Download - Diseño de Muro de Encausamiento
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PAGINA 350
DISEÑO DEL MURO DE CONCRETO ARMADO
Pes = 1.00 t/m3 Peso específico del material de relleno
Pec = 2.40 t/m3 Peso específico del concreto armadoF'c = 210 kg/cm2 Resistencia del concreto
Fy = 4200 kg/cm2 Límite de fluencia del acero
f = 8 Ángulo de fricción interna
f = 0.42 Coeficiente de rozamiento
Qs = 7.70 t/m² Capacidad portante bruta del suelo
Hc = 1.20 m Profundidad de cimentación
FSD= 1.50 Factor de seguridad al deslizamiento
FSV= 1.75 Factor de seguridad al volteo
L = 10.00 m Longitud de muro a construir
H/24 0.17 m 0.30
3.60 3.60
0.70
0.40
0.30 3.55
4.55
B H/2 OK
Empuje : E
PROYECTO: “MEJORAMIENTO DELSERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO TRANCA EL COLOCHE. LOCALIDAD DE HUAMBOS - DISTRITO DE HUAMBOS - CHOTA - CAJAMARCA”
1.- DATOS
2.- ESTABILIDAD DEL MURO
B/3
B= (0.40 - 0.70) H
≥
H/10 - H/12 DEDO TALÓN
PANTALLA
PUNTERA TALÓN
PANTALLA
h'=
≥
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Altura del relleno : h = 3.60 mCoeficiente de presión activa : Ka = (1 - sen f)/(1 + sen f) =
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DISEÑO DEL MURO DE CONCRETO ARMADO 4.90 Tn
Momento al volcamiento : Mv
Subpresión:
y = h / 3 = 1.20 m
Ma = E * y = 5.88 t-m/m
Muv = 1,70 * Ma = 9.99 t-m/m
Dimensionamiento de la pantalla
t1 = 0.30 m
Mu = 9.99 t-m/m
Cuantía = 0.0040 (cuantía asumida)
b = 100 cm
d = 0.26 m
t2 = 0.31 m
Adoptamost = 0.30 m
4.00 Comprobación al esfuerzo cortante : Vu:
h ' = 3.20 m
E ' = 3.87 Tn
0.40 Eu = 1,70 * E '
Eu = 6.58 Tn
Peralte: d = 20 cm
Vu = Eu / ( 0,85 * b * d ) =
Vu <3.87 <
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E = Ka * gs * h2 / 2 =
Sp = gW
* (H - franco) * B/2 =
V adm = 0,53 ( f 'c )1/2 =
H =
h' =
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0.756 EL ESPESOR t ES CORRECTO
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Momento resistente : Mr0.30
7.96 t/m
3.60
0.70
(cuantía asumida)
0.40
A
0.30
4.55
SECCCIÓN PESO
t
W1 4.37W2 2.59
W3 0.00
W4 0.00
W5 12.78W = 19.74
3.87 kg/cm2
FACTOR DE SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTO
7.68 kg/cm2FSD = f * ( W ) / E =
V adm7.68 FSD
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* (H - franco) * B/2 =
DEDO
W2
W4
W3
W1
Sp
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1.693EL ESPESOR t ES CORRECTO
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FACTOR DE SEGURIDAD AL VOLTEO
FSV = Mr / Mv =
FSV 8.10
POSICIÓN DE LA RESULTANTE
4.00
2 * B / 3
3.03
y
0.40
3.55 PRESIONES DEL SUELO
s1 = W / B * ( 1 + 6 * e / B ) =
BRAZO-A MOMENTO s2 = W / B * ( 1 - 6 * e / B ) =
m t-m
2.28 9.940.85 2.20
1.00 0.00 0.41
1.00 0.00
2.78 35.46Mr = 47.60
2FSD = f * ( W ) / E = 1.69
>= 1.50
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XA = ( Mr - Mv ) / W =
Excentricidad : e = B / 2 - XA
=
h =
E
W4
W5
1 +
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>= 1.50O.K.
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FACTOR DE SEGURIDAD AL VOLTEO
FSV = Mr / Mv = 8.10
>= 1.75>= 1.75
O.K.
2.33 m
>= >= B / 3
>= 2.33 >= 1.52O.K.
-0.05 m
e <= B / 6 3.60
-0.05 <= 0.76
Existen solo esfuerzos de compresión
s1 = W / B * ( 1 + 6 * e / B ) = 0.41 kg/cm2
s2 = W / B * ( 1 - 6 * e / B ) = 0.46 kg/cm2
A Empuje horizontal en cada sección : F = p * hi / 20.46
19.742.33
fuerzas cuyos brazos,corresponden a los centro de gravedad de los triángulos
0.43 kg/cm2 0.27 kg/cm2 de presiones, son : y = hi / 3
1.5s1 < ss0.27 0.77
O.K.
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3.- DISEÑO DE LA PANTALLA
Presiones en la base : p = Ka * gs * hi
= ( Mr - Mv ) / W =
XA
Excentricidad : e = B / 2 - XA
=
admisible =
1 =
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p1 = 2.72 T/m2p2 = 1.81 T/m2
p3 = 0.91 T/m2
0.30
1.20
1.20
3.60
1.20
0.30
Empuje horizontal en cada sección : F = p * hi / 2
F1 = 4.90 Tn
F2 = 4.35 Tn
F3 = 1.09 Tn
fuerzas cuyos brazos,corresponden a los centro de gravedad de los triángulos
de presiones, son : y = hi / 3
y1 = 1.20 my2 = 0.80 my3 = 0.40 m
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DISEÑO DE LA PANTALLA
Presiones en la base : p = Ka * gs * hi
1
2
33
p3
p2
p1
F1
F3
F2
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Momentos flectores en cada sección : M = Fi * yi
M1 = 5.88 t-m/m
M2 = 3.48 t-m/m
M3 = 0.44 t-m/m
ARMADURA POR FLEXIÓN
Sección 1 :
Mu = 587600.77 Kg-cm
b * d = 100 10
As = 20.51
As min = ( 14 / fy ) * b * d = 3.33
As min = 0.0018*b*d = 1.80
por lo tanto : As1 = 20.51
Sección 2 :
Mu = 348207.87 Kg-cm
b * d = 100 20
As = 4.74
As min = ( 14 / fy ) * b * d = 6.67
0.0018*b*d = 3.60
por lo tanto : As2 = 6.67
Sección 3 :
Mu = 43525.98 Kg-cm
b * d = 100 25
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cm2
As = r b d = {[ 1 - (1 - 2,36 * Mu/(0,9 * b * d2 * f 'c))1/2 ]/1,18 * f 'c/fy }*b*d
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
As = r b d = {[ 1 - (1 - 2,36 * Mu/(0,9 * b * d2 * f 'c))1/2 ]/1,18 * f 'c/fy }*b*d
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
As = r b d = {[ 1 - (1 - 2,36 * Mu/(0,9 * b * d2 * f 'c))1/2 ]/1,18 * f 'c/fy }*b*d
x
x
xx
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As = 0.46 cm2
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As min = ( 14 / fy ) * b * d = 8.33
0.0018*b*d = 4.50
por lo tanto : As3 = 8.33
DISTRIBUCIÓN DE ACERO
Sección 1 :
As1 = 20.51 cm2
Usar acero
Sección 2 :
As1 = 6.67 cm2
Usar acero
Lado Vertical de la Pantalla (Cara Exterior) :
As' = 2/3 x As1
As' = 4.67 cm2
Usar acero
Lado Vertical de la Pantalla (Cara Interior) :As' = 2/3 x As1 As' = 4.67 cm2
Usar acero
ARMADURA POR TEMPERATURA
Ast = 0,0025 * b * tm = 7.50 cm2Cara exterior : As = 2 / 3* Ast =
Usar acero 1/2''
Cara interior : As = 2 / 3 * Ast =Usar acero 1/2"
Usar acero 1/2"
ALTURA DE CORTE PARA Mu/2
0.99 m1.24 m Tomaremos:
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cm2
HC =HC =
@
@
@
@
� −∛((3 _�=�_�������� � 〖 �〗 )/(1.7 _��������� � 〖����〗 _ ) _ (��� ��� � � (���) )) ������� +�_���������������
@
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DISEÑO DE LA LLAVE DE CORTE
Esfuerzo de aplastamiento : fa
Suponemos:
fa = 1,70 * F1 / ( 0,70 * b * m ) =
1/2" 0.06 m fa adm = 0,85 * 0,70 * f 'c =
1/2" 0.10 m fa
29.73
El valor adoptado de m es correcto
Longitud de la llave de corte : L
As1 ' = As1 - As2 ' = 13.84 cm2
1/2" 0.19 m
1/2" 20.00 m Adoptamos : L =
DISEÑO DE LA LLAVE DE CORTE EN FUNCION DEL SUELO
1/2" 0.27 m
1/2" 25.00 m
1/2" 0.27 m 0.02 m
1/2" 0.25 m
5.00 cm2 0.10
0.30 m
5.00 cm20.30 m
0.30 m DETERMINACION DE LA BASE: Calculo del Tacón
0.75
1.25 m
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cm2
cm2
L >= 1,70 * F1 / ( 0,85 * b * 0,53 * f 'c1/2 ) =
Ept =
HC =
@
@
@
@
@
@
@ @
@
@
� −∛((3 _�=�_�������� � 〖 �〗 )/(1.7 _��������� � 〖����〗 _ ) _ (��� ��� � � (���) )) ������� +�_���������������
� =1/2._�� .[(ℎ^′ )^2−ℎ^′2 ].(1 )/� +� +����(1 )−����
@
@
@ @ @
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DISEÑO DE LA LLAVE DE CORTE
Esfuerzo de aplastamiento : fa
m = 4.0 cm
fa = 1,70 * F1 / ( 0,70 * b * m ) = 29.73 kg/cm2
fa adm = 0,85 * 0,70 * f 'c = 124.95 kg/cm2
< fa adm
< 124.95
El valor adoptado de m es correcto
12.75 cm
20 cm
DISEÑO DE LA LLAVE DE CORTE EN FUNCION DEL SUELO
m0.10 0.10
0.30
DETERMINACION DE LA BASE: Calculo del Tacón
m
0.20 3.60
4.55
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L >= 1,70 * F1 / ( 0,85 * b * 0,53 * f 'c1/2 ) =
L =
L =
� =1/2._�� .[(ℎ^′ )^2−ℎ^′2 ].(1 )/� +� +����(1 )−����
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0.40
0.70 0.30 3.55
4.55
0.46
0.41
s3 = 0.41
s4 = 0.42
Momento flector : Mf
0.10 t-m/m
Mu = 1.25 * Mf = 0.13 t-m/m
REFUERZO VERTICAL
ARMADURA PRINCIPAL EN LA BASE (cara interior)
Muv = 12992.67 kg-cm/cmt2 = 30.00 cm
d = 18.73 cm
b = 100 cm
Momento resistente de la sección : Mr
Ru = 0.54
b = 100 cm
18.73 cm
0.19 t-m/m
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4.- DISEÑO DE LA BASE
t/m2
t/m2
Mf = Lpunte2 / 6 * ( 2 * s1 + s3 ) =
kg/cm2
dzapata =
Mr = Ru * b * d2 =
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Mu ≤ Mr0.13 ≤ 0.19 O.K.
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Verificación del peralte por Corte
0.49 t
Vu = V / ( 0,85 * b * d ) = 0.31
7.68Vu < V adm
0.31 < 7.68 O.K.
ARMADURA POR FLEXIÓN
Mu = 12992.67 Kg-cm
b * d = 100 30
As = 11.46As min = ( 14 / fy ) * b * d = 10.00
As min = ( 0.0018 ) * b * d = 5.40
Cara superior As = 9.58
Usar acero 5/8" 0.21 m
Usar acero 5/8" 0.20 m
Cara inferior Usar acero 5/8" 0.30 mUsar acero 5/8" 0.30 m
ARMADURA POR TEMPERATURA
Ast = 0,0020 * b * t = 8.00
Cara superior : As = 2 / 3* Ast = 5.33
Usar acero 1/2" 0.24 m
Usar acero 1/2" 0.25 m
Cara inferior : As = 2 / 3 * Ast = 5.33
Usar acero 1/2" 0.24 mUsar acero 1/2" 0.25 m
0.40
3.55
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V = ( s1 + s3 ) / 2 * Ldedo * 1,70 =
kg/cm2
V adm = 0,53 ( f 'c )1/2 = kg/cm2
cm2
As = r b d = {[ 1 - (1 - 2,36 * Mu/(0,9 * b * d2 * f 'c))1/2 ]/1,18 * f 'c/fy }*b*d
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
x
@
Ws + Wpp
@
@
@ @
@
@
@
@ @
@
@ @
@
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0.42
0.58
Diagrama de presiones netas últimas :
5.80
Peso del suelo : Ws = W4 / Ltalón * 1,40 =
Ws + Wpp = 6.38
DISEÑO A FLEXIÓN
Momento flector : Mf
36.28
Peralte mínimo : d
Mu = 3627803.68 kg-cm
Ru = 0.54
b = 100 cm
27.20 cm
d adoptado > d calculado37.00 > 27.20
El espesor adoptado es correcto
Peralte necesario por Corte
20.48
31.36
d adoptado > d calculado32.21 > 31.36
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Peso propio del puntal : Wpp = t * gh * 1,40 =
t/m2
Mf = Ltalón2 / 6 * ( 2 * s2 ' + s4 ') =
kg/cm2
d = [ Muv / ( 0,90 * Ru * b ) ]1/2 =
V = ( s2 ' + s4 ' ) / 2 * Ltalón * 1,7 =
d = V / ( 0,85 * b * 0,53 * f 'c1/2 ) =
'=
'
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PAGINA 350
PROYECTO: “MEJORAMIENTO DELSERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO TRANCA EL COLOCHE. LOCALIDAD DE HUAMBOS - PROYECTO: “MEJORAMIENTO DELSERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO TRANCA EL COLOCHE. LOCALIDAD DE HUAMBOS - DISTRITO DE HUAMBOS - CHOTA - CAJAMARCA”
El espesor adoptado es correcto
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0.46 ARMADURA POR FLEXIÓN
Mu = 3627803.68 Kg-cm
0.65 b * d = 100 32
As = 34.05
5.74
As min = ( 14 / fy ) * b * d =
1.34 As min = ( 0.0018 ) * b * d =
5.04 por lo tanto : As = 16.88 cm2Cara superior Usar acero 3/4"
Usar acero 3/4"
Cara inferior Usar acero 3/4"
Usar acero 3/4"
ARMADURA POR TEMPERATURA
t-m/m Ast = 0,0020 * b * t = 7.20
Cara superior e Inferior: As = 2 / 3* Ast =
Usar acero 1/2"
Usar acero 1/2"
LONGITUD DE DESARROLLO DE LAS VARILLAS : Ld
Área de la varilla : Ab = 2.99 cm2
Diámetro de la varilla : db =
t Ld mín = 0,0057 * db * fy * 1,40 =
cm Por tanto : Ld = 0.72 m
Tomar Ld = 0.75 m
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As = r b d = {[ 1 - (1 - 2,36 * Mu/(0,9 * b * d2 * f 'c))1/2 ]/1,18 * f 'c/fy }*b*d
cm2
t/m2
t/m2
Ld = 0,059 * Ab * fy * 1,40 / f 'c1/2 =
x
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10.74
5.84
0.17 m
0.20 m
0.24 m
0.25 m
4.80 cm2
0.26 m
0.25 m
LONGITUD DE DESARROLLO DE LAS VARILLAS : Ld
71.60 cm
12.7 mm
42.57 cm
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cm2
r b d = {[ 1 - (1 - 2,36 * Mu/(0,9 * b * d2 * f 'c))1/2 ]/1,18 * f 'c/fy }*b*d
cm2
cm2
cm2
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