espesor de la losa:espesor de los apoyo 0.15 m.luz interna 1.70 m.

luz de cálculo ( L ) = 1.70 + 2 x 0.15 / 2L = 1.85 m.

espesor e = L / 36 0.05 m.Para el diseño se asume un espesor : e 0.10 m.

Según el Reglamento de Edificiones de Construcciones para losas macizas en dos direcciones, cuando la relación de las dos es igual a la unidad, los momentos flexionantes en las fajas centrales son:

..................................... IIIDonde:

C = 0.036

Peso propio = 0.10 x 2400.00 = 240 kg/m2.Carga viva = = 100 kg/m2.

W = 340 kg/m2.Reemplazando en la ecuación III , se tiene:

MA = MB = 41.89 kg-m.

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

......................IVSiendo:

M = MA = MB = 41.89 kg-m.b = 100 cm.R = 1/2 x fc x j x kdonde:

k = 1/(1+fs/(nfc))Para :

fy= 4200.00 kg/cm2. Y f'c = 210.00 kg/cm2.fs= 0.5 fy = 2100 kg/cm2. fc= 0.45f'c= 94.5 kg/cm2

n = 9.14 Redondeando n = 9.00Reemplazando:

k = 0.288j = 1-k/3 = 0.904Resultando: R = 12.31 y reemplazando los valores en la ecuación IV ,se obtiene : d = 1.19 cm.

Asumiendo acero en una hileraEl espesor total ( e ), considerando un recubrimiento de : 5 cm., será igual a 6.19cm.; siendo menor que el espesor mínimo encontrado ( e 10 cm). Para el diseño se considerád = 10 - 5 = 5 cm.

MA = MB = CWL2

d = ( M / Rb )1/2

n = Es / Ec = 2*106 kg/cm2 / 15100*(f'c)1/2 kg/cm2.

-10-8-6-4-20X=1.20

A.3: Losa de fondo

Asumiendo el espesor de la losa de fondo igual 0.15 m. y conocida la altura de agua de 1.00m., el valor de P será:

Peso propio del agua : 1.20 x 1000.00 = 1200 kg/m2.Peso propio del concreto: 0.15 x 2400.00 = 360 kg/m2.

W = 1560 kg/m2.

La losa de fondo será analizada como una placa flexible y no como una placa rígida, debido a que el espesor espequeño en relación a la longitud; además la consideraremos apoyada en un medio cuya rigidez aumenta con elempotramiento. Dicha placa estará empotrada en los bordes.

Debido a la acción de las cargas verticales actuantes para una luz interna de L = 1.70 m., se ori-gina los siguientes momentos:

Momento de empotramiento en los extremos:

-23.48 kg-m.

Momento en el centro:

19.96 kg-m.

Para losas planas rectangulares armadas con armaduras en dos direcciones, Timoshenko recomienda los siguientes coeficientes:

Para un momento de empotramiento= 0.529Para un momento en el centro = 0.0513

Momentos finales:Empotramiento (Me) = 0.529 x -23.48 = -12.42 kg-m.Centro (Mc) = 0.0513 x 19.96 = 1.02 kg-m.

Cheque del espesor:

El espesor se calcula mediante el método elástico sin agrietamiento considerando el máximo momento absoluto( M 12.42 kg-m.) con la siguiente relación:

12.32Reemplazando, se obtiene:

e = 0.02 m Dicho valor es menor que el espesor asumido

e = 0.15 m

CUADRO 1

RESUMEN DE ESPESORES DEL RESERVORIO

ELEMENTO ESPESOR ( e ) Distribucion del Acero Peralte Efectivo (d)PAREDES 0.15 m una hilera 0.08 mLOSA DE CUBIERTA 0.10 m dos hileras 0.08 mLOSA DE FONDO 0.15 m una hilera 0.08 m

M = - WL2 / 192 =

M = WL3 / 384 =

e = ( 6M / ft b )1/2

Siendo: ft = 0.85 (f'c)1/2 =

C) DISTRIBUCION DE LA ARMADURA

Para determinar el valor del área de acero de la armadura de la pared, de la losa de cubierta y de fondo, se con -sidera la siguiente relación:

As = M / fs j d .......................................... V

Donde:M = Momento máximo absoluto en kg-m.fs = Fatiga de trabajo en kg/cm2.j = Relación entre la distancia de la resultante de los esfuerzos de compresión al centro de gra - vedad de los esfuerzos de tensión.d = Peralte efectivo en cm.

Con el valor del área acero ( As ) y los datos indicados en el Cuadro 1, se calculará el área efectiva de aceroque servirá para definir el diámetro y la distribución de armadura.

La cuantía mínima se determina mediante la siguiente relación:

As mín. = C x b x e

La información adicional, los resultados, la selección del diámetro y la distribución de la armadura se muestra en el Cuadro 1

D) CHEQUEO POR ESFUERZO CORTANTE Y ADHERENCIA

El chequeo por esfuerzo cortante tiene la finalidad de verificar si la estructura requiere estribos o no, y el chequeopor adherencia sirve para verificar si existe una perfecta adhesión entre el concreto y el acero de refuerzo.

A continuación se presenta el chequeo en la pared y la losa de cubierta.

E.1: Pared

Esfuerzo cortante:

La fuerza cortante total máxima ( V ) , será:

...........................................VI

Reemplazando valores en la ecuación VI, resulta:

V = 500.00 kg.

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

v = V / ( j x b x d ) .......................................... VII

Conocidos los valores y reemplazando, tenemos:

v = 0.74 kg/cm2.

El esfuerzo permisible nominal en el concreto, para muros no excederá a :

Vmáx. = 0.02 f'c = 4.20 kg/cm2. OKS

Por lo tanto, las dimensiones del muro por corte satisfacen las condiciones de diseño.

V = §a h2 / 2

Adherencia:

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

u = V / ( ¶o x j x d ) .......................................... VIIISiendo:

¶o para þ 3/8" c. 10 cm. = 30.00V = 500.00 kg/cm2.u = 2.46 kg/cm2.

El esfuerzo permisible por adherencia ( u máx. ) para f'c 210.00 kg/cm2. Es :

u máx. = 0.05 f'c = 10.50 kg/cm2. OKS

Siendo el esfuerzo permisible mayor que el calculado, se satisface la condición de diseño.

CUADRO 2

Resumen del cálculo estructural y distribución de armadura

DESCRIPCION PARED LOSA DE CUBIERTA LOSA DE FONDO

HORIZONTAL EXTREMOS MEDIOS EXTREMOS MEDIOS

Momentos " M " ( kg-m. ) 12.096 41.472 29.376 27.93 41.89 12.42 1.02Espesor Util " d " (cm.) 7.50 7.50 7.50 7.50 7.50 7.50 7.50fs ( kg/cm2 ) 2100.00 2100.00 2100.00 2100.00 2100.00 2100.00 2100.00n 9.00 9.00 9.00 9.00 9.00 9.00 9.00fc = 0.45 f'c (kg/cm2) 94.50 94.50 94.50 94.50 94.50 94.50 94.50k = 1 / ( 1 + fs/(n fc) ) 0.288 0.288 0.288 0.288 0.288 0.288 0.288j = 1 - ( k/3 ) 0.904 0.904 0.904 0.904 0.904 0.904 0.904Area de Acero:

As = (100xM) / (fs x j x d ) (cm2. 0.085 0.291 0.206 0.196 0.294 0.087 0.007

C 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002

b ( cm. ) 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

e ( cm. ) 15.00 15.00 15.00 10.00 10.00 15.00 15.00

Cuantía Mínima:

As mín. = C x b x e ( cm2. ) 2.70 2.70 2.70 1.80 1.80 2.70 2.70

Diametro de varilla Ø 3/8" Ø 3/8" Ø 3/8" Ø 3/8" Ø 3/8" Ø 3/8" Ø 3/8"

Av: area de la varilla de ref 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71

Distribución 0.26 0.26 0.26 0.39 0.39 0.26 0.26

Distribución asumida: 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

VERTICAL central

VERTICAL INF











......................................................... IIDonde:





M = γ˳*H2/6

e = { 6M / (ft x b) }1/2

ft = 0.85 (f'c)1/2 =


H/b = 0.67


Mx My Mx My Mx My

0.75

0 0.000 0.004 0.000 0.001 0.000 -0.007 1/4 0.001 0.008 0.000 0.002 -0.002 -0.011 1/2 0.005 0.010 0.002 0.003 -0.003 -0.017 3/4 0.007 0.007 0.003 0.003 -0.003 -0.0131 -0.024 -0.005 -0.015 -0.003 0.000 0.000

x0 0.525 1.05

Mx My Mx My Mx My

0.00 0.000 10.976 0.000 2.744 0.000 -19.208

0.35 2.744 21.952 0.000 5.488 -5.488 -30.184

0.70 13.720 27.440 5.488 8.232 -8.232 -46.648

1.05 19.208 19.208 8.232 8.232 -8.232 -35.672

1.40 -65.856 -13.720 -41.160 -8.232 0.000 0.000

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 200.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

Y=0-80 -60 -40 -20 0 20 40

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

Y=0-9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

Y=0

-1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50

-30-20-100

1020X=0

-1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50

-40-200

2040X=0.30

-1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50

-60-40-200

2040X=0.60

-1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50

-40-200

2040X=0.90






..................................... IIIDonde:

C = 0.036



MA = MB = 61.96 kg-m.


......................IVSiendo:







MA = MB = CWL2

d = ( M / Rb )1/2


-1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50

-15

-10

-5

0X=1.20

A.3: Losa de fondo



W = 1760 kg/m2.




-40.43 kg-m.


42.45 kg-m.




Cheque del espesor:




e = 0.15 m

CUADRO 1



M = - WL2 / 192 =

M = WL3 / 384 =

e = ( 6M / ft b )1/2

Siendo: ft = 0.85 (f'c)1/2 =



As = M / fs j d .......................................... V









E.1: Pared

Esfuerzo cortante:


...........................................VI


V = 661.25 kg.


v = V / ( j x b x d ) .......................................... VII


v = 0.98 kg/cm2.


Vmáx. = 0.02 f'c = 4.20 kg/cm2. OKS


V = §a h2 / 2

Adherencia:





u máx. = 0.05 f'c = 10.50 kg/cm2. OKS


CUADRO 2





As = (100xM) / (fs x j x d ) (cm2. 0.135 0.463 0.328 0.290 0.435 0.150 0.015

C 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002

b ( cm. ) 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

e ( cm. ) 15.00 15.00 15.00 10.00 10.00 15.00 15.00

Cuantía Mínima:

As mín. = C x b x e ( cm2. ) 2.70 2.70 2.70 1.80 1.80 2.70 2.70



Distribución 0.26 0.26 0.26 0.39 0.39 0.26 0.26


VERTICAL central

VERTICAL INF











......................................................... IIDonde:





M = γ˳*H2/6

e = { 6M / (ft x b) }1/2

ft = 0.85 (f'c)1/2 =


H/b = 0.76


Mx My Mx My Mx My

0.75

0 0.000 0.004 0.000 0.001 0.000 -0.007 1/4 0.001 0.008 0.000 0.002 -0.002 -0.011 1/2 0.005 0.010 0.002 0.003 -0.003 -0.017 3/4 0.007 0.007 0.003 0.003 -0.003 -0.0131 -0.024 -0.005 -0.015 -0.003 0.000 0.000

x0 0.625 1.25

Mx My Mx My Mx My

0.00 0.000 27.436 0.000 6.859 0.000 -48.013

0.48 6.859 54.872 0.000 13.718 -13.718 -75.449

0.95 34.295 68.590 13.718 20.577 -20.577 -116.603

1.43 48.013 48.013 20.577 20.577 -20.577 -89.167

1.90 -164.616 -34.295 -102.885 -20.577 0.000 0.000

-150 -100 -50 0 500.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

Y=0-200 -150 -100 -50 0 50 100

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

Y=0-25 -20 -15 -10 -5 0

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

Y=0

-1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50

-60-40-200

2040X=0

-1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50

-100-500

50100X=0.30

-1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50

-150-100-500

50100X=0.60

-1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50

-100-500

50100X=0.90






..................................... IIIDonde:

C = 0.036



MA = MB = 85.96 kg-m.


......................IVSiendo:







MA = MB = CWL2

d = ( M / Rb )1/2


-1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50

-40-30-20-100X=1.20

A.3: Losa de fondo



W = 2260 kg/m2.




-73.57 kg-m.


91.96 kg-m.




Cheque del espesor:




e = 0.15 m

CUADRO 1



M = - WL2 / 192 =

M = WL3 / 384 =

e = ( 6M / ft b )1/2

Siendo: ft = 0.85 (f'c)1/2 =



As = M / fs j d .......................................... V









E.1: Pared

Esfuerzo cortante:


...........................................VI


V = 1280.00 kg.


v = V / ( j x b x d ) .......................................... VII


v = 1.89 kg/cm2.


Vmáx. = 0.02 f'c = 4.20 kg/cm2. OKS


V = §a h2 / 2

Adherencia:





u máx. = 0.05 f'c = 10.50 kg/cm2. OKS


CUADRO 2





As = (100xM) / (fs x j x d ) (cm2. 0.337 1.156 0.819 0.403 0.604 0.273 0.033

C 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002

b ( cm. ) 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

e ( cm. ) 15.00 15.00 15.00 10.00 10.00 15.00 15.00

Cuantía Mínima:

As mín. = C x b x e ( cm2. ) 2.70 2.70 2.70 1.80 1.80 2.70 2.70



Distribución 0.26 0.26 0.26 0.39 0.39 0.26 0.26


VERTICAL central

VERTICAL INF











......................................................... IIDonde:





M = γ˳*H2/6

e = { 6M / (ft x b) }1/2

ft = 0.85 (f'c)1/2 =


H/b = 0.75


Mx My Mx My Mx My

0.75

0 0.000 0.004 0.000 0.001 0.000 -0.007 1/4 0.001 0.008 0.000 0.002 -0.002 -0.011 1/2 0.005 0.010 0.002 0.003 -0.003 -0.017 3/4 0.007 0.007 0.003 0.003 -0.003 -0.0131 -0.024 -0.005 -0.015 -0.003 0.000 0.000

x0 0.7125 1.425

Mx My Mx My Mx My

0.00 0.000 39.753 0.000 9.938 0.000 -69.569

0.54 9.938 79.507 0.000 19.877 -19.877 -109.322

1.08 49.692 99.384 19.877 29.815 -29.815 -168.952

1.61 69.569 69.569 29.815 29.815 -29.815 -129.199

2.15 -238.521 -49.692 -149.076 -29.815 0.000 0.000

-200 -150 -100 -50 0 500.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Y=0-300 -200 -100 0 100

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Y=0-35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Y=0

-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-100

-50

0

50X=0

-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-150-100-500

50100X=0.30

-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-200-100

0100200X=0.60

-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-150-100-500

50100X=0.90






..................................... IIIDonde:

C = 0.036



MA = MB = 110.16 kg-m.


......................IVSiendo:







MA = MB = CWL2

d = ( M / Rb )1/2


-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-60

-40

-20

0X=1.20

A.3: Losa de fondo



W = 2510 kg/m2.




-106.18 kg-m.


151.31 kg-m.




Cheque del espesor:




e = 0.15 m

CUADRO 1



M = - WL2 / 192 =

M = WL3 / 384 =

e = ( 6M / ft b )1/2

Siendo: ft = 0.85 (f'c)1/2 =



As = M / fs j d .......................................... V









E.1: Pared

Esfuerzo cortante:


...........................................VI


V = 1711.25 kg.


v = V / ( j x b x d ) .......................................... VII


v = 2.52 kg/cm2.


Vmáx. = 0.02 f'c = 4.20 kg/cm2. OKS


V = §a h2 / 2

Adherencia:





u máx. = 0.05 f'c = 10.50 kg/cm2. OKS


CUADRO 2





As = (100xM) / (fs x j x d ) (cm2. 0.489 1.675 1.187 0.516 0.774 0.395 0.055

C 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002

b ( cm. ) 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

e ( cm. ) 15.00 15.00 15.00 10.00 10.00 15.00 15.00

Cuantía Mínima:

As mín. = C x b x e ( cm2. ) 2.70 2.70 2.70 1.80 1.80 2.70 2.70



Distribución 0.26 0.26 0.26 0.39 0.39 0.26 0.26


VERTICAL central

VERTICAL INF











......................................................... IIDonde:





M = γ˳*H2/6

e = { 6M / (ft x b) }1/2

ft = 0.85 (f'c)1/2 =


H/b = 0.73


Mx My Mx My Mx My

0.75

0 0.000 0.004 0.000 0.001 0.000 -0.007 1/4 0.001 0.008 0.000 0.002 -0.002 -0.011 1/2 0.005 0.010 0.002 0.003 -0.003 -0.017 3/4 0.007 0.007 0.003 0.003 -0.003 -0.0131 -0.024 -0.005 -0.015 -0.003 0.000 0.000

x0 0.7875 1.575

Mx My Mx My Mx My

0.00 0.000 48.668 0.000 12.167 0.000 -85.169

0.58 12.167 97.336 0.000 24.334 -24.334 -133.837

1.15 60.835 121.670 24.334 36.501 -36.501 -206.839

1.72 85.169 85.169 36.501 36.501 -36.501 -158.171

2.30 -292.008 -60.835 -182.505 -36.501 0.000 0.000

-200 -150 -100 -50 0 500.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Y=0-400 -300 -200 -100 0 100 200

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Y=0-40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Y=0

-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-100-500

50100

X=0

-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-200-100

0100200X=0.30

-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-300-200-100

0100200X=0.60

-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-200

-100

0

100X=0.90






..................................... IIIDonde:

C = 0.036



MA = MB = 185.84 kg-m.


......................IVSiendo:






Asumiendo acero en una hileraEl espesor total ( e ), considerando un recubrimiento de : 7.5 cm., será igual a 12.80cm.; siendo menor que el espesor mínimo encontrado ( e 15 cm). Para el diseño se considerád = 15 - 7.5 = 7.5 cm.

MA = MB = CWL2

d = ( M / Rb )1/2


-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-80-60-40-200X=1.20

A.3: Losa de fondo



W = 2780 kg/m2.




-143.67 kg-m.


226.28 kg-m.




Cheque del espesor:




e = 0.20 m

CUADRO 1


ELEMENTO ESPESOR ( e ) Distribucion del Acero Peralte Efectivo (d)PAREDES 0.20 m dos hileras 0.18 mLOSA DE CUBIERTA 0.15 m dos hileras 0.13 mLOSA DE FONDO 0.20 m dos hileras 0.18 m

M = - WL2 / 192 =

M = WL3 / 384 =

e = ( 6M / ft b )1/2

Siendo: ft = 0.85 (f'c)1/2 =



As = M / fs j d .......................................... V









E.1: Pared

Esfuerzo cortante:


...........................................VI


V = 2000.00 kg.


v = V / ( j x b x d ) .......................................... VII


v = 1.26 kg/cm2.


Vmáx. = 0.02 f'c = 4.20 kg/cm2. OKS


V = §a h2 / 2

Adherencia:





u máx. = 0.05 f'c = 10.50 kg/cm2. OKS


CUADRO 2





As = (100xM) / (fs x j x d ) (cm2. 0.256 0.879 0.623 0.522 0.783 0.229 0.035

C 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002

b ( cm. ) 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

e ( cm. ) 20.00 20.00 20.00 15.00 15.00 20.00 20.00

Cuantía Mínima:

As mín. = C x b x e ( cm2. ) 3.60 3.60 3.60 2.70 2.70 3.60 3.60



Distribución 0.35 0.35 0.35 0.26 0.26 0.35 0.35


VERTICAL central

VERTICAL INF











......................................................... IIDonde:





M = γ˳*H2/6

e = { 6M / (ft x b) }1/2

ft = 0.85 (f'c)1/2 =


H/b = 0.74


Mx My Mx My Mx My

0.75

0 0.000 0.004 0.000 0.001 0.000 -0.007 1/4 0.001 0.008 0.000 0.002 -0.002 -0.011 1/2 0.005 0.010 0.002 0.003 -0.003 -0.017 3/4 0.007 0.007 0.003 0.003 -0.003 -0.0131 -0.024 -0.005 -0.015 -0.003 0.000 0.000

x0 0.85 1.7

Mx My Mx My Mx My

0.00 0.000 62.500 0.000 15.625 0.000 -109.375

0.63 15.625 125.000 0.000 31.250 -31.250 -171.875

1.25 78.125 156.250 31.250 46.875 -46.875 -265.625

1.88 109.375 109.375 46.875 46.875 -46.875 -203.125

2.50 -375.000 -78.125 -234.375 -46.875 0.000 0.000

-300 -200 -100 0 1000.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

Y=0-400 -300 -200 -100 0 100 200

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

Y=0-50 -40 -30 -20 -10 0

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

Y=0

-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-150-100-500

50100

X=0

-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-200-100

0100200X=0.30

-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-300-200-100

0100200X=0.60

-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-300-200-100

0100200X=0.90






..................................... IIIDonde:

C = 0.036



MA = MB = 214.62 kg-m.


......................IVSiendo:






Asumiendo acero en una hileraEl espesor total ( e ), considerando un recubrimiento de : 7.5 cm., será igual a 13.62cm.; siendo menor que el espesor mínimo encontrado ( e 15 cm). Para el diseño se considerád = 15 - 7.5 = 7.5 cm.

MA = MB = CWL2

d = ( M / Rb )1/2


-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00

-100-80-60-40-200X=1.20

A.3: Losa de fondo



W = 2980 kg/m2.




-179.42 kg-m.


305.02 kg-m.




Cheque del espesor:




e = 0.20 m

CUADRO 1


ELEMENTO ESPESOR ( e ) Distribucion del Acero Peralte Efectivo (d)PAREDES 0.20 m dos hileras 0.18 mLOSA DE CUBIERTA 0.15 m dos hileras 0.13 mLOSA DE FONDO 0.20 m una hilera 0.10 m

M = - WL2 / 192 =

M = WL3 / 384 =

e = ( 6M / ft b )1/2

Siendo: ft = 0.85 (f'c)1/2 =



As = M / fs j d .......................................... V









E.1: Pared

Esfuerzo cortante:


...........................................VI


V = 2420.00 kg.


v = V / ( j x b x d ) .......................................... VII


v = 1.53 kg/cm2.


Vmáx. = 0.02 f'c = 4.20 kg/cm2. OKS


V = §a h2 / 2

Adherencia:





u máx. = 0.05 f'c = 10.50 kg/cm2. OKS


CUADRO 2





As = (100xM) / (fs x j x d ) (cm2. 0.329 1.129 0.800 0.603 0.905 0.500 0.082

C 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002

b ( cm. ) 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

e ( cm. ) 20.00 20.00 20.00 15.00 15.00 20.00 20.00

Cuantía Mínima:

As mín. = C x b x e ( cm2. ) 3.60 3.60 3.60 2.70 2.70 3.60 3.60



Distribución 0.35 0.35 0.35 0.26 0.26 0.35 0.35


VERTICAL central

VERTICAL INF

DISEÑO ESTRUCTURAL DE CAPTACION C1





Volumen (V) = 0.1 m3.Ancho de la pared (b) = 0.70 m.Altura de agua (h) = 0.30 m.Borde libre (B.L.) = 0.70 m.Altura total (H) = 1.000 m.





......................................................... IIDonde:



Para el diseño se asume un espesor: e = 0.15 m.


M = γ˳*H2/6

e = { 6M / (ft x b) }1/2

ft = 0.85 (f'c)1/2 =


H/b = 1.43


Mx My Mx My Mx My

0.75

0 0.000 0.004 0.000 0.001 0.000 -0.007 1/4 0.001 0.008 0.000 0.002 -0.002 -0.011 1/2 0.005 0.010 0.002 0.003 -0.003 -0.017 3/4 0.007 0.007 0.003 0.003 -0.003 -0.0131 -0.024 -0.005 -0.015 -0.003 0.000 0.000

x0 0.175 0.35

Mx My Mx My Mx My

0.00 0.000 4.000 0.000 1.000 0.000 -7.000

0.25 1.000 8.000 0.000 2.000 -2.000 -11.000

0.50 5.000 10.000 2.000 3.000 -3.000 -17.000

0.75 7.000 7.000 3.000 3.000 -3.000 -13.000

1.00 -24.000 -5.000 -15.000 -3.000 0.000 0.000

-20 -15 -10 -5 0 50.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

Y=0-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

Y=0-3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

Y=0

-0.40 -0.30 -0.20 -0.10 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40

-10

-5

0

5X=0

-0.40 -0.30 -0.20 -0.10 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40

-15-10-505

10X=0.30

-0.40 -0.30 -0.20 -0.10 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40

-20-100

1020X=0.60

-0.40 -0.30 -0.20 -0.10 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40

-15-10-505

10X=0.90


La losa de cubierta será considerada como una losa armada en dos sentidos y apoyada en sus cuatro lados.Cálculo del espesor de la losa:espesor de los apoyos= 0.15 m.luz interna = 0.70 m.


espesor e = L / 36 = 0.02 m.Para el diseño se asume un espesor : e = 0.05 m.


..................................... IIIDonde:

C = 0.036



MA = MB = 5.72 kg-m.


......................IVSiendo:






Asumiendo acero en una hileraEl espesor total ( e ), considerando un recubrimiento de : 2.5 cm., será igual a 2.66cm.; siendo menor que el espesor mínimo encontrado ( e = 5 cm). Para el diseño se considerád = 5 - 2.5 = 2.5 cm.

MA = MB = CWL2

d = ( M / Rb )1/2


-0.40 -0.30 -0.20 -0.10 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40

-6

-4

-2

0X=1.20

A.3: Losa de fondo

Asumiendo el espesor de la losa de fondo igual a 0.15 m. y conocida la altura de agua de 0.30m., el valor de P será:


W = 1360 kg/m2.




-3.47 kg-m.


1.21 kg-m.




Cheque del espesor:

El espesor se calcula mediante el método elástico sin agrietamiento considerando el máximo momento absoluto( M = 1.84 kg-m.) con la siguiente relación:



e = 0.15 m

CUADRO 1



M = - WL2 / 192 =

M = WL3 / 384 =

e = ( 6M / ft b )1/2

Siendo: ft = 0.85 (f'c)1/2 =



As = M / fs j d .......................................... V









E.1: Pared

Esfuerzo cortante:


...........................................VI


V = 45.00 kg.


v = V / ( j x b x d ) .......................................... VII


v = 0.07 kg/cm2.


Vmáx. = 0.02 f'c = 4.20 kg/cm2. OKS


V = §a h2 / 2

Adherencia:




El esfuerzo permisible por adherencia ( u máx. ) para f'c = 210.00 kg/cm2. Es :

u máx. = 0.05 f'c = 10.50 kg/cm2. OKS


CUADRO 2





As = (100xM) / (fs x j x d ) (cm2.) 0.049 0.169 0.119 0.080 0.121 0.013 0.000

C 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002

b ( cm. ) 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

e ( cm. ) 15.00 15.00 15.00 5.00 5.00 15.00 15.00

Cuantía Mínima:

As mín. = C x b x e ( cm2. ) 2.70 2.70 2.70 0.90 0.90 2.70 2.70



Distribución 0.26 0.26 0.26 0.79 0.79 0.26 0.26


VERTICAL central

VERTICAL INF

DISEÑO ESTRUCTURAL DE CAPTACION C2





Volumen (V) = 0.6 m3.Ancho de la pared (b) = 1.10 m.Altura de agua (h) = 0.50 m.Borde libre (B.L.) = 0.50 m.Altura total (H) = 1.000 m.





......................................................... IIDonde:



Para el diseño se asume un espesor: e = 0.15 m.


M = γ˳*H2/6

e = { 6M / (ft x b) }1/2

ft = 0.85 (f'c)1/2 =


H/b = 0.91


Mx My Mx My Mx My

0.75

0 0.000 0.004 0.000 0.001 0.000 -0.007 1/4 0.001 0.008 0.000 0.002 -0.002 -0.011 1/2 0.005 0.010 0.002 0.003 -0.003 -0.017 3/4 0.007 0.007 0.003 0.003 -0.003 -0.0131 -0.024 -0.005 -0.015 -0.003 0.000 0.000

x0 0.275 0.55

Mx My Mx My Mx My

0.00 0.000 4.000 0.000 1.000 0.000 -7.000

0.25 1.000 8.000 0.000 2.000 -2.000 -11.000

0.50 5.000 10.000 2.000 3.000 -3.000 -17.000

0.75 7.000 7.000 3.000 3.000 -3.000 -13.000

1.00 -24.000 -5.000 -15.000 -3.000 0.000 0.000

-20 -15 -10 -5 0 50.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

Y=0-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

Y=0-3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

Y=0

-0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80

-10

-5

0

5X=0

-0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80

-15-10-505

10X=0.30

-0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80

-20-100

1020X=0.60

-0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80

-15-10-505

10X=0.90


La losa de cubierta será considerada como una losa armada en dos sentidos y apoyada en sus cuatro lados.Cálculo del espesor de la losa:espesor de los apoyos= 0.15 m.luz interna = 1.85 m.


espesor e = L / 36 = 0.06 m.Para el diseño se asume un espesor : e = 0.05 m.


..................................... IIIDonde:

C = 0.036



MA = MB = 31.68 kg-m.


......................IVSiendo:






Asumiendo acero en una hileraEl espesor total ( e ), considerando un recubrimiento de : 2.5 cm., será igual a 3.40cm.; siendo menor que el espesor mínimo encontrado ( e = 5 cm). Para el diseño se considerád = 5 - 2.5 = 2.5 cm.

MA = MB = CWL2

d = ( M / Rb )1/2


-0.80 -0.60 -0.40 -0.20 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80

-6

-4

-2

0X=1.20

A.3: Losa de fondo

Asumiendo el espesor de la losa de fondo igual a 0.15 m. y conocida la altura de agua de 0.50m., el valor de P será:


W = 1360 kg/m2.




-8.57 kg-m.


4.71 kg-m.




Cheque del espesor:

El espesor se calcula mediante el método elástico sin agrietamiento considerando el máximo momento absoluto( M = 4.53 kg-m.) con la siguiente relación:



e = 0.15 m

CUADRO 1



M = - WL2 / 192 =

M = WL3 / 384 =

e = ( 6M / ft b )1/2

Siendo: ft = 0.85 (f'c)1/2 =



As = M / fs j d .......................................... V









E.1: Pared

Esfuerzo cortante:


...........................................VI


V = 125.00 kg.


v = V / ( j x b x d ) .......................................... VII


v = 0.18 kg/cm2.


Vmáx. = 0.02 f'c = 4.20 kg/cm2. OKS


V = §a h2 / 2

Adherencia:




El esfuerzo permisible por adherencia ( u máx. ) para f'c = 210.00 kg/cm2. Es :

u máx. = 0.05 f'c = 10.50 kg/cm2. OKS


CUADRO 2





As = (100xM) / (fs x j x d ) (cm2.) 0.049 0.169 0.119 0.445 0.668 0.032 0.002

C 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002

b ( cm. ) 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

e ( cm. ) 15.00 15.00 15.00 5.00 5.00 15.00 15.00

Cuantía Mínima:

As mín. = C x b x e ( cm2. ) 2.70 2.70 2.70 0.90 0.90 2.70 2.70



Distribución 0.26 0.26 0.26 0.79 0.79 0.26 0.26


VERTICAL central

VERTICAL INF

b/a x/ay=0 y=b/4 y=b/2Mx My Mx My Mx My

3

0 0.000 0.025 0.000 0.014 0.000 -0.082 1/4 0.010 0.019 0.007 0.013 -0.014 -0.071 1/2 0.005 0.010 0.008 0.010 -0.011 -0.055 3/4 -0.033 -0.004 -0.018 0.000 -0.006 0.0281 -0.126 -0.025 -0.092 -0.018 0.000 0.000

2.5

0 0.000 0.027 1/4 0.012 0.022 1/2 0.011 0.014 3/4 -0.021 -0.0011 -0.108 -0.022

2

0 1/4 1/2 3/41

1.75

0 1/4 1/2 3/41

1.5

0 1/4 1/2 3/41

1.25

0 1/4 1/2 3/41

1

0 1/4 1/2 3/41

0.75

0 0 0.004 0 0.001 0 -0.007 1/4 0.001 0.008 0 0.002 -0.02 -0.011 1/2 0.005 0.01 0.002 0.003 -0.003 -0.017 3/4 0.007 0.007 0.003 0.003 -0.003 -0.0131 -0.024 -0.005 -0.015 -0.003 0 0

0.5

0 1/4 1/2 3/41

reservorio 6 y 3m3

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