diseÑo de obras de arte, mej. camino vecinal cruce naranjo - san miguel - sabanas

32
DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS 1.- CUADRO DE UBICACIÓN DE OBRAS DE ARTE 2.- CUADRO DE DATOS TECNICOS PARA DISEÑO 3.- DISEÑO DE CUNETA LATERAL EN TROCHA A: CALCULO DEL CAUDAL SUPERFICIAL QUE TRANSPORTARA LA CUNETA B: CALCULO DE LAS DIMENSIONES EN LA CUNETA 4.- DISEÑO DE ALCANTARILLAS A: CALCULO DE LOS CAUDALES DE DISEÑO B: DISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLAS C: DISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLA TIPO MARCO PARA VÍAS 5.- DISEÑO ESTRUCTURAL DE ALCANTARILLAS 5.1- DISEÑO DE ALCANTARILLAS, TIPO MARCO A: DATOS DE CALCULO B: METRADOS DE CARGAS C : SISTEMA ESTATICO D : CALCULO DE MOMENTOS CORTANTES E : MOMENTOS MAXIMOS POSITIVOS F : DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR G : DIAGRAMA DE ESFUERZO CORTANTE H : VERIFICACIONES DE DATOS ASUMIDOS I : CALCULO DEL ACERO DE REFUERZO J : ACERO POR CONTRACCION Y TEMPERATURA (Ast) K : ACERO PARA ARMADURA DE REPARTICION (Asr) 6.- CALCULO DE MOMENTOS FINALES :METODO DE CROS A.- PARA ALCANTARILLAS 7.- DISEÑO DE TRANSICIONES DE ENTRADA Y SALIDA PARA ALCANTARILLAS 8 .- DISEÑO DE BADENES ÍNDICE GENERAL A: TRANSICIONES PARA ALCANTARILLAS, SI FUERA EL CASO DE QUE SE USARAN, EN QUEBRADAS O PARA CANALES DISEÑO DE ALCANTARILLAS Y DE CUNETA LATERAL EN TROCHA ______________________________________________________________________________________________ Indice General, Pág.1

Upload: 111sinpar111

Post on 08-Nov-2014

49 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

1.- CUADRO DE UBICACIÓN DE OBRAS DE ARTE

2.- CUADRO DE DATOS TECNICOS PARA DISEÑO

3.- DISEÑO DE CUNETA LATERAL EN TROCHA

A: CALCULO DEL CAUDAL SUPERFICIAL QUE TRANSPORTARA LA CUNETA

B: CALCULO DE LAS DIMENSIONES EN LA CUNETA

4.- DISEÑO DE ALCANTARILLAS

A: CALCULO DE LOS CAUDALES DE DISEÑO

B: DISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLAS

C: DISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLA TIPO MARCO PARA VÍAS

5.- DISEÑO ESTRUCTURAL DE ALCANTARILLAS

5.1- DISEÑO DE ALCANTARILLAS, TIPO MARCO

A: DATOS DE CALCULO

B: METRADOS DE CARGAS

C : SISTEMA ESTATICO

D : CALCULO DE MOMENTOS CORTANTES

E : MOMENTOS MAXIMOS POSITIVOS

F : DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR

G : DIAGRAMA DE ESFUERZO CORTANTE

H : VERIFICACIONES DE DATOS ASUMIDOS

I : CALCULO DEL ACERO DE REFUERZO

J : ACERO POR CONTRACCION Y TEMPERATURA (Ast)

K : ACERO PARA ARMADURA DE REPARTICION (Asr)

6.- CALCULO DE MOMENTOS FINALES :METODO DE CROS

A.- PARA ALCANTARILLAS

7.- DISEÑO DE TRANSICIONES DE ENTRADA Y SALIDA PARA ALCANTARILLAS

8 .- DISEÑO DE BADENES

ÍNDICE GENERAL

A: TRANSICIONES PARA ALCANTARILLAS, SI FUERA EL CASO DE QUE SE

USARAN, EN QUEBRADAS O PARA CANALES

DISEÑO DE ALCANTARILLAS Y DE CUNETA LATERAL EN TROCHA

______________________________________________________________________________________________

Indice General, Pág.1

Page 2: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS .

Longitud

N° Inicia Termina L (m)

1 0+200.00 0+230.00 30.00

2 1+140.00 1+170.00 30.00

3 1+560.00 1+590.00 30.00

4 1+890.00 1+920.00 30.00

5 2+410.00 2+440.00 30.00

6 2+720.00 2+750.00 30.00

7 3+330.00 3+360.00 30.00

8 3+820.00 3+850.00 30.00

9 4+320.00 4+350.00 30.00

10 5+260.00 5+290.00 30.00

11 5+720.00 5+750.00 30.00

12 6+300.00 6+330.00 30.00

13 0+648.60 0+652.60 4.00

14 1+318.00 1+322.00 4.00

15 1+678.00 1+682.00 4.00

16 1+783.00 1+789.00 6.00

17 4+722.00 4+726.00 4.00

18 5+037.00 5+041.00 4.00

19 5+152.50 5+156.50 4.00

20 5+331.00 5+337.00 6.00

21 5+461.00 5+465.00 4.00

22 5+597.00 5+603.00 6.00

23 5+975.00 5+981.00 6.00

24 0+002.50 5.00 Alcantarilla Nº 01 Proyectada Tipo I

25 0+032.50 5.00 Alcantarilla Nº 02 Proyectada Tipo I

26 0+265.70 5.00 Alcantarilla Nº 03 Proyectada Tipo II

27 0+709.50 5.00 Alcantarilla Nº 04 Proyectada Tipo II

28 1+150.00 5.00 Alcantarilla Nº 05 Proyectada Tipo III

29 1+460.00 5.00 Alcantarilla Nº 06 Existente, buen Estado

30 1+792.00 5.00 Alcantarilla Nº 07 Existente, a Eliminar

31 2+080.00 5.00 Alcantarilla Nº 08 Existente, a Eliminar

32 2+459.00 5.00 Alcantarilla Nº 09 Proyectada Tipo I

33 2+690.00 5.00 Alcantarilla Nº 10 Proyectada Tipo II

Plazoleta de Cruce Nº 06

Baden Nº 05

Baden Nº 06

Plazoleta de Cruce Nº 12

1.- CUADRO DE UBICACIÓN DE OBRAS DE ARTE

Tramo Tipo de Estructura

EJE DEFINITIVO

Plazoleta de Cruce Nº 03

Plazoleta de Cruce Nº 01

Plazoleta de Cruce Nº 02

Plazoleta de Cruce Nº 04

Baden Nº 01

Baden Nº 02

Baden Nº 03

Plazoleta de Cruce Nº 05

Plazoleta de Cruce Nº 09

Plazoleta de Cruce Nº 10

Plazoleta de Cruce Nº 11

Plazoleta de Cruce Nº 07

Plazoleta de Cruce Nº 08

Baden Nº 04

Baden Nº 07

Baden Nº 08

Baden Nº 09

Baden Nº 10

Baden Nº 11

* * * *

*

____________________________________________________________________________________________

Ubic. Obras Arte, pag 2

Page 3: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS .

Longitud

N° Inicia Termina L (m)

Tramo Tipo de Estructura

34 2+974.50 5.00 Alcantarilla Nº 11 Proyectada Tipo I

35 3+034.50 5.00 Alcantarilla Nº 12 Proyectada Tipo I

36 3+310.00 5.00 Alcantarilla Nº 13 Proyectada Tipo II

37 3+566.00 5.00 Alcantarilla Nº 14 Proyectada Tipo I

38 3+800.00 5.00 Alcantarilla Nº 15 Proyectada Tipo IV

39 4+271.50 5.00 Alcantarilla Nº 16 Proyectada Tipo I

40 4+460.00 5.00 Alcantarilla Nº 17 Proyectada Tipo II

41 5+334.00 5.00 Alcantarilla Nº 18 Existente, a Eliminar

42 5+851.00 5.00 Alcantarilla Nº 19 Proyectada Tipo II

43 5+911.50 5.00 Alcantarilla Nº 20 Proyectada Tipo II

44 6+144.50 5.00 Alcantarilla Nº 21 Proyectada Tipo I

45 6+381.00 5.00 Alcantarilla Nº 22 Proyectada Tipo II

46 6+485.50 5.00 Alcantarilla Nº 23 Proyectada Tipo I

47 6+653.00 5.00 Alcantarilla Nº 24 Proyectada Tipo I

____________________________________________________________________________________________

Ubic. Obras Arte, pag 3

Page 4: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

2.- CUADRO DE DATOS TECNICOS PARA DISEÑO

DE TALUDES SEGÚN ESTUDIO DE SUELOS

Roca fija. 10 : 1 (*) (**)

Roca suelta. 6 : 1 (*) (**)

4 : 1 (*) (**)

Conglomerados cementados. 4 : 1 (*) (**)

Suelos consolidados compactos. 4 : 1 (*) (**)

Conglomerados comunes. 3 : 1 (*) (**)

Tierra compacta. 2 : 1 (*) (**)

1 : 1 (*) (**)

Tierra suelta. 1 : 1 (*) (**)

Arenas sueltas. 1 : 2 (*) (**)

1 : 2 (*) (**)

1 : 3 (*) (**)

(*) Requiere banqueta o análisis de estabilidad

(**) Requiere análisis de estabilidad

Enrocado 1 : 1 (*) (**)

1 : 1.5 (*) (**)

Arena compactada 1 : 2 (*) (**)

(*) Requiere banqueta o análisis de estabilidad

(**) Requiere análisis de estabilidad

Taludes a Utilizar:

V : H

Corte 4 : 1

Relleno 1 : 1.5

4

1

1.5

1

0.67

Zonas blandas con abundante arcillas o

zonas humedecidas por filtraciones

H < 5 5 < H < 10

Suelos diversos compactados (mayoría de

suelos)

H/V

0.25

H >10CLASE DE TERRENO

TALUD (V: H)

TALUDES DE CORTE

TALUDES DE RRELLENO

MATERIALESTALUD (V: H)

H < 5 5 < H < 10 H >10

Bombeo Bombeo

Eje Central

Cuneta

Afirmado

Area de

Area de

Terreno de Fundacion

Relleno

Corte

Linea de Terreno

Natural

_______________________________________________________________________________________________________________________

Talud Segun Suelos, pag 4

Page 5: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

Q1 = Caudal que aporta la ladera

Q2 = Caudal que aporta la Via (Bombeo Lateral)

QC = Caudal de la Cuneta

QC = Q1 + Q2

1.0.- Método:

Utilizando el Método racional, para diseño de alcantarillas, Tenemos:

1.1.- Métodos de la C.A.A.(Civil Aeronauties Administration)

Donde:

C

I : Intensidad de Precipitación (mm/h)

A : Área a drenar (has)

Q : Escurrimiento (m3/s)

3.- DISEÑO DE CUNETA LATERAL EN TROCHA

Ligeramente Permeables

A: CALCULO DEL CAUDAL SUPERFICIAL QUE TRANSPORTARA LA CUNETA

Clase de Suelo del Área a Drenar:

Pavimentación de concreto Bituminoso

Caminos de Grava Textura Abierta

Tierra Desnuda

: Coeficiente que representa la relación de volumen de escurrimiento y

la precipitación

Valores de "C" para los distintos tipos de Suelos:

Praderas de Césped

Suelos Permeables

Campos Cultivados

Arenas de Bosques

C

0.80

0.40

0.20

0.10

0.20

0.90

0.60

0.80

0.40

0.40

0.20 0.10

0.15

0.05

0.40

0.10

Ancho de Via

Zanja de Coronacion

Cuneta

2Q

1Q

360

... AICQ

_________________________________________ ____________________________________

Diseño Cuneta, Pág. 5

Page 6: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

1.2.- Calculo de Datos a Utilizar

1.2.1.- Intensidad de Precipitación

FUENTE: ESTUDIO DE HIDROLOGÍCO REGIONAL DE LA REGION CAJAMARCA

DESCRIPCION DE LAS ZONAS DE VIDA

FUENTE: ESTUDIO DE HIDROLOGÍCO REGIONAL DE LA REGION CAJAMARCA

Según los datos Obtenidos, tomaremos:

I promedio = mm

I promedio = mm

I Maximo = mm

I = = (*)

I = (Asumido)

La intensidad de la precipitación pluvial está relacionada con la altitud

y su distribución es más regular a mayor altitud. La precipitación

promedio a una altitud de 2,500 m.s.n.m. es de 650 mm, pero varía

sustancialmente a 3,000 metros.

4.17 mm/hmm/mes3,000.00

10.00

Bosque Muy

Húmedo

Montano Bajo

Tropical

bmh-MBT

Tiene clima per húmedo -

templado cálido con temperatura

media de 12º y 17º C, precipitación

promedio anual 3,000 mm. deben

considerarse áreas protegidas para

preservar le régimen hídrico y

evitar derrumbes y pérdidas de

suelos por erosión hídrica.

Cotas altitudinales entre

2,500 y 3,000 m.s.n.m.,

ubicándose esta zona en

San Ignacio y Jaen.

mm/h

SIMBOLO DESCRIPCIÓNUBICACIÓN Y ÁREA DE

INFLUENCIA

650.00

3,000.00

3,000.00

ZONAS DE

VIDA

Ancho de Via

Zanja de Coronacion

Cuneta

2Q

1Q

_________________________________________ ____________________________________

Diseño Cuneta, Pág. 6

Page 7: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

1.2.2.- Área de la Ladera

Cuadro de Longitud y Áreas para calcular el caudal en las cunetas:

Cuneta

1 Alc. 1

2 Alc. 2

3 Alc. 3

4 Bd.1

5 Alc. 4

6 Alc. 5

7 Alc. 5

8 Bd.2

9 Alc. 6

10 Alc. 6

11 Bd.3

12 Bd.3

13 Bd.4

14 Bd.4

15 C Libre Rio

16 Puente

17 C Libre Rio

18 C Libre lateral

19 Alc. 9

20 Puente Sanora

21 Puente Sanora

22 Alc. 10

23 Alc. 11

24 Alc. 12

25 Alc. 13

26 Alc. 14

27 Alc. 15

28 Alc. 16

29 Alc. 17

30 Bd.5

31 Bd.5

32 Bd.6

33 Bd.6

34 Bd.7

35 Bd.7

10.00

5+154.50

1+320.00

0.065

1+786.00 1+803.90

1+634.10

10.0071.30

1+460.00 1+634.10

1+680.00 45.90

1+248.70

30.00

17.90 6.00

0.099

0.140

0.071

10.00

10.0098.70

1+320.00 1+460.00 140.00

TRAMO

Inicia Termina

Longitud

0+002.50

0.059

10.00 0.441

Ancho (m)

10.00

10.00

0.003

0.03010.00

10.00

1+150.00 1+248.70

0+709.50 1+150.00 440.50

0+650.60 0+709.50 58.90

0.174

0+265.70

0+032.50

0+650.60

0.233

0.385

10.00

(m)

Área de Ladera

0.046

174.10 10.00

384.90

0+000.00 2.50

1+680.00 1+744.95 64.95 10.00

0+002.50

0+265.70 233.20

0+032.50

Área (has)

2+048.70 59.25 10.00 0.059

1+744.95 1+786.00 41.05 6.00 0.025

0.011

2+428.45 138.45 4.00 0.055

1+803.90 1+989.45 185.55 10.00 0.186

1+989.45

2+550.00 91.00 10.00 0.091

2+048.70 2+290.00 241.30 10.00 0.241

2+290.00

2+974.45 284.45 10.00 0.284

2+428.45 2+459.00 30.55 10.00 0.031

2+459.00

3+310.00 275.50 10.00 0.276

2+550.00 2+690.00 140.00 10.00 0.140

2+690.00

3+800.00 234.00 10.00 0.234

2+974.45 3+034.50 60.05 10.00 0.060

3+034.50

4+460.00 188.50 10.00 0.189

3+310.00 3+566.00 256.00 10.00 0.256

3+566.00

4+724.00 10.90 10.00 0.011

3+800.00 4+271.50 471.50 10.00 0.472

4+271.50

5+039.00 24.15 10.00 0.024

4+460.00 4+713.10 253.10 10.00 0.253

4+713.10

5+154.50 103.97 4.00 0.042

4+724.00 5+014.85 290.85 10.00 0.291

5+014.85

5+039.00 5+050.53 11.53 10.00 0.012

5+050.53

5+177.00 22.50 5.00 0.011

Ancho de Via

Zanja de Coronacion

Cuneta

2Q

1Q

_________________________________________ ____________________________________

Diseño Cuneta, Pág. 7

Page 8: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

36 Bd.8

37 Bd.8

38 Bd.9

39 Bd.9

40 Bd.10

41 Bd.10

42 Alc. 19

43 Bd.11

44 Bd.11

45 Alc. 22

46 Alc. 23

47 Alc. 24

48 C libre

49

Total

1.2.3.- Área Lateral de la Vía

Cuneta

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1+460.00 1+634.10

0.014

1+744.95 64.95 2.00 0.013

0.0281+320.00 1+460.00 140.00 2.00

1+680.00

174.10 2.00 0.035

0.020

1+248.70 1+320.00 71.30 2.00

1+150.00 1+248.70 98.70 2.00

0.088

0+650.60 0+709.50 58.90 2.00 0.012

0+709.50 1+150.00 440.50 2.00

0.047

0+265.70 0+650.60 384.90 2.00 0.077

0+032.50

0+002.50

Área (has)

0.001

Inicia

7.139

0+265.70 233.20 2.00

TRAMO Longitud Área de Hombro

0+000.00 0+002.50 2.50 2.00

Termina (m)

6+843.88

0+032.50 30.00

Nota: Las flechas indican que las cunetas se unen para cruzar por alcantarilla o Baden

0.0062.00

Ancho (m)

Cuadro de Longitud y Áreas para calcular el caudal de en las cunetas:

1+634.10 1+680.00 45.90 2.00 0.009

1+744.95 1+786.00 41.05 2.00 0.008

1+786.00 1+803.90 17.90 2.00 0.004

1+803.90 1+989.45 185.55 2.00 0.037

1+989.45 2+048.70 59.25 2.00 0.012

2+048.70 2+290.00 241.30 2.00 0.048

2+290.00 2+428.45 138.45 2.00 0.028

0.097

5+177.00 5+334.00 157.00 6.00 0.094

0.030

5+334.00 5+341.60 7.60 7.00 0.005

5+341.60 5+463.00 121.40 8.00

0.073

5+463.00 5+570.25 107.25 9.00 0.097

5+570.25 5+600.00 29.75 10.00

0.223

5+600.00 5+851.00 251.00 11.00 0.276

5+851.00 5+911.50 60.50 12.00

0.167

5+911.50 5+978.00 66.50 13.00 0.086

5+978.00 6+137.10 159.10 14.00

0.344

6+137.10 6+381.00 243.90 15.00 0.366

6+381.00 6+485.50 104.50 16.00

6+843.88

6+485.50 6+653.00 167.50 17.00 0.285

6+653.00 6+843.88 190.88 18.00

Ancho de Via

Zanja de Coronacion

Cuneta

2Q

1Q

_________________________________________ ____________________________________

Diseño Cuneta, Pág. 8

Page 9: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

Total

167.50 2.00 0.034

190.88 2.00 0.038

0.032

243.90 2.00 0.049

104.50 2.00 0.021

0.050

60.50 2.00 0.012

66.50 2.00 0.013

0.024

107.25 2.00 0.021

29.75 2.00 0.006

0.005

157.00 2.00 0.031

7.60 2.00 0.002

6+653.00 6+843.88

22.50 2.00

121.40 2.00

251.00 2.00

159.10 2.00

6+137.10 6+381.00

6+381.00 6+485.50

6+485.50 6+653.00

5+851.00 5+911.50

5+911.50 5+978.00

5+978.00 6+137.10

5+463.00 5+570.25

5+570.25 5+600.00

5+600.00 5+851.00

5+177.00 5+334.00

5+334.00 5+341.60

5+341.60 5+463.00

6+843.88

5+154.50 5+177.00

1.369

2+428.45 2+459.00 30.55 2.00 0.006

2+459.00 2+550.00 91.00 2.00 0.018

2+550.00 2+690.00 140.00 2.00 0.028

2+690.00 2+974.45 284.45 2.00 0.057

2+974.45 3+034.50 60.05 2.00 0.012

3+034.50 3+310.00 275.50 2.00 0.055

3+310.00 3+566.00 256.00 2.00 0.051

3+566.00 3+800.00 234.00 2.00 0.047

3+800.00 4+271.50 471.50 2.00 0.094

4+271.50 4+460.00 188.50 2.00 0.038

4+460.00 4+713.10 253.10 2.00 0.051

4+713.10 4+724.00 10.90 2.00 0.002

4+724.00 5+014.85 290.85 2.00 0.058

5+014.85 5+039.00 24.15 2.00 0.005

5+039.00 5+050.53 11.53 2.00 0.002

5+050.53 5+154.50 103.97 2.00 0.021

6+843.88

Ancho de Via

Zanja de Coronacion

Cuneta

2Q

1Q

_________________________________________ ____________________________________

Diseño Cuneta, Pág. 9

Page 10: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

1.2.4.- Caudales de Aporte

Cuneta

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

0.0026 0.0005

0.0007 0.0001 0.40 0.0008

0.0011 0.0002 0.40

0.0008 0.0002

0.0003

0.0010

0.0031

0.0051

0.0013

0.0059

0.0004

Caudal en el tramo

0.0003 0.40 0.00190.0016

Variable Caudales Últimos (m3/s)

0.0023

0.0043 0.0009

0.0019 0.0004 0.40

0.40

0.0049 0.0010 0.40

Q1 Q2

0.40

0.0000 0.0000 0.40 0.0000

Calculo del Caudal

C QC

0.0063

QC, Diseño

0.0001 0.40

0.40

0.0005 0.0001 0.40 0.0006

0.0007 0.0001 0.40 0.0009

0.0003 0.0001 0.40 0.0004

0.0001 0.0000 0.40 0.0002

0.0021 0.0004 0.40 0.0025

0.0007 0.0001 0.40 0.0008

0.0027 0.0005 0.40 0.0032

0.0006 0.0003 0.40 0.0009

0.0003 0.0001 0.40 0.0004

0.0010 0.0002 0.40 0.0012

0.0016 0.0003 0.40 0.0019

0.0032 0.0006 0.40 0.0038

0.0007 0.0001 0.40 0.0008

0.0031 0.0006 0.40 0.0037

0.0028 0.0006 0.40 0.0034

0.0026 0.0005 0.40 0.0031

0.0052 0.0010 0.40 0.0063

0.0021 0.0004 0.40 0.0025

0.0028 0.0006 0.40 0.0034

0.0001 0.0000 0.40 0.0001

0.0032 0.0006 0.40 0.0039

0.0003 0.0001 0.40 0.0003

0.0001 0.0000 0.40 0.0002

0.0005 0.0002 0.40 0.0007

0.0001 0.0001 0.40 0.0002

Ancho de Via

Zanja de Coronacion

Cuneta

2Q

1Q

_________________________________________ ____________________________________

Diseño Cuneta, Pág. 10

Page 11: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

Datos:

Qc = m3/s

S = m/m Como Min.

b = m

h = m

Z1 =

Z2 =

h = Borde Libre m

H = m

Área Mojada : A

Perímetro Mojado : Pm

Radio Hidráulico : R

Formula a Utilizar : Manning

2/3 1/2

1 R x S ...... (1)

n

0.0009

0.0000

0.0011

0.0028

0.0046

0.0021

0.0035

0.0042

0.0014

0.0001

0.0013

0.0013

0.0004

0.0036

0.40

0.40

0.40

0.40

0.40

0.40

0.0004

0.0000

0.40

0.40

0.40

0.40

0.40

0.40

0.40

0.40

0.0001

0.0001

0.0004

0.0005

0.0002

0.0004

0.0003

0.0000

0.0003

0.0002

0.0001

0.0006

0.0025

0.0041

0.0019

0.0032

0.0038

0.0000

Y + BL

0.0063

0.0008

Ancho de Espejo : a

Pro

fun

did

ad :

H

0.0010

0.0001

0.0011

0.0010

0.0063

B: CALCULO DE LAS DIMENSIONES EN LA CUNETA

0.25

1.0

V =

0.002

1.0

0.50

0.0011

0.0003

0.0031

Ancho de Via

Zanja de Coronacion

Cuneta

2Q

1Q

Q Qc

_________________________________________ ____________________________________

Diseño Cuneta, Pág. 11

Page 12: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

Donde:

V = Velocidad media (m/seg)

n = Coeficiente de rugosidad de Manning

R = Radio Medio Hidráulico

S = Pendiente de la Cuneta, se toma la minima de todo el tramo.

Valores de "n" para la formula de MANNING

-Mayor a 15.24 cm

-Menor a 15.24 cm

En forma practica los valores de los coeficientes de rugosidad son:

-Para canales de tierra con algunas hierbas n =

-Para canales revestidos de concreto y piedra n =

Además Q = V x A ...... (2)

Remplazando (2) en (1) se Tiene:

2/3 1/2

1 R x S x A ...... (3)

n

0.25 0.25

0.05

0.25

0.20

1.0 1.0

0.030

0.017

Tierra común nivelada.

0.030

Q =

" n "

0.040

0.060

0.020

0.040

Roca lisa y uniforme

0.020

0.080

0.013

Pasto bien mantenido, profundidad de Flujo:

0.040

revestidos de: Concreto áspero o bituminoso

Piedra lisa

Roca con salientes y entrantes

Lecho pedregoso y bordes enyerbados

Plantilla de tierra, taludes ásperos

TIPO DE MATERIAL

Ancho de Via

Zanja de Coronacion

Cuneta

2Q

1Q

_________________________________________ ____________________________________

Diseño Cuneta, Pág. 12

Page 13: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

Área Mojada : A = m²

Perímetro Mojado : Pm = m

Radio Hidráulico : R = m

Velocidad : V = m/s

2/3

Q x n R A

1/2

S

Donde se deduce que:

3/8 5/8 1/4

Q x n [ 2 x (√ (1+z1²)+√ (1+z2²)) ]

1/2 5/8

S ( z1 + z2 )

Remplazando valores en la ecuación se Tiene:

Y = m

Asumimos: Y = m

Finalmente se Tiene: Ancho Superior : m

Profundidad : m

Seccion Final:

0.25

1.0 1.0

Y

0.50

0.25

0.194

0.20

=

0.50

0.040

0.566

0.071

0.157

= x

Ancho de Via

Zanja de Coronacion

Cuneta

2Q

1Q

_________________________________________ ____________________________________

Diseño Cuneta, Pág. 13

Page 14: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

A: CALCULO DE LOS CAUDALES DE DISEÑO

Area Caudal Parcial

N° L (m) has. C I Qq (m3/s)

1 5.00 Alc. N° 01 1.80 0.40 10.0 0.0200

2 5.00 Alc. N° 02 1.80 0.40 10.0 0.0200

3 5.00 Alc. N° 03 1.80 0.40 10.0 0.0200

4 5.00 Alc. N° 04 1.80 0.40 10.0 0.0200

5 5.00 Alc. N° 05 1.80 0.40 10.0 0.0200

6 5.00 Alc. N° 06 1.80 0.40 10.0 0.0200

7 5.00 Alc. N° 07 Eliminada

8 5.00 Alc. N° 08 Eliminada

9 5.00 Alc. N° 09 1.80 0.40 10.0 0.0200

10 5.00 Alc. N° 10 1.80 0.40 10.0 0.0200

11 5.00 Alc. N° 11 1.80 0.40 10.0 0.0200

12 5.00 Alc. N° 12 1.80 0.40 10.0 0.0200

13 5.00 Alc. N° 13 1.80 0.40 10.0 0.0200

14 5.00 Alc. N° 14 1.80 0.40 10.0 0.0200

15 5.00 Alc. N° 15 1.80 0.40 10.0 0.0200

16 5.00 Alc. N° 16 1.80 0.40 10.0 0.0200

17 5.00 Alc. N° 17 1.80 0.40 10.0 0.0200

18 5.00 Alc. N° 18 Eliminada

19 5.00 Alc. N° 19 1.80 0.40 10.0 0.0200

20 5.00 Alc. N° 20 1.80 0.40 10.0 0.0200

21 5.00 Alc. N° 21 1.80 0.40 10.0 0.0200

22 5.00 Alc. N° 22 1.80 0.40 10.0 0.0200

23 5.00 Alc. N° 23 1.80 0.40 10.0 0.0200

24 5.00 Alc. N° 24 1.80 0.40 10.0 0.0200

4+460.0

0.093

0.020

0.020

0.386

0.1876+485.5

0.080

0.296

0.276

0.254

0.492

0.305

0.273

5+334.0

5+851.0

5+911.5

6+144.5

6+381.0

(*) A este caudal, se ha sumado el caudal que trae la cuneta

6+653.0

2+690.0

2+974.5

3+034.5

3+310.0

3+566.0

3+800.0

4+271.5

0.079

Caudal Maximo en Alcantarillas

0.209

0.559

0.559

Caudal Alcant.

Qq (m3/s) (*)

0.023

0.253

0.050

0.559

0.334

0.304

4.- DISEÑO DE ALCANTARILLAS

VariablesTramo Alcantarilla

1+150.0

1+792.0

2+080.0

0.0512+459.0

Cuadro de caudales que pasaran por las alcantarillas, originados por el paso de quebradas

o manantiales, haciendo mayor el caudal agregado a la cuneta

0+002.5

0+032.5

0+265.7

0+709.5

1+460.0

Cudal Total

ViaCuneta

Caudal de Quebrada

Via

Total

Caudal de Quebrada

Caudal de

Cuneta

Perfil Longitudinal

PlantaCaudal

_____________________________________________________________________________________________

Diseño Alcantarillas, pág.14

Page 15: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

B: DISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLAS

Aplicando la formula de MANNING Donde :

Q: Caudal en m3/seg..

2/3 1/2 A: Área hidráulica en m2

A R S P: Perímetro mojado en m

R: Radio hidráulico = A/P

S: Pendiente de la alcantarilla

n: coeficiente de rugosidad

N° " n "

1 Tierra común nivelada. 0.020

2 Roca lisa y uniforme 0.080

3 Roca con salientes y entrantes 0.040

4 Lecho pedregoso y bordes enyerbados 0.030

5 Plantilla de tierra, taludes ásperos 0.030

6 revestidos de: Concreto áspero o bituminoso 0.017

7 Piedra lisa 0.020

8 Pasto bien mantenido, profundidad de Flujo:

-Mayor a 15.24 cm 0.040

-Menor a 15.24 cm 0.060

9 Concreto Liso 0.013

C: DISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLA TIPO MARCO PARA VÍAS

1.- Caudal de Diseño para alcantarillas: Nº 01, 02,03

Q= 0.559 m3/seg. Es el Caudal maximo

caudal por Riego, Q = 1.300 m3/seg.

Q= 1.300 m3/seg.

KM:

1.- DATOS DE DISEÑO

Q max: Caudal Máximo =

S: Pend. Alcant. O Pend paso de agua =

n: Coef de fricción o Rugosidad =

Alcantarilla N° 15: TIPICA

Adoptamos:

nQ =

(Dato de Alcantarilla N° 01)

0.013

0.002

3+800.0

Valores de "n" para la formula de MANNING

m3/seg.1.300

%

(Concreto)

TIPO DE MATERIAL

Cudal Total

ViaCuneta

Caudal de Quebrada

Via

Total

Caudal de Quebrada

Caudal de

Cuneta

Perfil Longitudinal

PlantaCaudal

_____________________________________________________________________________________________

Diseño Alcantarillas, pág.15

Page 16: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

2.- SECCIÓN DEL OJO

Asumiendo Valores, con la condicion de: e b e

h = 1.50 x b

Donde: e°

Ancho: b = 0.90

Altura: h = 1.10

Con la condicion que : e°

Asumimos :

e = 0.20

e° = 0.20

Con lo que se obtiene: B = m

H = m

3.- CAPACIDAD DE LA ALCANTARILLA

La capacidad la calculamos con la formula de MANNING

A = m2 Remplazando:

P = m Q= m3/seg.

R = m Se Verifica entonces que:

S = Q= m3/seg.

n =

Qmax.= m3/seg.

Ok Cumple

DISEÑO HIDRÁULICO FINAL PARA ALCANTARILLAS TIPO MARCO

Con el Caudal maximo: Q = m3/s

n =

S =

e = 0.20 Espesor de losa y Pared

b = Ancho libre Interno = 0.90

h = Alto libre Interno = 1.10

Area = m2

1.30 Perimetro = m

Se Verifica que: 5

1 n Q . 3

5 1/2 = ..... Ecuacion (I)

b S

1.300

0.319

0.002

0.013

0.002

>

1.591

1.591

2( b + 2Y)

Y

y

1.50

B

H

3.100

Tabulacion de datos:

0.013

0.90 x Y

1.591

0.990

0.90 + 2Y

1.30

1.50

h

Cudal Total

ViaCuneta

Caudal de Quebrada

Via

Total

Caudal de Quebrada

Caudal de

Cuneta

Perfil Longitudinal

PlantaCaudal

_____________________________________________________________________________________________

Diseño Alcantarillas, pág.16

Page 17: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

5

=

Usamos Aprox. Y = 1.10

Donde: 0.168 =

Ok el Valor de Y es Correcto

Asumimos Y = 1.10 m

Área Mojada: m2

Perímetro Mojado: m

Radio Hidráulico: m

Velocidad del flujo: m/s

Tabulacion de datos cuando Transporte el Caudal Normal Asumido

Con el Caudal maximo: Q = m3/s

n =

S =

e = 0.20 Espesor de losa y Pared

b = Ancho libre Interno = 0.90

h = Alto libre Interno = 1.10

Area = m2

1.30 Perimetro = m

5

=

Usamos Aprox. Y =

Donde: 0.091 =

Ok el Valor de Y es Correcto

Asumimos Y = 0.94 m

Área Mojada: m2

Perímetro Mojado: m

Radio Hidráulico: m

Velocidad del flujo: m/s

0.9900

Y

0.3194

1.6073

0.0020

0.3043

1.50

0.168

2.7800

0.0914

1.5366

(0.90 + 2Y)

(0.90 + 2Y)

0.935

0.8460

2

0.0130

3.1000

0.90 + 2Y

1.3000

2

Probamos que:

Probamos que:

Y

0.1676

0.90 x Y

Donde:

y

Donde:

0.091

Cudal Total

ViaCuneta

Caudal de Quebrada

Via

Total

Caudal de Quebrada

Caudal de

Cuneta

Perfil Longitudinal

PlantaCaudal

_____________________________________________________________________________________________

Diseño Alcantarillas, pág.17

Page 18: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

f`c = 175.00 Resistencia del concreto a los 28 dias

Fy = 4,200 Resistencia del Acero

S/C = 8.00 H20 S16

16,000 si 01 LB= 0.45 kg

= 1,900 peso especif del suelo

ø = 30° 30.00° Àngulo de reposo

K = 0.33 0.33

h = 1.30 m H = 1.50 m

b = 0.90 m B = 1.30 m

e = 0.20 m espesor de la losa de concreto de las paredes

h1 = 0.20 m altura del sardinel

= 2,400 kg/m3 peso especifico del concreto

Suponiendo que se llegaran a pavimentar las via de cruce, se tiene.

= 2,000 kg/m3 peso especifico del concreto asfaltico

e2 = 0.05 kg/m3 espesor del concreto asfaltico

0.20

0.20

0.16

0.20 0.20

a) CARGA SOBRE LOSA SUPERIOR

a.1) Cargas Muertas (CM)

Peso de la viga Sardinel = e x h x pe. Concreto

= 96.00 kg/m

Peso propio de losa superior = e x B x pe. Concreto

= 624.00 kg/m

El diseño de alcantarillas que cruzan la Via, tienen la caracteristica de tener contacto mas directos con el

peso de loa vehiculos que pasan por caminos vecinales y tramos en donde estas son necesarias, ademas su

carga maxima la encontramos en un vehiculo conocido, es decier tendran un eje sobre estas de un camion

H20 S16, cuyo peso en una de sus ruedas es de 8 toneladas.

0.90

A: DATOS DE CALCULO

kg/cm2

kg/cm2

ton

lbs

kg/m3

tan2(45º- /2) =

1.10

0.20

1.5

0

1.3

0

0.94

H =

0.20

1.30

B: METRADOS DE CARGAS

5.- DISEÑO ESTRUCTURAL DE ALCANTARILLAS

5.1- DISEÑO DE ALCANTARILLAS, TIPO MARCO

_____________________________________________________________________________________________

Disñ. Estrc. Alcantarillas, pág.18

Page 19: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

Peso del Concreto Asfaltico = e1 x B x pe tierra

= 130.00 kg/m

total C.M. = 850.00 kg/m

= WCM

= 850.00 kg/m

a.2) Carga Viva ( CV)

La carga transmitida por el Vehiculo hacia la Vía

P cv = 7,264.00 kg

total C.V. = 7,264.00 kg

= WCV

= 5,587.69 kg CV/B

a.3) Carga de Diseño W1

Según el R.N.C. W1=

W1= kg/m ; Carga distribuida en losa Superior

b) CARGA SOBRE LOSA INFERIOR

b.1) Cargas Muertas (CM)

Pesos de la losa Superior (Calculados)

= 850.00 kg/m

Peso propio de losa inferior = e x B x pe. Concreto

= 624.00 kg/m

Peso propio de las paredes = e x H x pe. Concreto

= 1,440.00 kg/m

total C.M. = 2,914.00 kg/m

WCM

WCV= 2,914.00 kg/m

b.2) Carga Viva ( CV)

La carga transmitida por el Vehiculo hacia la Via se considera

P cv = 7,264.00 kg

total C.V. = 7,264.00 kg

WCM

WCV= 5,587.69 kg/m

b.3) Carga de Diseño W1

Según el R.N.C. W1 = 1.50 ( C.M. ) + 1.80 ( C.V .)

W2= kg/m Carga distribuida de la losa Inferior

c.) CARGA SOBRE LAS PAREDES LATERALES

c.1) Cargas Muertas (CM)

Efecto como carga distribuida

Efecto como carga distribuida

Efecto como carga distribuida

Efecto como carga distribuida

1.5( CM ) + 1.8( C.V )

11,332.85

Efecto como carga distribuida

Efecto como carga distribuida

Efecto como carga distribuida

Efecto como carga distribuida

14,428.85

Las Cargas Muertas que actuan sobre las paredes laterales de la estructura son los empujes

de la tierra.

Estos empujes de tierra pueden calcularse por cualquier metodo conocido, recomendandose el

metodo gràfico o el mètodo analìtico de RANKINE.

_____________________________________________________________________________________________

Disñ. Estrc. Alcantarillas, pág.19

Page 20: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

E= 1/2 g h² x C

E= Empuje en ( Kg )

Densidad del suelo o peso especifico en ( kg/m³ )

h = Altura del material actuante contra la estructura en (m)

K= Coeficiente de Balastro

Cuando la parte superior del relleno es horizontal, el valor de K esta dado por la formula

K = TAN² (45-θ/2)

θ es el angulo de reposo del material actuante.

Cuando la parte superior del relleno forma un angulo α con la horizontal, el valor de K

esta dado por la siguiente tabla

α 1:1 1:2 1:2.5 1:3 1:4

θ 45º 26º34 21º48 19º26 14º02

20° 0.72 0.58

25° 0.60 0.52 0.46

30° 0.54 0.44 0.40 0.37

35° 0.38 0.33 0.31 0.29

40° 0.29 1.00 0.24 0.23

45° 0.22 0.20 0.19 0.18

50° 0.29 0.16 0.15 0.14 0.14

55° 0.18 0.12 0.11 0.11 0.14

COMO EL RELLENO ES HORIZONTAL TENEMOS QUE,

K = TAN² (45-θ/2)

Donde ø = 30.00° ; 0.33

Según se sabe se esta usando las valores maximos en cada Alcantarilla:

donde se ha obtenido :

Donde hacen que exista dos cargas o valores: Ps

uno Superior: Ps = x h1 x K = 0

otro Inferior: Pi = x H x K > = 0

Altura considerable Total: H

Donde:

Ps = 0.00 kg/m Pi

Pi = 950.00 kg/m

Enesta zona no existe carga Viva para diseño por lo que la combinacion

Según el R.N.C. W = 1.50 ( C.M. )

W3= kg/m Carga distribuida Parte Inferior

Donde :

Donde :

1:1.5A NIVEL

33º41'

0.48

0.40

0.33

0.48 0.27

0.36 0.22

0.26 0.17

tan2(45º-ø/2) =

H

1,425.00

0.18 0.13

0.13 0.10

_____________________________________________________________________________________________

Disñ. Estrc. Alcantarillas, pág.20

Page 21: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

1.10

I2

c1.- CALCULO DE LAS INERCIAS

I = b x h³

12

b = Ancho de losa 1.00 m (analizamos solo para 1 ml)

h = e 0.20 m (espesor de losa)

Donde: I1 = I2 = 0.0007 m3

c2.- CALCULO DE LAS RIGIDECES

K ij = I ij / L ij

K 12 = K34 = 0.00061 m2

K 14 = K23 = 0.00051 m2

c3.- SUMATORIA DE LAS RIGIDECES

ΣK i= Suma de todas las rigideses que sale del punto (i)

ΣK 1 = ΣK 2 = ΣK 3 = ΣK 4 =

c4.- COEFICIENTE DE DISTRIBUCION

d ij = K/ΣK

0.542

0.458

c5.- MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO PERFECTO

W1 x L^2 = kg/m

12

W2 x L^2 = kg/m

12

W3 x L^2 = kg/m

30

- W3 x L^2 = kg/m

20

Momentos Finales Obtenidos por Cross

kg/m ; - M14 = kg/m

kg/m ; - M21 = kg/m

kg/m ; - M32 = kg/m

kg/m ; - M43 = kg/m

Para tener completo el diagrama de momentos es necesario conocer los valores de los momentos en el

centro de la luz de la losa

C : SISTEMA ESTATICO

w1 = 11,332.85

I1

1.3

0

w3 = 1,425.00 w3 = 1,425.00

w2 =14,428.85

0.0011

d 12 = d 21 = d 43 = d 34 =

d 14 = d 41 = d 32 = d 23 =

Mº12 = - Mº21= 1,142.73

Mº34 = - Mº43= 1,454.91

Mº23 = - Mº14= 80.28

Mº32 = - Mº41= -120.41

M12 = 431.93 431.93

M23 = 722.76 722.76

M34 = 667.88 667.88

M41 = 975.91 975.91

1

4

2

3

1

4

2

3

_____________________________________________________________________________________________

Disñ. Estrc. Alcantarillas, pág.21

Page 22: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

Formula general:

Vix MB - MA

Vx = Esfuerzo Cortante a la distancia "x"

Vix = Cortante a la distancia "x" Originado por las cargas sobre la viga

L = Longitud del tramo en analisis

Mi = Momento en el punto "i"

Mj = Momento en el punto "j"

d1.- Esfuerzo Cortante para Los Puntos 1 - 2 ( losa Superior)

Vx(+) = kg Vx(+/-) Promedio: = kg

Vx(-) = kg

d2.- Esfuerzo Cortante para Los Puntos 3 - 4 ( losa Inferior)

Vx(+) = kg Vx(+/-) Promedio: = kg

Vx(-) = kg

d3.- Esfuerzo Cortante para Los Puntos Laterales 1 - 4 ó 2 - 3

Vx(+) = kg

Vx(-) = kg

e1.- DIAGRAMA GENERAL PARA CALCULAR MOMENTOS MAXIMOS

W : Carga Distribuida

Mij : Momento en el Tramo ij

Mij Mx Mx : Momento en el punto X

Vx : Cortante en el punto X

V : Cortante en el Tramo ij

Vx X : Distancia a un punto fijo

V

Por Equilibrio: 2

Mx = V * X - W * X - Mij .....(1)

2

Por Equilibrio se Tiene: Vx + W * X - V = 0

Pero : Vx = 0

Entonces: X = V / W ....(2)

Punto donde el cortante es cero

Remplazando (2) en (1):

2

Mx = V - Mij ..... (3)

2W

D : CALCULO DE MOMENTOS CORTANTES

Vx = +

- L

5,968.68 6,233.07

6,497.45

7,655.84 7,935.87

8,215.89

350.96

432.79

E : MOMENTOS MAXIMOS POSITIVOS

W

X

Para Calcular el Momento maximo se debe cumplir que el cortante para un punto "x" sa Cero, es decir el

equilibrio de fuerzas cortantes sea cero:

i

_____________________________________________________________________________________________

Disñ. Estrc. Alcantarillas, pág.22

Page 23: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

e2.- Momento Maximo en la losa Superior (1 - 2)

Mx = 1,282.16 kg - m

e3.- Momento Maximo en la losa Inferior (3 - 4)

Mx = 1,206.45 kg - m

e4.- Momento Maximo en Paredes Laterales de la Alcantarilla:

DIAGRAMA GENERAL

W : Carga Distribuida

Mij : Momento en el Tramo ij

Mij Mx Mx : Momento en el punto X

Vx : Cortante en el punto X

V : Cortante en el Tramo ij

Vx X : Distancia a un punto fijo

y : W3*X/H

V

Por Equilibrio: 3

Mx = V * X - W3 * X - Mij .....(1)

Por Equilibrio se Tiene: 2

Vx + y * X - V = 0

2

Remplazando Y = W3*X/H ; Pero : Vx = 0

Llegamos a la Expresion: 2

(W3) * X - V = 0

2 H

Donde: W3 = kg/m

H = m

V = kg

Calculamos: X =

X1 = m

X2 = m

Donde el Valor verdadero de "X" es: 0.80 m

Remplazando en (1),Tenemos:

3

Mx = V * X - W3 * X - Mij

Mx = - -

Mx = kg - m

6 H

Para Calcular el Momento maximo se debe cumplir que el cortante para un punto "x" sa Cero, es decir el

equilibrio de fuerzas cortantes sea cero:

1,425.00

y

X

1.30

350.96

0.80

-0.80

0.80

6 H

280.846 93.615 722.757

-535.53

i

_____________________________________________________________________________________________

Disñ. Estrc. Alcantarillas, pág.23

Page 24: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

1,282.16

1,206.45

h . a ) VERIFICACIONES DEL PERALTE ASUMIDO

POR CORTANTE

d asumido= cm

r = cm

Maximo cortante actuante ( Vi )

V = kg

Maximo cortante Nominal que toma el concreto Vc

Vc = 0.053*√ f`c

Vc = kg/cm2

F : DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR

431.93 -722.76

-431.93 722.76

-535.53

975.91 -667.88

-535.53

-975.91 667.88

G : DIAGRAMA DE ESFUERZO CORTANTE

6,233.07

350.96

350.96

6,233.07

8,215.89

432.79

432.79

7,655.84

H : VERIFICACIONES DE DATOS ASUMIDOS

h .a .1 )

17.00

3.00

7,655.84

7.011

_____________________________________________________________________________________________

Disñ. Estrc. Alcantarillas, pág.24

Page 25: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

peralte calculado

dV = V = donde V= 7,655.84

Ǿ*b*Vc Ǿ= 0.85

b= ancho unitario

b= 100 cm

Vc= 7.01 kg/cm2

Donde:

dV = cm ok 'd' asumido es correcto

POR MOMENTOS

d = M

K*b

donde:

d= peralte calculado g=

M = momento Max actuante

M = kg-m fs= 0.50*fy

b= Ancho unitario fs= kg/cm2

b= 100 cm fs.max= kg/cm2

K= 0.50 * fc * g * j n=

fc= 0.40 * f'c

y f'c= kg/cm2 Pero: ; Es = 2.54 x 1E+06

fc= 70 kg/cm2 Ec = 1.60 x 1E+04

j= 1-g/3 n= 12

j= 0.889 g= 0.333

K= 0.50 * fc * g * j

K= 10.370

Entonces d = cm < d asum.= 17.00 cm

ok 'd' asumido es Correcto

h .b ) VERIFICACIONES DE LA SECCION TRANSVERSAL

h .b .1) Cortante Nominal Actuante (Vu)

Vu =

Vu = kg/cm2

h .b .2) Cortante Unitario que toma el concreto (Vc)

Vc = 0.53* *√ f´c

Vc = kg/cm2

entonces:

Vu = kg/cm2 Comparamos que:

Vc = kg/cm2 Vu < Vc Ok 'b' asumido es correcto

i .1) PARA LA LOSA SUPERIOR

i .1.1) Cara Externa (Nudos)

As = M= 431.93 kg-m = kg-cm

fs= 1680 kg/cm2

j= 0.889

d= 17.00 cm

fy= 4,200 kg/cm2

975.91

h .a .2 )

1

2100

kg

12.85

1+fs.max/(n*fc)

I : CALCULO DEL ACERO DE REFUERZO

1680

Es

Ec * √ f`c

175.00

9.70

V

43,193.29

fs * j * d

Ǿ*b*d

0.231

7.011

0.231

7.011

M

_____________________________________________________________________________________________

Disñ. Estrc. Alcantarillas, pág.25

Page 26: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

As = cm2

As.min = ; con b= 100 cm

As.min = cm2

Usaremos: As = 5.67 cm2

Asumimos:

As = 1/2'' = 6.33 cm2

Espaciamiento: S =

S = cm

Usaremos: 1 ø 1/2 @ 20.00 cm

i .1.2) Cara Interna (Centro de la Losa)

As = M= 1282.16 kg-m = kg-cm

As = cm2

As = cm2 < As.min = 5.67 cm2

Usaremos: As = 5.67 cm2

Asumimos:

As = 1/2'' = 6.33 cm2

Espaciamiento: S =

S = cm

Usaremos: 1 ø 1/2 @ 20.00 cm

i .2) PARA LA LOSA INFERIOR

i .2.1) Cara Externa (Nudos)

As = M= 667.88 kg-m = kg-cm

fs= 1680 kg/cm2

j= 0.889

d= 17.00 cm

fy= 4,200 kg/cm2

As = cm2

As.min = ; con b= 100 cm

As.min = cm2 ;

Usaremos: As = 5.67 cm2

Asumimos: As = 1/2'' = 6.33 cm2

Espaciamiento: S =

S = cm

Usaremos: 1 ø 1/2 @ 20.00 cm

5 ø

5 ø

1.701

14*b*d

fy

As < As.min

Ǿ½" *100

As

Ǿ½" *100

As

Ǿ½" *100

As

22.35

5.67

22.35

M 128,216.01

fs * j * d

5.051

5.051

5 ø

22.35

M 66,788.20

fs * j * d

2.631

14*b*d

fy

5.67 As As.min<

_____________________________________________________________________________________________

Disñ. Estrc. Alcantarillas, pág.26

Page 27: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

i .2.2) Cara Interna (Centro de la Losa)

As = M= 1206.45 kg-m = kg-cm

As = cm2

As = cm2 < As.min = 5.67 cm2

Usaremos: As = 5.67 cm2

Asumimos: As = 1/2'' = 6.33 cm2

Espaciamiento: S =

S = cm

Usaremos: 1 ø 1/2 @ 20.00 cm

i .3) PARA LAS PAREDES LATERALES

i .3.1) Cara Externa (Nudos)

As = M= 975.91 kg-m = kg-cm

fs= 1680 kg/cm2

j= 0.889

d= 17.00 cm

fy= 4,200 kg/cm2

As = cm2

As.min = ; con b= 100 cm

As.min = cm2 ;

Usaremos: As = 5.67 cm2

Asumimos: As = 1/2'' = 6.33 cm2

Espaciamiento: S =

S = cm

Usaremos: 1 ø 1/2 @ 20.00 cm

i .3.2) Cara Interna (Centro de la Losa)

As = M= -535.53 kg-m = kg-cm

As = cm2

As = cm2 < As.min = 5.67 cm2

Usaremos: As = 5.67 cm2

Asumimos: As = 1/2'' = 6.33 cm2

Espaciamiento: S =

S = cm

Usaremos: 1 ø 1/2 @ 20.00 cm

As

22.35

fs * j * d

4.752

4.752

5 ø

M

fy

M 120,645.35

97,590.95

fs * j * d

3.844

As

22.35

Ǿ½" *100

14*b*d

5.67 As < As.min

-53,552.63

fs * j * d

-2.109

5 ø

Ǿ½" *100

As

22.35

-2.109

5 ø

Ǿ½" *100

M

_____________________________________________________________________________________________

Disñ. Estrc. Alcantarillas, pág.27

Page 28: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

j.1) SEGÚN EL ACI -77-7.12.2 b= 100.00 cm.

Ast = 0.0018*b*d donde : d= 17.00 cm.

Ast = 3.06 cm2

Usaremos: As = 3.06 cm2

Asumimos: As = 3/8'' = 3.56 cm2

Espaciamiento: S =

S = cm

Usaremos: 1 ø 3/8 @ 20.00 cm

Asr = 0.0018*b*d

Asr = 3.06 cm2

Usaremos: As = 3.06 cm2

Asumimos:

As = 3/8'' = 3.56 cm2

Espaciamiento:

S =

S = cm

Usaremos: 1 ø 3/8 @ 20.00 cm

5 ø

Ǿ½" *100

As

23.29

5 ø

23.29

As

K : ACERO PARA ARMADURA DE REPARTICION (Asr)

Ǿ½" *100

J : ACERO POR CONTRACCION Y TEMPERATURA (Ast)

_____________________________________________________________________________________________

Disñ. Estrc. Alcantarillas, pág.28

Page 29: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

0.22 0.44

-0.72 -0.36

0.82 1.64

-2.70 -1.35

3.08 6.15

-10.43 -5.22

12.05 24.09

-40.06 -20.03

48.47 96.93

-131.55 -65.78

142.76 285.52

-466.65 -233.32

309.42 618.84

-575.50 -287.75

1142.73 -1142.73

1 -0.542 -0.458 2

0.1

3

-0.6

1

0.5

0

-2.2

9

1.9

1

-8.8

3

7.2

2

-33

.90

25

.49

-111

.31

100

.11

-39

4.8

5

55

2.0

8

-48

6.9

6

-80

.28

-0.4

58

-0.5

42

80

.28

73

1.3

6

-38

9.6

2

33

7.4

3

-14

5.7

2

114

.56

-32

.54

28

.47

-8.2

1

7.2

7

-2.2

3

1.9

4

-0.5

9

0.5

1

-0.1

6

0.2

6

-0.3

0

1.0

0

-1.1

4

3.8

2

-4.4

1

14.4

3

-16

.95

50

.98

-55

.66

20

0.2

2

-19

7.4

3

110

4.1

5

-24

3.4

8

120

.41

-0.5

42

-0.4

58

-12

0.4

1

36

5.6

8

-77

9.2

5

168

.71

-29

1.4

3

57

.28

-65

.08

14.2

4

-16

.41

3.6

4

-4.4

6

0.9

7

-1.1

9

0.2

6

-0.3

1

4 -0.458 -0.542 3

-1454.91 1454.91

-460.46 -920.93

934.28 467.14

-172.21 -344.42

169.42 84.71

-38.46 -76.91

43.13 21.57

-9.70 -19.39

12.21 6.11

-2.64 -5.28

3.23 1.62

-0.70 -1.40

0.84 0.42

-0.18 -0.37

0.22 0.11

1.- MOMENTOS FINALES:

M12 = - M14 = kg/m

M23 = - M21 = kg/m

M34 = - M32 = kg/m

M41 = - M43 = kg/m

6.- CALCULO DE MOMENTOS FINALES :METODO DE CROS

A.- PARA ALCANTARILLAS

431.93 -722.91

-43

1.5

8

72

2.7

6

97

5.9

1

-66

7.7

7

667.88

975.91

-975.91 667.88

431.93

722.76

1

_____________________________________________________________________________________________________

Cross, pág.29

Page 30: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

Datos:

h :

b1 :

b2 :

L :

e :

:

z :

e

h x z e

b1 b2

h x z e

e

Según diseño tenemos :

h : 1.10 m

b1 : 0.70 m

b2 : 0.90 m

e : 0.20 m

: 12.50° m

z : 0.10 m

L : 0.70 m

m

Adoptamos: L = 0.70 m

con lo que verificamos el angulo:

= 0.82 °

Nota:

Espesor de Muros

Angulo de inclinacion de la transicion, (menor 12.5°)

Inclinacion de taludes aguas arriba, si existieran

A: TRANSICIONES PARA ALCANTARILLAS, SI FUERA EL CASO DE QUE SE

USARAN, EN QUEBRADAS O PARA CANALES

7.- DISEÑO DE TRANSICIONES DE ENTRADA Y SALIDA PARA ALCANTARILLAS

Ancho aguas arriba

Ancho aguas a bajo

longitud de la transicion a calcular

Altura o profundidad de la Alcantarilla

L =(b1/2+zxh)

tan

- b2/2

L

0.01 = 0.01

=0.01

tan 12.50°

=

No se usaran transiciones de entrada, debido a que las alcantarillas reciviran el agua de las

cunetas, pero su calculo es necesario para saber, que medidas se pueden tomar al respecto.

L 0.70

ok L es Correcto

0.05

tan =(b1/2+zxh) - b2/2

=

____________________________________________________________________________________________

Disñ, pág.30

Page 31: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

1

z Y

a a

Izquierda Derecha Queb. (*) A P R

m m3/seg b (m) ( Z ) s (y) m2 m m (m/s) BL (m) Y' (m) m3/s

1 0+648.60 0.385 0.010 1.25 1 0.395 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 0.47 3.21 0.15 1.35 0.10 0.300 0.63 ok

2 1+318.00 0.0713 0.040 1.25 1 0.111 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 0.47 3.21 0.15 1.35 0.10 0.300 0.63 ok

3 1+678.00 0.0459 0.0650 0.040 1.25 1 0.151 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 0.47 3.21 0.15 1.35 0.10 0.300 0.63 ok

4 1+783.00 0.0246 0.0107 0.040 2.00 1 0.075 2.00 6.00 6.67 0.025 0.015 0.20 0.67 4.70 0.14 1.33 0.10 0.300 0.89 ok

5 4+722.00 0.0109 0.2909 0.040 1.25 1 0.342 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 0.47 3.21 0.15 1.35 0.10 0.300 0.63 ok

6 5+037.00 0.0241 0.0115 0.040 1.25 1 0.076 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 0.47 3.21 0.15 1.35 0.10 0.300 0.63 ok

7 5+152.50 0.0416 0.0113 0.040 1.25 1 0.093 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 0.47 3.21 0.15 1.35 0.10 0.300 0.63 ok

8 5+331.00 0.0942 0.0053 0.040 2.00 1 0.140 2.00 6.00 6.67 0.025 0.015 0.20 0.67 4.70 0.14 1.33 0.10 0.300 0.89 ok

9 5+461.00 0.0971 0.0965 0.040 1.25 1 0.234 1.50 4.00 4.17 0.025 0.015 0.20 0.47 3.21 0.15 1.35 0.10 0.300 0.63 ok

10 5+597.00 0.0298 0.2761 0.040 2.00 1 0.346 2.00 6.00 6.67 0.025 0.015 0.20 0.67 4.70 0.14 1.33 0.10 0.300 0.89 ok

11 5+975.00 0.0865 0.2227 0.040 2.00 1 0.349 2.00 6.00 6.67 0.025 0.015 0.20 0.67 4.70 0.14 1.33 0.10 0.300 0.89 ok

Nota: El Baden N° 01, es existente por lo que su factor de seguridad es uno, y su estado es bueno. El dimensionamiento es justificable, con este valor

(*): Caudal Aproximado según visita de campo, se octuvo con aforo y estimado

8 .- DISEÑO DE BADENES

Altura

Total

Datos Hidrau.Caudal

L

Factor de

Seguridad

Caudal por

Baden

Tirante

Asum.

b

Y'

V.

BL

Longitud de

Badenn Pendiente

Borde

Libre

Caudales de Cunetas+Quebrada Ancho

SoleraTaludaN° Ubicación

_______________________________________________________________________________________________________________________

Diseño de Badenes, pag 31

Page 32: DISEÑO DE OBRAS DE ARTE, MEJ. CAMINO VECINAL CRUCE NARANJO - SAN MIGUEL - SABANAS

FABRICACION DE SEÑALES PREVENTIVAS RENDIMIENTO=30 UND/DIA

Rendimiento: 30.00 UND

Descripción Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial

MANO DE OBRA

PEON HH 10 2.6667 8.17 21.79

CAPATAZ HH 1 0.2667 13.05 3.48

MATERIALES

PERNOS 1/4" X 2 1/2" UND 2 0 0

PINTURA ANTICORROSIVA M2 0.72 22.58 16.26

LAMINA REFLECTORIZANTE P2 4 6.48 25.92

PLANCHA GALVANIZADA DE 1/16" M2 0.36 0 0

FLETE KG 2.4 0 0

TUB. FIERRO NEGRO DE 2" x 6.4m M 3.1 0 0

PINTURA ESMALTE M2 0.36 43 15.48

EQUIPOS

HERRAMIENTAS MANUALES %MO 0.03 25.27 0.76

Costo Unitario S/. 83.69

FABRICACION DE SEÑALES INFORMATIVAS RENDIMIENTO=40 UND/DIA

Rendimiento: 40.00 UND

Descripción Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial

MANO DE OBRA

CAPATAZ HH 1 0.2 13.05 2.61 Ajustar

PEON HH 10 2 8.17 16.34 Ajustar

MATERIALES

PERNOS 1/4" X 2 1/2" UND 2 0 0 Ajustar

PLANCHA GALVANIZADA DE 1/16" M2 0.18 0 0 Ajustar

PINTURA REFLECTORIZANTE M2 0.18 0 0 Ajustar

TUB. FIERRO NEGRO DE 2" x 6.4m M 3 0 0 Ajustar

PINTURA ESMALTE M2 0.18 43 7.74 Ajustar

PINTURA ANTICORROSIVA M2 0.36 22.58 8.13 Ajustar

EQUIPOS

HERRAMIENTAS MANUALES %MO 0.03 18.95 0.57 Ajustar

Costo Unitario S/. 35.39

EXCAVACION Y COLOCACION RENDIMIENTO=30 UND/DIA

Rendimiento: 30.00 UND

Descripción Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial

MANO DE OBRA

PEON HH 10 2.6667 8.17 21.79 Ajustar

CAPATAZ HH 1 0.2667 13.05 3.48 Ajustar

EQUIPOS

HERRAMIENTAS MANUALES %MO 0.03 25.27 0.76 Ajustar

CAMION VOLQUETE 7 M3. HM 1 0.2667 0 0 Ajustar

Costo Unitario S/. 26.03