diseño de alcantarillado pluvial - nuevo shilla
Post on 27-Sep-2015
112 Views
Preview:
DESCRIPTION
diseño
TRANSCRIPT
Jr. CamchasCALCULO DEL CAUDAL DEL DRENAJE PLUVIALCALLEJR.
CAMCHAS1. CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACION : (Tc)Longitud del
cauce : Lc463.337mArea:A =0.03KmPendiente :S =H/LcDH =17S =0.037S
=3.7%Tc =0.13hrs.2. CALCULO DE LA PRECIPITACIOM MAXIMA PARA TR = 25
AOSLa zona de estudio corresponde a la zona: 5 a 4 por tanto se
aplica la ecuacion:Intensidades mximas.- Estacin
(mm/h)Dato:Altitud=3330m.s.n.mEg=17.31a=7.723Fuente:
RNC2006b=0.4n=0.303Kg=0.975Duracin (t)Perodo de Retorno (T) en
aos(minutos)1025501001022.6627.1130.4733.842018.9322.6525.4628.273016.4119.6422.0724.514014.5817.4419.6121.785013.1815.7617.7219.686012.0614.4316.2218.027011.1513.3415.0016.668010.3912.4413.9815.52909.7511.6613.1114.561009.1911.0012.3713.731108.7110.4211.7213.01TC7.8623.7128.3631.8935.41Coeficiente
de escorrentia para el metodo racional para periodo 25
aosPrecipitacion28.36mmAreas RuralesCAreaPorcentajeBosques
ralos:=0.310.003Pastizales , pendientes
0-2%:=0.340.003Concreto/techos=0.880.015Cultivos, Pendientes >1%
:=0.40.006Pastizales , pendientes > 7 %:=0.460.003Area
total=0.03km2C Promedio0.631Formula RacionalQ=0.05m3/sCALCULO DE LA
SECCION DEL ALCANTARILLADO PLUVIALCALLEJR.
CAMCHASQ=0.05l/seg.cuadalB=0.05mbaseY=0.2mTirante
NormalBL=0.3mborde libreH=Y+BL0.5maltura total
_g=-6+0.007Y
a=-2.6+0.0031Y
K^`_g=11_g^(-0.85)
i_(t,T)=a(1+KLog(T))(t+b)^(n-1)
Jr. Camchas
10
25
50
100
Duracion en minutos
Intencidad en (mm/hr)
Curva Intensidad-Duracin-Frecuencia Segn IILA-SENAMHI-UNI Rio
Jancapampa
DISEO-DRENAJE PLUVIALANALISIS Y DISEO ESTRUCTURAL DE DRENAJE
PLUVIALPROYECTO: "Mejoramiento del Pasaje Bolognesi y Pasaje 8,
Distrito de Shilla, Provincia de Carhuaz Ancash."1.- ANALISIS
HIDROLOGICO1.1.- CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACION : (Tc)Longitud
del cauce : Lc318.16mArea de Pradera:Apra. =0.0299KmmsnmArea de
Pavimento:Apav. =0.0024KmCota Superior:3130.98Area:AT =0.0323KmCota
Inferior:3072.26Pendiente :S =H/LcDH =58.7200S =0.1846S =18.4561%Tc
=0.0527hrs.1.2.- CALCULO DE LA PRECIPITACIOM MAXIMA PARA TR = 25
AOSLa zona de estudio corresponde a la zona: 5a5 por tanto se
aplica la ecuacion:Intensidades mximas.- Estacin
(mm/h)Dato:Altitud=3102m.s.n.mEg=15.714a=7.0162Fuente: RNE
2006b=0.4n=0.303Kg=1.058Duracin (t)Perodo de Retorno (T) en
aos(minutos)1025501001021.4525.8429.1632.482017.9321.5924.3727.143015.5418.7221.1323.534013.8116.6318.7720.905012.4815.0316.9618.896011.4213.7615.5317.297010.5612.7214.3615.99809.8411.8613.3814.90909.2311.1212.5513.981008.7110.4911.8413.181108.259.9411.2112.49TC
=3.1625.0930.2234.1137.99Coeficiente de escorrentia para el metodo
racional para periodo 25 aosPrecipitacion30.22mmAreas
RuralesCAreaBosques ralos:=0.310.0019371729Pastizales , pendientes
0-2%:=0.340.006457243Concreto/techos=0.880.0109773131Cultivos,
Pendientes >1% :=0.40.006457243Pastizales , pendientes > 7
%:=0.460.006457243Area total=0.0323km2C Promedio0.5578Formula
RacionalQ=0.15m3/s2.- ANALISIS HIDRAULICOQ =0.15l/seg.CaudalPor
proceso constructivo:S =0.70mBaseS =700mmY =0.09mTirante NormalBL
=0.20mBorde libreh =Y+BL0.29mAltura totalh =800mm3.- DISEO
ESTRUCTURAL DE ALCANTARILLA PLUVIAL - POR AASHTO LRFD3.1.-
GEOMETRIA Y DATOS DE LA ALCANTARILLAPropiedades de los Materiales,
suelo de fundacion y de relleno:concr. =240N/mm3suelo
=183.5N/mm3agua =100.0N/mm3 =25f'c =21Mpafy =420MpaRecubrimiento de
los aceros:Otras situaciones exteriores:50mmFondo de
Losa:25mmConcreto colocado contra suelo:75mmGeometria de la
Alcantarilla:S =700mmh =800mmH =0mmr =975mmtt =200mmTb =150mmtw
=150mm3.2.- VERIFICACION DEL ESPESOR MINIMO RECOMENDADO:tt
=33.33Usar: tt =200mmtw =150Usar: tw =150mm3.3.- FACTORES DE CARGA
Y RESISTENCIA, MODIFICADORES DE CARGA:Factores de
CargaModificadores de carga: = i =1Factores de Resistencia:Flexionf
=0.9Cortev =0.853.4.- DETERMINACION DE CARGAS ACTUANTES:3.4.1.-
CARGAS DEBIDO AL SUELO:PRESION VERTICAL DEL SUELO
(12.11.2.2.1):Donde:Aceleracion de la Gravedadg =9.81m/SegAncho
exterior de la AlcantarillaBc =1000mmProfundidad de RellenoH
=0mmFactor de iteracion suelo esctructuraFe =1.00Densidad del
Suelosuelo =1835Kg/m3Carga de Suelo no MayoradaWEL
=0.000N/mmPRESION LATERAL DEL SUELO Y SOBRECARGA DEL SUELO
(3.11.5.2, A3.11.5.1):Donde:k0 =0.58suelo =1835Kg/m3P1 =0.0000Mpag
=9.81m/SegP =0.0120MpaZ1 =0mmP2 = P1+P2 =0.0120MpaZ = H+h+tt+tb
=1150mm3.4.2.- CARGAS VIVA (LL):La Carga Viva consistira en el
camion de Diseo o el Tandem de diseo (3.6.1.3.3)Distribucion a
traves de la losa superior para las alcantarillas con rellenos
mayores a 600mm (6.6.1.3.3).Trafico perpenticular y Paralelo al
tramo:Donde:LPerpen. =510mmSegn AASHTO LRFD (3.6.1.2.5)LParal.
=250mmSegn AASHTO LRFD (3.6.1.2.5)LLDF =1.15EPerpen.
=510.00mmEParal. =250.00mm3.4.2.1.- Camion de Diseo
(3.6.1.2.2):Donde:CargaxRueda =145000/2 N72500NWLL
=0.5686N/mm3.4.2.2.- Tandem de Diseo (3.6.1.2.3):Donde:CargaxTandem
=11000055000N Para alcantarillas pluviales paralelas al traficoWLL
=0.1487N/mm3.4.2.3.- Incremento por Carga Dinamica
(3.6.1.2.2):Donde:DE = H =0.00mmIM =33.00%Por lo tanto la Carga
Viva es igual a:WLLsup+IM =0.7563N/mmWLLinf+IM =0.1978N/mm3.4.2.4.-
Sobrecarga Viva (3.11.6.4):Presion Horizontal:k = k0 =0.58suelo
=1835Kg/m3g =9.81m/Segheq =1270mmInterpolando (Segn AASHTO LRFD
Tabla (3.11.6.4-1))Por tanto la sobrecarga Viva es:p
=0.0132Mpa3.4.3.- CARGAS POR PESO PROPIO:Donde:g =9.81m/Segc
=2400Kg/m3tt =200mmtb =150mmtw =800mmWtt =0.00471N/mmWtb
=0.00353N/mmWtw =0.00002N/mmReemplazando :Wtt,tb,tw
=0.0083N/mm3.4.4.- CARGA DE AGUA EN LA ALCANTARILLA.Donde:A
=1000Kg/m3r =975mmtt =200mmg =9.81m/SegWA =0.0057N/mm3.5.-
COMBINACION DE CARGAS.Resumen de Cargas Actuantes:WEL (EV)
=0.0000N/mmEV :Peso propio del suelo de rellenoP1 (ES)
=0.0000N/mmES :Sobrecarga del sueloP2 (EH) =0.0120N/mmEH :Empuje
Horizontal del sueloWLL+IM (LL) =0.7563N/mmLL :Sobrecarga
vehicularp (LS) =0.0132N/mmLS :Sobrecarga VivaWtt,tb,tw (DC)
=0.0083N/mmDC :Peso propio de los componentes estructu.WA (WA)
=0.0057N/mmWA :Carga Hidraulica y presion del flujo de agua3.5.1.-
ALCANTARILLA EN CONSTRUCCION.3.5.2.- ALCANTARILLA SIN CARGA
VIVA3.5.3.- ALCANTARILLA CON CARGA VIVAAlcantarilla en
ConstruccionAlcantarilla sin carga vivaAlcantarilla con carga
viva3.6.- ANALISIS ESTRUCTURAL (Modelamiento de la estructura en el
SOFTWARE SAP 2000).Envolvente por ResistenciaEnvolvente por
ServicioMOMENTOMOMENTOFUERZA AXIALEnvolvente por Servicio3.7.-
DISEO ESTRUCTURAL DE LA ALCANTARILLA.3.7.1.- TABLERO
SUPERIOR.3.7.1.1.- MOMENTO NEGATIVO:* ESTADO LIMITE DE SERVICIO
IDURABILIDADMuServI =12668.35N/mmd =144mmMuResisI =20851.03N/mmh
=200mmNuServI =15.18Ndc =57mmAs =0.40mm2/mmPara Barra :13mmS
=332mmTomar S:150mmAs =0.88mm2/mmCONTROL A LA FISURACION
(5.7.3.4)Revisar la tension a traccion frente al modulo de rotura
(5.4.2.6), (5.7.3.4):fc =1.90Mpa >0.8fr =2.20MpaNo se fisura la
seccionLa fisuracion es controlada por la separacin entre las
barras de refuerzo:e =878.04mmj =1.35< 0.9NO CUMPLEUsar j =0.90i
=1.28fs =90.86< 0.6xfy = 252 MpaCUMPLEs =1.56S =537mm
>150CUMPLEPor lo tanto utilizar acero :13@150mm* ESTADO LIMITE
DE RESISTENCIA IFLEXION (5.7.3.2)El acero minimo deberia de estar
adecuada para desarrollar una resistencia a la Flexion Mayorada
Mr=Mn,como minimo al menor valor entre 1.2Mcr 1.33Mu, es
decir:Donde:As =0.88mm2/mm1 =0.90ds = d =143.50mmc =23.13mma
=20.82mmMn =49462.92Nmm/mmMn =44516.63Nmm/mmSnc =6666.67mm3/mmfr
=4.45Mpa1.2Mcr =35560.79Nmm/mm1.33Mu =27731.87Nmm/mmVerfificando
por
Flexion:Mn>=1.2Mcr1.33Mu44516.63>=35560.7927731.87CUMPLEPor
lo tanto utilizar acero Longitudinal :13@150mm* ACERO DE
CONTRACCION Y TEMPERATURA (5.10.8)As =0.357mm2/mmPara Barra :10mmS
=220mmTomar S:200mmAs =0.393mm2/mmPor lo tanto utilizar acero
Transversal:10@200mm3.7.1.2.- MOMENTO POSITIVO:* ESTADO LIMITE DE
SERVICIO IDURABILIDADMuServI =28915.51N/mmd =169mmMuResisI
=50678.23N/mmh =200mmNuServI =15.18Ndc =32mmAs =0.78mm2/mmPara
Barra :13mmS =171mmTomar S:150mmAs =0.88mm2/mmCONTROL A LA
FISURACION (5.7.3.4)Revisar la tension a traccion frente al modulo
de rotura (5.4.2.6), (5.7.3.4):fc =4.34Mpa >0.8fr =2.20MpaPor lo
tanto la seccion se fisuraLa fisuracion es controlada por la
separacin entre las barras de refuerzo:e =1973.34mmj =1.91<
0.9NO CUMPLETomar j =0.90i =1.20fs =186.80< 0.6xfy = 252
MpaCUMPLEs =1.27S =327mm >150CUMPLEPor lo tanto utilizar acero
:13@150mm* ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA IFLEXION (5.7.3.2)El acero
minimo deberia de estar adecuada para desarrollar una resistencia a
la Flexion Mayorada Mr=Mn,como minimo al menor valor entre 1.2Mcr
1.33Mu, es decir:Donde:As =0.88mm2/mm1 =0.90ds = d =168.50mmc
=23.13mma =20.82mmMn =58754.20Nmm/mmMn =52878.78Nmm/mmSnc
=6666.67mm3/mmfr =4.45Mpa1.2Mcr =35560.79Nmm/mm1.33Mu
=67402.05Nmm/mmVerfificando por
Flexion:Mn>=1.2Mcr1.33Mu52878.78>=35560.7967402.05CUMPLEPor
lo tanto utilizar acero Longitudinal :13@150mm* ACERO DE
CONTRACCION Y TEMPERATURA (5.10.8)As =0.357mm2/mmPara Barra :10mmS
=220mmTomar S:200mmAs =0.393mm2/mmPor lo tanto utilizar acero
Transversal:10@200mm3.7.2.- MURO LATERAL.Usando el Momento mayor
entre Momento flector positivo y Momento Flector Negativo.* ESTADO
LIMITE DE SERVICIO IDURABILIDADMuServI =12668.35N/mmd =80mmMuResisI
=20851.03N/mmh =150mmNuServI =108.64Ndc =82mmAs =0.72mm2/mmPara
Barra :13mmS =185mmTomar S:150mmAs =0.88mm2/mmCONTROL A LA
FISURACION (5.7.3.4)Revisar la tension a traccion frente al modulo
de rotura (5.4.2.6), (5.7.3.4):fc =3.38Mpa >0.8fr =2.40MpaPor lo
tanto la seccion se fisuraLa fisuracion es controlada por la
separacin entre las barras de refuerzo:e =121.61mmj =0.89<
0.9CUMPLEUsar j =0.89i =2.42fs =86.45< 0.6xfy = 252 MpaCUMPLEs
=2.70S =232mm >150CUMPLEPor lo tanto utilizar acero :13@150mm*
ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA IFLEXION (5.7.3.2)El acero minimo
deberia de estar adecuada para desarrollar una resistencia a la
Flexion Mayorada Mr=Mn,como minimo al menor valor entre 1.2Mcr
1.33Mu, es decir:Donde:As =0.88mm2/mm1 =0.90ds = d =80.00mmc
=23.13mma =20.82mmMn =25863.06Nmm/mmMn =23276.76Nmm/mmSnc
=3750.00mm3/mmfr =4.45Mpa1.2Mcr =20002.94Nmm/mm1.33Mu
=27731.87Nmm/mmVerfificando por
Flexion:Mn>=1.2Mcr1.33Mu23276.76>=20002.9427731.87CUMPLEPor
lo tanto utilizar acero Longitudinal :13@150mm* ACERO DE
CONTRACCION Y TEMPERATURA (5.10.8)As =0.268mm2/mmPara Barra :10mmS
=293mmTomar S:250mmAs =0.314mm2/mmPor lo tanto utilizar acero
Transversal:10@250mm3.7.3.- LOSA INFERIOR.Usando el Momento mayor
entre Momento flector positivo y Momento Flector Negativo.* ESTADO
LIMITE DE SERVICIO IDURABILIDADMuServI =12775.80N/mmd =80mmMuResisI
=20712.99N/mmh =150mmNuServI =0.10Ndc =82mmAs =0.72mm2/mmPara Barra
:13mmS =183mmTomar S:150mmAs =0.88mm2/mmCONTROL A LA FISURACION
(5.7.3.4)Revisar la tension a traccion frente al modulo de rotura
(5.4.2.6), (5.7.3.4):fc =3.41Mpa >0.8fr =2.20MpaPor lo tanto la
seccion se fisuraLa fisuracion es controlada por la separacin entre
las barras de refuerzo:e =127763.00mmj =160.44< 0.9NO CUMPLEUsar
j =0.90i =1.11fs =180.39< 0.6xfy = 252 MpaCUMPLEs =2.70S =26mm
>150NO CUMPLEPor lo tanto utilizar acero :13@150mm* ESTADO
LIMITE DE RESISTENCIA IFLEXION (5.7.3.2)El acero minimo deberia de
estar adecuada para desarrollar una resistencia a la Flexion
MayoradaMr=Mn, como minimo al menor valor entre 1.2Mcr 1.33Mu, es
decir:Donde:As =0.88mm2/mm1 =0.90ds = d =80.00mmc =23.13mma
=20.82mmMn =25863.06Nmm/mmMn =23276.76Nmm/mmSnc =3629.03mm3/mmfr
=4.45Mpa1.2Mcr =19357.69Nmm/mm1.33Mu =27548.28Nmm/mmVerfificando
por
Flexion:Mn>=1.2Mcr1.33Mu23276.76>=19357.6927548.28CUMPLEPor
lo tanto utilizar acero Longitudinal :13@150mm* ACERO DE
CONTRACCION Y TEMPERATURA (5.10.8)As =0.268mm2/mmPara Barra :10mmS
=293mmTomar S:250mmAs =0.314mm2/mmPor lo tanto utilizar acero
Transversal:10@250mm
Q=0.275CIA
&L&8 &G&C &R&9 &G
_g=-6+0.007Y
a=-2.6+0.0031Y
K^`_g=11_g^(-0.85)
i_(t,T)=a(1+KLog(T))(t+b)^(n-1)
DISEO-DRENAJE PLUVIAL
10
25
50
100
Duracion en minutos
Intencidad en (mm/hr)
Curva Intensidad-Duracin-Frecuencia
Jr. Tupac AmaruCALCULO DEL CAUDAL DEL DRENAJE PLUVIALCALLEJR.
TUPAC AMARU1. CALCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACION : (Tc)Longitud
del cauce : Lc1182.684mArea:A =0.117KmPendiente :S =H/LcDH =17S
=0.014S =1.4%Tc =0.39hrs.2. CALCULO DE LA PRECIPITACIOM MAXIMA PARA
TR = 25 AOSLa zona de estudio corresponde a la zona: 5 a 4 por
tanto se aplica la ecuacion:Intensidades mximas.- Estacin
(mm/h)Dato:Altitud=3330m.s.n.mEg=17.31a=7.723Fuente:
RNC2006b=0.4n=0.303Kg=0.975Duracin (t)Perodo de Retorno (T) en
aos(minutos)1025501001022.6627.1130.4733.842018.9322.6525.4628.273016.4119.6422.0724.514014.5817.4419.6121.785013.1815.7617.7219.686012.0614.4316.2218.027011.1513.3415.0016.668010.3912.4413.9815.52909.7511.6613.1114.561009.1911.0012.3713.731108.7110.4211.7213.01TC23.2018.0321.5724.2526.92Coeficiente
de escorrentia para el metodo racional para periodo 25
aosPrecipitacion21.57mmAreas RuralesCAreaPorcentajeBosques
ralos:=0.310.0117Pastizales , pendientes
0-2%:=0.340.0117Concreto/techos=0.880.0585Cultivos, Pendientes
>1% :=0.40.0234Pastizales , pendientes > 7 %:=0.460.0117Area
total=0.117km2C Promedio0.631Formula RacionalQ=0.15m3/sCALCULO DE
LA SECCION DEL ALCANTARILLADO PLUVIALCALLEJR. TUPAC
AMARUQ=0.15l/seg.cuadalB=0.5mbaseY=0.45mTirante NormalBL=0.2mborde
libreH=Y+BL0.65maltura total
Q=0.275CIA
_g=-6+0.007Y
a=-2.6+0.0031Y
K^`_g=11_g^(-0.85)
i_(t,T)=a(1+KLog(T))(t+b)^(n-1)
Jr. Tupac Amaru
10
25
50
100
Duracion en minutos
Intencidad en (mm/hr)
Curva Intensidad-Duracin-Frecuencia Segn IILA-SENAMHI-UNI Rio
Jancapampa
Q=0.275CIA
385
.
0
77
.
0
*
000325
.
0
S
Lc
Tc
=
385.0
77.0
*000325.0
S
Lc
Tc
(
)
30
300
+
=
S
tt
9
10
-
=
H
B
Fe
g
W
C
S
E
g
9
10
HBFegW
CSE
c
e
B
H
F
+
=
2
.
0
1
c
e
B
H
F 2.01
.
.
arg
Perpen
Paral
LL
E
E
aTandem
C
W
=
..
arg
PerpenParal
LL
EE
aTandemC
W
)
(
1
0
f
sen
k
q
-
=
)(1
0 f
senk
9
10
-
=
z
g
k
P
S
i
g
9
10
zgkP
Si
)
(
.
.
H
LLDF
L
E
Perpen
Perpen
+
=
)
(
.
.
H
LLDF
L
E
Paral
Paral
+
=
)(
..
HLLDFLE
ParalParal
.
.
arg
Perpen
Paral
LL
E
E
axRueda
C
W
=
..
arg
PerpenParal
LL
EE
axRuedaC
W
(
)
%
0
10
1
.
4
0
.
1
33
4
-
=
-
E
D
IM
%0101.40.133
4
E
DIM
IM
W
W
IM
W
W
LL
IM
LLInf
LL
IM
LLSup
=
=
+
+
IMWW
IMWW
LLIMLLInf
LLIMLLSup
9
10
-
=
D
eq
S
p
h
g
k
g
9
10
eqSp
hgk
9
10
-
=
b
c
tb
t
g
W
g
9
10
bctb
tgW
(
)
9
10
4
3
-
-
=
g
t
r
W
t
A
A
g
9
10
4
3
gtrW
tAA
Alcantarilla sin carga viva
d
j
f
M
A
S
S
=
djf
M
A
S
S
tw
tb
tt
tw
tb
tt
W
W
W
W
+
+
=
,
,
twtbtttwtbtt
WWWW
,,
9
10
-
=
t
c
tt
t
g
W
g
9
10
tctt
tgW
y
S
f
f
=
6
.
0
yS
ff 6.0
9
10
-
=
w
c
tw
t
g
W
g
9
10
wctw
tgW
MBD000803EE.unknown
MBD000F3192.unknown
MBD000F81FB.unknown
MBD000F8325.unknown
MBD000F443A.unknown
MBD000AD933.unknown
MBD000BC02B.unknown
MBD000E1F48.unknown
MBD000ED4EA.unknown
MBD000CD48E.unknown
MBD000B4AAF.unknown
MBD00084939.unknown
MBD000874B4.unknown
MBD000A4F25.unknown
MBD000872A4.unknown
MBD00084938.unknown
MBD00028B2A.unknown
MBD000702EB.unknown
MBD000803ED.unknown
MBD00070DDE.unknown
MBD000529D5.unknown
MBD0006E961.unknown
MBD00043C64.unknown
MBD0001F901.unknown
MBD0002580A.unknown
MBD00028B29.unknown
MBD00021285.unknown
MBD000121B1.unknown
top related