DISEO ALEROS 5.00 x 4.005.- DISEO DE LOS ALEROS Y LOSA DE FONDO DE LOS CABEZALESOBRA:SECTOR:TRAMO:FECHA:1.- GENERALIDADES:Se proyectar una alcantarilla marco de concreto armado, en el sentido transversal del eje del canalprincipal obtenida segn las condiciones topogrficas del terreno.Se disear con cargas muerta, viva y esfuerzos del terreno. El diseo se har a la rotura y severificar por servicio, siguiendo las especificaciones ACI.2.- CARACTERSTICAS TCNICAS DE LA ALCANTARILLA:Habindose obtenido el perfil transversal del lecho de las quebradas y del terrapln de la seccin,se determin la longitud de la alcantarilla.Luego del anlisis hidrulico se determin las caractersticas geomtricas de la seccin con el Programa de clculoH Canales del Ing Mximo Villn Bejar, como se detalla a continuacin:2.1.- GEOMETRAS:Ancho del cabezal:7.50B ? m.Altura del cabezal:3.425H ? m.Espesor de muros y losas:0.25e ? m.Tirante de agua:0.50? m.Luz del puente:5.00? m.SECCIN ASUMIDA2.3.- MATERIALES:Concreto armado:Resistencia a la compresin (f'c):175? Kg/cm2Esfuerzo permisible en compresin (F'c):78.75Kg/cm2F'c = 0.45*f'cMdulo de elasticidad del concreto:198,431.00Kg/cm2Ec = 15,000*(f'c)1/2Acero con Esfuerzo:Resistencia a la fluencia (fy):4200? Kg/cm2Esfuerzo admisible en traccin:1680Kg/cm2Fs = 0.40*f'yMdulo de elasticidad del acero:2100000? Kg/cm2Peso Especfico de Materiales:Concreto armado:2.40? Tn/m32.4.- ESPECIFICACIONES TCNICAS:Altura de relleno:3.850ht ? m.Peso epecifico mat. Relleno:1.90Pe ? T/m3.Angulo de friccin ():30.00 ?5.1.- PROCEDIMIENTO DE CALCULO:5.1.1- METRADOS DE CARGASLosa inferior:p.p. Estructura muros=2.47Tnp.p =(2 * 3.425 * 0.15 * 2.4)=p.p. Agua (tirante normal)=3.63Tnp.p =0.5 *1.00 * 1000 * 7.5p.p. Estructura Losa fondo=2.70Tnp.p =(7.5 * 0.15 * 2.4)=W=8.79TnReaccin del Terreno:Rt = 8.79 / 7.5=1.17Tn/mlW2=1.17Tn/mlSobre los muros laterales:Ka = tan^2 30=0.334kg/mlP1 = 0.334 * 1.9 * 3.85P1=2.44Tn/mlP2 = 0.334 * 1.9 * 0P2=0Tn/mlDiagrama de Cargas Finales:Factor de carga:Wu=1.40Wd (Carga muerta)W1=0.00Tn/mlW2=1.64Tn/mlP1=3.42Tn/mlP2=0.00Tn/mlDiagrama de Esfuerzos:Diagrama de Momento Flector:Diagrama de Esfuerzo cortante:BARRA num.AREA cm2PESO Kg/mPulg.cm.21/40.6350.3200.2505.1.2.- CLCULO DEL REA DE ACERO33/80.9800.7100.58044/81.2701.2901.02055/81.5901.9801.600Clculo del peralte efectivo:66/81.9102.8502.260Asumiendo un acero principal 1/2" = 1.27 cm.77/82.2203.8803.070ree.=3.00cm88/82.5405.0704.040d = H - dc asumido4/8dc = (ree. + asumido/2)dc = 3+1.27 / 2 =3.64cmEntonces el peralte efectivo ser:d = 25 - 3.635=21.37cmVerificacin del peralte con el mayor momento:Mr=7.79Ton-mClculo de r:r = 1680 / 78.75=21.330Clculo de n:n = 2100000 / 198431=10.580Clculo de k:k = 10.58 / (10.58 + 21.33)=0.330Clculo de j:j = 1 - (0.33 / 3)=0.8900Clculo del peralte mnimo:dmin = RAIZ(2*7.79 / 78.75 * 0.33 * 0.89 * 100 )=25.95cmModificar espesor asumido!5.1.3- VERIFICACIN POR CORTANTEa.- Cortante admisible:Vr=6.58TonVud = 6.58 / 0.85Vud=7.74Ton.b.- Cortante mximo:Vmx = 2.10 * RAIZ(175) * 100 * 21.365Vmx=59.35Ton.c.- Esfuerzo admisible del concreto:Vc = 0.53 * RAIZ(175) * 100 * 21.365Vc=14.980tn.Vc>VudNo necesita estribos!5.1.4.- CLCULO DEL REA DE ACERO LOSA INFERIOR Y MUROS1.- Clculo del rea de acero en los nudosM(-)=8.45Ton-mSe calcular por diseo de rotura:a=2.250b=100cmAs = 8.45 * 100000 / (4200 * 21.365 - 2.25 /2)=9.94cm2a = 9.94 * 4200 / (0.85*175 * 100)=2.807Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0015 * 100 * 21.365As min=3.20cm2Tomamos el mayor=12.73cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero5/8As/Ab= 12.73 / 1.98N de varillas=6Espaciamiento del acero:S = 1.98 *100 / 9.94=19.92cmUsaremos:5/8"@25.00cm.CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=198431.35kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=99215.67n=21.17Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:AS=7.92cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero5/8As/Ab= 7.92 / 1.98N de varillas=40.00371Clculo de K:K = (0.0000137641 * 448.1689 + 2 (0.00371 * 21.17)^0.5) - 0.00371*21.17)K=0.326Clculo de Jd:Jd = 21.365 (1 - 0.326 / 3 )Jd=19.04Clculo de fs:fs = 8.45*100000 / (7.92 * 19.04 )fs=5603.57Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.326 / (21.17 * ( 1 - 0.326 )fc=38.38Kg/cm2Pero fc no ser > 78.75 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =78.75Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.25 * 100 - 0.326 * 21.365) / (21.365 - 0.326 * 21.365)fscara=2104.08Kg/cm2A = 2 * 3.635 * 100 / 4A=181.75cm2w = 1.10 * 2104.08 * (3.635 * 181.75) ^ 1/3w=20114.44El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=20114.44ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:5/8"@0.25m.2.- Clculo del rea de acero principal en losaM(+)=6.88Ton-mSe calcular por diseo de rotura:a=1.818b=100cmAs = 6.88 * 100000 / (4200 * 21.365 - 1.818 /2)=8.01cm2a = 8.01 * 4200 / (0.85 * 175 * 100)=2.262Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 21.365As min=3.85cm2Tomamos el mayor=8.01cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 8.01 / 1.29N de varillas=6Espaciamiento del acero:S = 1.29 *100 / 8.01=16.10cmUsaremos:1/2"@20.00cm.CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=198431.35kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=99215.67n=21.17Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:AS=6.45cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 6.45 / 1.29N de varillas=50.00302Clculo de K:K = (0.0000091204 * 448.1689 + 2 (0.00302 * 21.17)^0.5) - 0.00302*21.17)K=0.299Clculo de Jd:Jd = 21.365 (1 - 0.299 / 3 )Jd=19.24Clculo de fs:fs = 6.88*100000 / (6.45 * 19.24 )fs=5544.01Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.299 / (21.17 * ( 1 - 0.299 )fc=33.85Kg/cm2Pero fc no ser > 78.75 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =78.75Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.25 * 100 - 0.299 * 21.365) / (21.365 - 0.299 * 21.365)fscara=2087.75Kg/cm2A = 2 * 3.635 * 100 / 5A=145.40cm2w = 1.10 * 2087.75 * (3.635 * 145.4) ^ 1/3w=18529.05El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=18529.05ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:1/2"@0.20m.3.- Acero de ReparticinAs = Acero principalL = Luz de clculoAr = 0.55 * 6.45 / 2.236Ar=1.59cm2Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 21.365As min=3.85cm2Tomamos el mayor=3.85cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 3.8457 / 1.29N de varillas=3Espaciamiento del acero:S = 1.29 *100 / 3.8457=33.54cmUsaremos:1/2"@25.00cm.4.- Acero de TemperaturaClculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 21.365As min=3.85cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 3.85 / 1.29N de varillas=3Espaciamiento del acero:S = 1.29 *100 / 3.85=33.51cmUsaremos:1/2"@25.00cm.5.- Acero de Reparticin en muros:Clculo del rea de acero mnimo en muros:As min = 0.0025 * 100 * 21.365As min=5.34cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 5.34 / 1.29N de varillas=4Espaciamiento del acero:S = 1.29 *100 / 5.34=24.16cmUsaremos:1/2"@20.00cm.DISEO FINAL DEL CABEZAL DE ALCANTARILLA

PUENTE MARCO 5.00 x 4.00DISEO ESTRUCTURAL ALCANTARILLA MARCO CA 5.00 x 4.00 m.OBRA:SECTOR:TRAMO:FECHA:1.- GENERALIDADES:Se proyectar una alcantarilla marco de concreto armado, en el sentido transversal del eje de la carreteraprincipal obtenida segn las condiciones topogrficas del terreno.Se disear con cargas muerta, viva y esfuerzos del terreno. El diseo se har a la rotura y severificar por servicio, siguiendo las especificaciones ACI.2.- CARACTERSTICAS TCNICAS DE LA ALCANTARILLA:Habindose obtenido el perfil transversal del lecho de las quebradas y del terrapln de la seccin,se determin la longitud de la alcantarilla.Luego del anlisis hidrulico se determin las caractersticas geomtricas de la seccin con el Programa de clculoH Canales del Ing Mximo Villn Bejar, como se detalla a continuacin:2.1.- GEOMETRAS:Ancho de la alcantarilla:5.35B ? m.Altura de la alcantarilla:4.35H ? m.Ancho interno:5.00b ? m.Altura interna:4.00h ? m.Espesor de muros y losas:0.40e ? m.Longitud de alcantarilla:7.20L ? m.Tirante cauce agua:1.00? m.SECCIN ASUMIDA2.3.- MATERIALES:Concreto armado:Resistencia a la compresin (f'c):210? Kg/cm2Esfuerzo permisible en compresin (F'c):94.50Kg/cm2F'c = 0.45*f'cMdulo de elasticidad del concreto:217,371.00Kg/cm2Ec = 15,000*(f'c)1/2Acero con Esfuerzo:Resistencia a la fluencia (fy):4200? Kg/cm2Esfuerzo admisible en traccin:1680Kg/cm2Fs = 0.40*f'yMdulo de elasticidad del acero:2100000? Kg/cm2Peso Especfico de Materiales:Concreto armado:2.40? Tn/m32.4.- ESPECIFICACIONES TCNICAS:Altura de relleno:0.00ht ? m.Peso epecifico mat. Relleno:1.90Pe ? T/m3.Angulo de friccin ():30.00 ?3.- PROCEDIMIENTO DE CALCULO:3.1.- METRADOS DE CARGASLosa superior:p.p. Losa superior=0.96Tn/mlp.p =2.4 * 0.4 * 1.00=p.p. Terrapln=0.00Tn/mlp.p. =1.9 * 0 * 1.00=W1=0.96Tn/mlP1=8.00TnLosa inferior:p.p. Estructura=17.95Tnp.p =(2*5.35*0.4 + 2*4*0.4 )*2.4=p.p. Carga viva=8.00Tnp.p. Agua (tirante normal)=4.95Tnp.p =1 *1.00 * 1000 * 4.95W=30.90TnReaccin del Terreno:Rt = 30.9 / (5.35 - 0.4)=6.24Tn/mlW2=6.24Tn/mlSobre los muros laterales:Ka = tan^2 30=0.334kg/mlP1 = 0.334 * 1.9 * 0P1=0Tn/mlP2 = 0.334 * 1.9 * (0 + (4 + 0.4) )P2=2.51Tn/mlDiagrama de Esfuerzos:Diagrama de Momento Flector:Diagrama de Esfuerzo cortante:BARRA num.AREA cm2PESO Kg/mPulg.cm.21/40.6350.3200.2503.2.- CLCULO DEL REA DE ACERO33/80.9800.7100.58044/81.2701.2901.02055/81.5901.9801.600Clculo del peralte efectivo:66/81.9102.8502.260Asumiendo un acero principal 1/2" = 1.27 cm.77/82.2203.8803.070ree.=4.00cm88/82.5405.0704.040d = H - dc asumido4/8dc = (ree. + asumido/2)dc = 4+1.27 / 2 =4.64cmEntonces el peralte efectivo ser:d = 40 - 4.635=35.37cmVerificacin del peralte con el mayor momento:Mr=10.60Ton-mClculo de r:r = 1680 / 94.5=17.780Clculo de n:n = 2100000 / 217371=9.660Clculo de k:k = 9.66 / (9.66 + 17.78)=0.350Clculo de j:j = 1 - (0.35 / 3)=0.8830Clculo del peralte mnimo:dmin = RAIZ(2*10.6 / 94.5 * 0.35 * 0.883 * 100 )=26.94cmEspesor correcto dmin < d!3.3.- VERIFICACIN POR CORTANTEa.- Cortante admisible:Vr=14.57TonVud = 14.57 / 0.85Vud=17.14Ton.b.- Cortante mximo:Vmx = 2.10 * RAIZ(210) * 100 * 35.365Vmx=107.62Ton.c.- Esfuerzo admisible del concreto:Vc = 0.53 * RAIZ(210) * 100 * 35.365Vc=27.16tn.Vc>VudNo necesita estribos!3.4.- CLCULO DEL REA DE ACERO LOSA SUPERIOR1.- Clculo del rea de acero en los nudosM(-)=8.72Ton-mSe calcular por diseo de rotura:a=1.654b=100cmAs = 8.72 * 100000 / (4200 * 35.365 - 1.654 /2)=6.01cm2a = 6.01 * 4200 / (0.85*210 * 100)=1.414Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0015 * 100 * 35.365As min=5.30cm2Tomamos el mayor=6.01cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero5/8As/Ab= 6.01 / 1.98N de varillas=3Espaciamiento del acero:S = 1.98 *100 / 6.01=32.95cmUsaremos:5/8"@25.00cm.CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=217370.65kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=108685.33n=19.32Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:AS=7.92cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero5/8As/Ab= 7.92 / 1.98N de varillas=40.00224Clculo de K:K = (0.0000050176 * 373.2624 + 2 (0.00224 * 19.32)^0.5) - 0.00224*19.32)K=0.254Clculo de Jd:Jd = 35.365 (1 - 0.254 / 3 )Jd=32.37Clculo de fs:fs = 8.72*100000 / (7.92 * 32.37 )fs=3401.33Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.254 / (19.32 * ( 1 - 0.254 )fc=29.61Kg/cm2Pero fc no ser > 94.50 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =94.50Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.4 * 100 - 0.254 * 35.365) / (35.365 - 0.254 * 35.365)fscara=1975.15Kg/cm2A = 2 * 4.635 * 100 / 4A=231.75cm2w = 1.10 * 1975.15 * (4.635 * 231.75) ^ 1/3w=22199.28El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=22199.28ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:5/8"@0.25m.2.- Clculo del rea de acero principalM(+)=10.07Ton-mSe calcular por diseo de rotura:a=1.918b=100cmAs = 10.07 * 100000 / (4200 * 35.365 - 1.918 /2)=6.97cm2a = 6.97 * 4200 / (0.85 * 210 * 100)=1.640Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 35.365As min=6.37cm2Tomamos el mayor=6.97cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero6/8As/Ab= 6.97 / 2.85N de varillas=2Espaciamiento del acero:S = 2.85 *100 / 6.97=40.89cmUsaremos:3/4"@30.00cm.CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=217370.65kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=108685.33n=19.32Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:AS=9.50cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero6/8As/Ab= 9.5 / 2.85N de varillas=30.00269Clculo de K:K = (0.0000072361 * 373.2624 + 2 (0.00269 * 19.32)^0.5) - 0.00269*19.32)K=0.275Clculo de Jd:Jd = 35.365 (1 - 0.275 / 3 )Jd=32.12Clculo de fs:fs = 10.07*100000 / (9.5 * 32.12 )fs=3300.12Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.275 / (19.32 * ( 1 - 0.275 )fc=32.98Kg/cm2Pero fc no ser > 94.50 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =94.50Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.4 * 100 - 0.275 * 35.365) / (35.365 - 0.275 * 35.365)fscara=1983.70Kg/cm2A = 2 * 4.635 * 100 / 3A=309.00cm2w = 1.10 * 1983.7 * (4.635 * 309) ^ 1/3w=24536.88El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=24536.88ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:3/4"@0.30m.3.- Acero de Reparticin en losaAs = Acero principalL = Luz de clculoAr = 0.55 * 9.5 / 2.324Ar=2.25cm2Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 35.365As min=6.37cm2Tomamos el mayor=6.37cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 6.3657 / 1.29N de varillas=5Espaciamiento del acero:S = 1.29 *100 / 6.3657=20.26cmUsaremos:1/2"@20.00cm.4.- Acero de TemperaturaClculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 35.365As min=6.37cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 6.37 / 1.29N de varillas=5Espaciamiento del acero:S = 1.29 *100 / 6.37=20.25cmUsaremos:1/2"@20.00cm.3.5.- CLCULO DEL REA DE ACERO LOSA INFERIOR Y MUROS1.- Clculo del rea de acero en los murosM(-)=8.72Ton-mSe calcular por diseo de rotura:a=1.654b=100cmAs = 8.72 * 100000 / (4200 * (35.365 - 1.654 /2))=6.01cm2a = 6.01 * / (0.85 * 210 * 100)=1.414Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 35.365As min=6.37cm2Tomamos el mayor=6.37cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero5/8As/Ab= 6.3657 / 1.98N de varillas=3Espaciamiento del acero:S = 1.98 *100 / 6.01=32.95cmUsaremos:5/8"@25.00cm.CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=217370.65kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=108685.33n=19.32Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:AS=7.92cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero5/8As/Ab= 7.92 / 1.98N de varillas=40.00224Clculo de K:K = (0.0000050176 * 373.2624 + 2 (0.00224 * 19.32)^0.5) - 0.00224*19.32)K=0.254Clculo de Jd:Jd = 35.365 (1 - 0.254 / 3 )Jd=32.37Clculo de fs:fs = 8.72*100000 / (7.92 * 32.37 )fs=3401.33Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.254 / (19.32 * ( 1 - 0.254 )fc=29.61Kg/cm2Pero fc no ser > 94.50 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =94.50Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680.00Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.4 * 100 - 0.254 * 35.365) / (35.365 - 0.254 * 35.365)fscara=1975.15Kg/cm2A = 2 * 4.635 * 100 / 4A=231.75cm2w = 1.10 * 1975.15 * (4.635 * 231.75) ^ 1/3w=22199.28El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=22199.28ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:5/8"@0.25m.Acero de Reparticin en muros:Clculo del rea de acero mnimo en muros:As min = 0.0025 * 100 * 35.365As min=8.84cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 8.84 / 1.29N de varillas=7Espaciamiento del acero:S = 1.29 *100 / 8.84=14.59cmUsaremos:1/2"@20.00cm.2.- Clculo del rea de acero principal losa inferiorM(+)=10.60Ton-mSe calcular por diseo de rotura:a=2.024b=100cmAs = 10.6 * 100000 / (4200 *( 35.365 - 2.024 /2))=7.35cm2a = 7.35 * 4200 / (0.85 * 210 * 100)=1.729Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 35.365As min=6.37cm2Tomamos el mayor=7.35cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero5/8As/Ab= 7.35 / 1.98N de varillas=4Espaciamiento del acero:S = 1.98 *100 / 7.35=26.94cmUsaremos:5/8"@20.00cm.CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=217370.65kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=108685.33n=19.32Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:AS=9.90cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero5/8As/Ab= 9.9 / 1.98N de varillas=50.0028Clculo de K:K = (0.00000784 * 373.2624 + 2 (0.0028 * 19.32)^0.5) - 0.0028*19.32)K=0.279Clculo de Jd:Jd = 35.365 (1 - 0.279 / 3 )Jd=32.08Clculo de fs:fs = 10.6*100000 / (9.9 * 32.08 )fs=3337.62Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.279 / (19.32 * ( 1 - 0.279 )fc=33.65Kg/cm2Pero fc no ser > 94.50 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =94.50Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.4 * 100 - 0.279 * 35.365) / (35.365 - 0.279 * 35.365)fscara=1985.39Kg/cm2A = 2 * 4.635 * 100 / 5A=185.40cm2w = 1.10 * 1985.39 * (4.635 * 185.4) ^ 1/3w=20716.37El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=20716.37ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:5/8"@0.20m.3.- Acero de Reparticin losa fondoAs = Acero principalL = Luz de clculoAr = 0.55 * 9.9 / 2.324Ar=2.34cm2Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 35.365As min=6.37cm2Tomamos el mayor=6.37cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 6.3657 / 1.29N de varillas=5Espaciamiento del acero:S = 1.29 *100 / 6.3657=20.26cmUsaremos:1/2"@20.00cm.4.- Acero de Temperatura ambos sentidosClculo del rea de acero mnimo en losas:As min = (2/3) * 0.0018 * 100 * 35.365As min=4.24cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 4.24 / 1.29N de varillas=3Espaciamiento del acero:S = 1.29 *100 / 4.24=30.42cmUsaremos:1/2"@35.00cm.DISEO FINAL DE LA ALCANTARILLA4. DISEO DE LA VIGA SARDINEL4.1. Metrados de cargaAncho de la viga sardinel:0.20m.Altura de la viga sardinel:0.60H ? m.Luz libre de viga sardinel:5.00L ? m.Peso de rueda:8.00Tn.Peso de la viga=0.2 * 0.6 * 1.00 * 2.4Wd=0.29tn/ml4.2. Momento por peso propio:MD=0.90tn/ml4.3. Momento por sobrecarga:a.- Segn:Reemplazando:MSC=4.00tn/mlClculo del Ancho Efectivo E:El ancho de losa sobre el cual acta la carga de una rueda de camin es:Donde:L = Luz de la alcantarillaEntonces:E = 1.219 + 0.06 * 5E=1.519m.El valor de E, no debe ser mayor que:Donde:W = ancho de la alcantarilla entre sardinelesN = nmero de lneas de trnsitoW:6.80N:2.00?Emx = 6.8 / (2 * 2 )Emx=1.70m.Por lo tanto :E=1.519m.b.- Por ancho efectivo:Reemplazando en la frmula:Ps = 8 * (1.519 / 2 - 0.30 ) / ( 1.519 )Ps=2.42tn.Entonces el momento ser:Ms = 2.42 * 5 / 4Ms=3.025tn-mEntonces se tomar el mayor:Ms=4.000tn-mc.- Momento incluyendo el Impacto:Reemplazando:Mv+i = 4 * (0.30)MV+I=1.20tn-m4.4.- Clculo del Peralte necesario por Servicio:Reempazando en la frmula:Ms = 0.288 + 4 + 1.2Ms=5.488tn-mClculo del peralte efectivo:Asumiendo un acero principal 1/2" = 1.27 cm.ree.=4.00cmd = H - dc asumido3/8dc = (ree.+asumido+1/2/2)dc = 4+0.98+1/2/25.62cmEntonces el peralte efectivo ser:d = 60 - 5.615=54.39cmVerificacin del peralte con el mayor momento:Mr=5.49Ton-mClculo de r:r = 1680 / 94.5=17.780Clculo de n:n = 2100000 / 217371=9.660Clculo de k:k = 9.66 / (9.66 + 17.78)=0.350Clculo de j:j = 1 - (0.35 / 3)=0.8830Clculo del peralte mnimo:dmin = RAIZ(2*5.488*1e5 / 94.5*0.35*0.883*0.2 )=43.35cmEspesor correcto dmin < d!4.5.- Diseo por rotura:1. Momento ltimo:Reempazando en la frmula:Ms = 1.30 { 0.288 + 1.67 (4 + 1.2 ) }Ms=11.664tn-m / m2.- Clculo del rea de acero principal:Mnr=12.960tn-m / mSe calcular por diseo de rotura:a=7.141b=20cmAs = 12.96 * 100000 / (4200 *( 54.385 - 7.141 /2))=6.07cm2a = 6.07 * 4200 / (0.85 * 210 * 20)=7.141Clculo del rea de acero mnimo en vigas:As min = 0.0033 * 20 * 54.385As min=1.96cm2Tomamos el mayor=6.07cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero6/8As/Ab= 6.07 / 2.85N de varillas=2Usaremos:2varillas 3/4"CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=0.00kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=108685.33n=19.32Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero6/80.0052Clculo de K:K = (0.00002704 * 373.2624 + 2 (0.0052 * 19.32)^0.5) - 0.0052*19.32)K=0.359Clculo de Jd:Jd = 54.385 (1 - 0.359 / 3 )Jd=47.88Clculo de fs:fs=4748.71Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.359 / (19.32 * ( 1 - 0.359 )fc=48.70Kg/cm2Pero fc no ser > 94.50 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =94.50Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.6 * 100 - 0.359 * 54.385) / (54.385 - 0.359 * 54.385)fscara=1950.60Kg/cm2A = 2 * 5.615 * 0.2 * 100 / 2A=112.30cm2w = 1.10 * 1950.6 * (5.615 * 112.3) ^ 1/3w=18359.92El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=18359.92ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:2varillas 3/4"3.- Clculo del Acero Lateral IntermedioAsintermedio=0.570cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 0.57 / 0.71N de varillas=1Usaremos:2varillas 3/8"4.- Clculo del Acero SuperiorAssuperior=4.275cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero5/8As/Ab= 4.275 / 1.98N de varillas=2Usaremos:2varillas 5/8"4.6.- Verificacin por cortantea.- Cortante por peso propio:Reemplazando en la frmula:Vpp = 0.288 * 5 * / 2Vpp=0.720tn.b.- Cortante por sobrecarga:El ancho de losa sobre el cual acta la carga de una rueda de camin es:Donde:L = Luz de la alcantarillaEntonces:E = 1.219 + 0.06 * 5E=1.519m.El valor de E, no debe ser mayor que:Emx=1.70m.Reemplazando:0.4595El cortante por sobrecarga ser:Reemplazando:2.42Tn.c.- Cortante por impacto:Reemplazando:0.73Tn.d.- Cortante total:Vu = 1.3 *(0.72 + 1.67(2.42 + 0.73))Vu=7.775tn.e.- Esfuerzo admisible del concreto:Vc = 0.53 * RAIZ(210) * 20 * 54.385Vc=8.354tn.Vc>VuNo necesita estribos!4.7.- Diseo de los Estribos:=27.1925cm.=60.00cm.S(3/8) = 2 * 0.71 * 4200 / 3.5 * 20S(3/8)=85.20cm.Colocaremos entonces el menor de los tres valores calculados:Por lo tanto:Usaremos:3/8"@0.25DISEO FINAL DE LA VIGA SARDINEL

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