silos cimentacion

19
PROYECTO: PLA NTA DE A LMACENAMIENTO DE GRANO PROPIETARIO: INDUSTRIAS UNIDAS DEL PERÚ DISEÑO: EDINCO SAC 1 GENERAL 1.1 ALCANCE 1.2 CÓDIGOS Y ESTANDARES RNE Reglamento Nacional de Edificaciones Norma Técnica E0.20 – Cargas Norma Técnica E0.30 – Diseño sismorresistente Norma Técnica E0.50 – Suelos y cimentaciones Norma Técnica E0.60 – Concreto armado ACI-318  American Concrete Institute Building Code Requirements for Structural Concrete. 1.3 DOCUMENTOS REFERENCIALES PF10_0013A hoja 01/05 Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Planta baja, La pr esente Memori a de Cálcul o desarr ol la el di seño y anál i si s de las ciment ac iones para la Pl anta de al macenami ento de granos Página 1  _ Diagrama de flujo y Relacion de equipos PF10_0013A hoja 02/05 Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Para uso civil PF10_0013A hoja 03/05 Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Cortes PF10_0013A hoja 04/05 Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Canalización PF10_0013A hoja 05/05 Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Canalización 1.4 MATERIALES CONCRETO Esfuerzo Mínimo de Compresión (f'c) : 210 kg/cm 2 Cemento:  ASTM C 150, Tipo V, (Resistente al sulfato) ACERO DE REFUERZO Esfuerzo Mínimo de Fluencia (fy) : 4200 kg/cm 2  ASTM A615 RECUBRIMIENTOS r M 4 cm Pedestales r M 7.5 cm Cimentación 1 .5 CON DICI ONES DEL SUELO DE FUNDACI ÓN Capacidad portante del terreno: En condiciones Estáticas 25.0 Ton/m2 Presi ón admisible del suelo asumido En condiciones Dinámicas 30.0 Ton/ m2 De acuerdo al di go peruano NTE 0. 50 Cap.13 Ar t. 16 Página 1

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PROYECTO: PLANTA DE ALMACENAMIENTO DE GRANOPROPIETARIO: INDUSTRIAS UNIDAS DEL PERÚDISEÑO: EDINCO SAC

1 GENERAL

1.1 ALCANCE

1.2 CÓDIGOS Y ESTANDARES

RNEReglamento Nacional de Edificaciones

Norma Técnica E0.20 – Cargas

Norma Técnica E0.30 – Diseño sismorresistente

Norma Técnica E0.50 – Suelos y cimentaciones

Norma Técnica E0.60 – Concreto armado

ACI-318 American Concrete Institute

Building Code Requirements for Structural Concrete.

1.3 DOCUMENTOS REFERENCIALES

PF10_0013A hoja 01/05 Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Planta baja,

La presente Memoria de Cálculo desarrolla el diseño y análisis de las cimentaciones para la Planta de almacenamiento de

granos

Página 1

 _

Diagrama de flujo y Relacion de equipos

PF10_0013A hoja 02/05 Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Para uso civil

PF10_0013A hoja 03/05 Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Cortes

PF10_0013A hoja 04/05 Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Canalización

PF10_0013A hoja 05/05 Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Canalización

1.4 MATERIALES

CONCRETO

Esfuerzo Mínimo de Compresión (f'c) : 210 kg/cm2

Cemento:  ASTM C 150, Tipo V, (Resistente al sulfato)

ACERO DE REFUERZO

Esfuerzo Mínimo de Fluencia (fy) : 4200 kg/cm2  ASTM A615

RECUBRIMIENTOS

r M 4 cm Pedestales

r M 7.5 cm Cimentación

1.5 CONDICIONES DEL SUELO DE FUNDACIÓN

Capacidad portante del terreno:

En condiciones Estáticas 25.0 Ton/m2 Presión admisible del suelo asumido

En condiciones Dinámicas 30.0 Ton/m2 De acuerdo al código peruano NTE 0.50 Cap.13 Art.16

Página 1

 

1.6 OTROS

Peso Unitario del Concreto Reforzado : 2.40 ton/m3

1.7 PLANOS DESARROLLADOS EN EL PROYECTOitem Número de plano Descripción fundaciones

301-033-502-001 Planta general del proyecto

00 301-033-502-015 Especificaciones

01 301-033-502-012 Ventilador  

02 301-033-502-013 Pre - limpieza / balanza

03 301-033-502-007 Elevador E1/E2

04 301-033-502-008 Elevador E3

05 301-033-502-009 Muertos de anclaje

06 301-033-502-011 Muertos de anclaje

07 301-033-502-011 Muertos de anclaje

08 301-033-502-010 Muertos de anclaje

09 301-033-502-010 Muertos de anclaje

10 301-033-502-010 Muertos de anclaje

11 301-033-502-009 Muertos de anclaje

12 301-033-502-009 Muertos de anclaje

13 301-033-502-012 Muertos de anclaje

14 301-033-502-005 Silos púlmon 1

15 301-033-502-005 Silos púlmon 2

16 301-033-502-005 Silos púlmon 3

17 301-033-502-002 Silos de almacenamiento 1

17 301-033-502-003 Silos de almacenamiento 1

Página 2

 

17 301-033-502-004 Silos de almacenamiento 1

18 301-033-502-002 Silos de almacenamiento 2

18 301-033-502-003 Silos de almacenamiento 2

18 301-033-502-004 Silos de almacenamiento 2

19 301-033-502-002 Transportador helicoidal 1

19 301-033-502-003 Transportador helicoidal 1

20 301-033-502-002 Transportador helicoidal 2

20 301-033-502-003 Transportador helicoidal 2

21 301-033-502-006 Transportador de corriente 1

22 301-033-502-014 Tolva de recepción 1

22 301-033-502-014 Tolva de recepción 2

Página 2

 

Página 3Página 3

 

DATOS DEL SILO

Densidad del producto ensilado (γ) = 840 kg/m3

Capacidad portante neta del suelo (σ) = 2.5 kg/cm2

Peso especifico del Concreto = (γ) = 2400 kg/m3

γsuelo = 1800 kg/m3

Diámetro del silo (D) = 12 m

 Altura del muro (m)= 1.8 m

 Altura de la base (n) = 0.45 m

 Altura el silo (h) = 24 m

Espesor del muro del anillo (b) = 35 cm .

Espesor de la base (B) = 2 m

Diám. hasta el perno central = BCD = 12.174 m

Diámetro exterior Do = BCD + B = 14.174 m

Diámetro interior Di = BCD - B = 10.174 m

 Area del anillo de cimentación (AF )

 AF = pi ( D02-Di

2) / 4 = 76.49 m2

 Area del muro (Am)

 Am = pi ( (BCD+b/2)2-(BCD-b/2)

2 ) / 4 = 6.69 m2

Peso del anillo de concreto (WF)

WF = (AF*n+Am*m) * γConcreto = 111524.60 kg

Peso del silo = 17000 kg

DATOS DE LAS PRESIONES SEGÚN PLATONOV Y JANSSEN (VER CURVAS)

Presion lateral (P)= 11200 kg/m2

Presión sobre el fondo (Pv)

Platonov: Pv máximo = 18500 kg/m2

Janssen: Pv mínimo = 8046 kg/m2

MEMORIA DE CÁLCULOPROYECTO: PLANTA DE ALMACENAMIENTO DE GRANO

Página 4

1) PRESIONES LATERALES

En la figura 1 se han trazado las curvas de Jansen, Airy, DIN 1055 de llenado y vaciado, Ravenet y Platanov.

Fig. 1. Presiones laterales silo cilíndrico metálico de 24m de altura y 12m de

diámetro

Página 4

 

P = Presion lateral

P= 11200 kg/m2

2) PRESIONES SOBRE EL FONDO

Para la determinacion de la presión sobre el fondo se han trazado,en la figura 2, las curvas de Jansen, DIN 1055 de llenado, Ravenet

De acuerdo con la figura tomamos como base de cálculo la curva de presiones laterales según Platonov, por ser la mayor y por lo

tanto la mas crítica.

La determinación de las presiones en el fondo sirve para obtener los esfuerzos en la tolva o losa de concreto y asi poder calcular la

resulta ser de:

Pv = Presión sobre el fondo a la altura h (según curva)

Pv = 18500 kg/m2

3) FUERZAS DE ROZAMIENTO

Platonov: Pv máximo = 18500 kg/m2 (de la figura 2)

Janssen: Pv mínimo = 8046 kg/m2 (de la figura 2)

Fig. 2. Presiones sobre el fondo. Silo metálico de 24m de altura y 12 m de

diámetro

Tomando la curva de Platanov como base para los cálculos por ser la de mayores presiones, la presión máxima sobre el fondo

La forma de determinar los esfuerzos de rozamiento en la pared del silo, es por d iferencia entre el peso de la masa ensilada y el

Tomamos como base de cálculo las presiones sobre el fondo de la figura 2. Correspondientes a Platonov, que es la máxima,

Página 5

 

altura

El proceso de cálculo de las fuerzas de rozamiento es:

donde:

Fr total = Fuerza de Rozamiento sobre toda la pared a la altura h en kilos

h = Altura del borde superior del silo a la sección considerada en metros

D = Diámetro del silo en metros

γ = Densidad del producto ensilado en kg/m3

Pv = Presión sobre el fondo a la altura h en kg/m2

La fuerza de rozamiento en kg por metro lineal kg/m vale:

Fr total = 187741.577 kg

Fr u = 4980 kg/m

Fr total = 1370061.123 kg

Fr u = 36342 kg/m

Fig. 3. Fuerzas de rozamiento silo cilíndrico de 12m de diametro y 24m de

Fuerza de rozamiento mínima minimorum a una profundidad de 24m tomando la curva de presiones sobre el fondo de Platonov.

Fuerza de rozamiento máxima maximorum a una profundidad de 24m tomando la curva de presiones sobre el fondo de Janssen.

Página 6

 

4) CIMENTACIONES

Fig. 4. Cimentacion de un silo cilíndrico de 12m de diámetro y

24m de altura

Página 7

  Anillo periférico prolongación del cuerpo cilíndrico

  a) Esfuerzos de tracción

El esfuerzo de tracción en kg/m vale:

T = Esfuerzo de tracción en kg/m

P = Presión lateral en kg/m2

P= 11200 kg/m2

T= 67200 kg/m

Este esfuerzo lo absorberemos solamente con la armadura doble trabajando a tracción y de acuerdo con la figura 4.

  b) Esfuerzo de compresión:

Debido al rozamiento grano-pared, el concreto del anillo periférico trabajará a compresion igual a:

σh = Trabajo a compresión del concreto (kg/m2)

P = Esfuerzo debido al rozamiento grano-pared (kg/m)

b = espesor del anillo de concreto en compresión

P = 36342 kg/m

b = 35 cm

σh = 10.38342857 kg/cm2

La dimensión mínima de la zapata para soportar el esfuerzo de compresión es de:

L= Dimensión minima de la zapata (cm)

 

Este anillo se construye de concreto armado y se ha de calcular para absorber los esfuerzos de compresión debidos al rozamiento

-

σ= Capacidad portante neta del suelo

L= 145.368 cm

Página 7

 

5) ESFUERZOS DEL VIENTO

En este tipo de instalaciones ligeras, los esfuerzos del viento son principalmente peligrosas cuando el silo se encuntra vacío.

En la figura 5 puede verse un esquema del proceso de cálculo a seguir para evitar el vuelco, así como posibles levantamientos por

La presión dinámica a considerar en este tipo de construcción es de:

Presión dinámica = 100 kg/m2

Presion del viento = Fv = 0.6*100 = 60 kg/m2

El valor de 0.6 es el coeficiente eólico para el caso de superficies cilíndricas muy lisas.

La fuerza del viento total aplicada en el centro de gravedad del cilindro es de :

= Fuerza de viento total en kg

= 17280 kg

Esta fuerza viene contrarrestada por los esfuerzos de tracción Tv y de compresión Cv que aparecen en los anclajes.

La determinación de estos valores se efectúa tomando momento respecto al punto O ( ver fig.5).

Siendo:

Tv = Tracción máxima en el anclaje debida al viento por metro lineal

H = Altura del silo

Tv = 8640 kg/m

Fig. 5. Comprobación de la instalación al vuelco.

Página 8

 

6) COMPROBACIÓN DE LA ESTABILIDAD DE LA INSTALACIÓN AL VUELCO

El momento de vuelco vale:

Momento de estabilidad:

Coeficiente de estabilidad:

siendo:

Mv = Momento de vuelco en kg-m.

Me = Momento estabilizante en kg-m.

H = Altura del silo en metros.

hc = Atura de cimietos en metros.

D = diámetro del silo en metros.

e = coeficiente de estabilidad.

Psilo = Peso del silo en kg.

Pcimiento = Peso de los cimientos en kg.

Ptierra = Peso de tierras sobre el cimiento en kg

Ptierra = (π/4*(((Di+B-b)2 - Di

2)+(Do

2-(Do -B+b)

2))*m*γsuelo

Ptierra = 204461.774

= 17280 kg

hc = 2.25 m

Psilo = 17000 kg

Pcimiento = 111524.60 kg

Ptierra = 204461.77

Mv = 246240

Me = 1997918.27

e = 8.11 CUMLE

Página 9

 

No. Etiqueta

1 DSW P. Propio Peso propio del anillo

2 DSA P. Estr. Peso de la estructura excluyendo el propio peso

3 LL Carga viva Carga viva

4 EQE EQ Mont. Carga del tanque en montaje

5 EQO EQ Func. Carga del tanque en funcionamiento

6 EQT EQ Prueba Carga hidroprueba del tanque

7 W Viento Carga del viento

8 EQ Sismo Carga sísmica

9 IPO Interior-Func. Presión interna - en funcionamiento

10 IPT Interior-Prueba Presión interna -en prueba

11 FSL Carga agitada Carga del fluido agitado

1 701 A1-1 Montaje + Viento 101 A1-1 Montaje + Viento

2 702 A1-2 102 A1-2

3 703 A2-1 Montaje + Sismo 103 A2-1 Montaje + Sismo

4 704 A2-2 104 A2-2

5 705 B1-1 Funcionamiento sin Viento 105 B1-1 Funcionamiento sin Viento

6 706 B1-2 106 B1-2

7 707 B2-1 Funcionamiento + Viento 107 B2-1 Funcionamiento + Viento

8 708 B2-2 108 B2-2

9 709 B2-3 109 B2-3

10 710 B2-4 110 B2-4

11 711 B3-1 Funcionamiento + Sismo 111 B3-1 Funcionamiento + Sismo

12 712 B3-2 112 B3-2

13 713 B3-3 113 B3-3

14 714 B3-4 114 B3-4

15 715 C1-1 Prueba sin Viento 115 C1-1 Prueba sin Viento

16 716 C1-2 116 C1-2

17 717 C2-1 Prueba + Viento 117 C2-1 Prueba + Viento

18 718 C2-2 118 C2-2

19 719 C2-3 119 C2-3

20 720 C2-4 120 C2-4

Nombre corto Nombre largo

1.33 1.50 1.75

1.33 1.50 1.75

1.33 1.50 1.75

1.00 1.50 1.75

1.00 1.50 1.75

1.00 1.50 1.75

1.33 1.50 1.75

1.33 1.50 1.75

1.33 1.50 1.75

1.33 1.50 1.75

1.33 1.50 1.75

1.33 1.50 1.75

1.33 1.50 1.75

1.33 1.50 1.75

1.33 1.50 1.75

Carga sin factorarItem

Incremento en el suelo Factor de

se uridad

1.33 1.50

1.00 1.50

1.33 1.50 1.75

Factor de

se uridadde la capacidad portante

1.33 1.50 1.75

Cargas factoradasItem

1.75

1.75

1.33 1.50 1.75

Página 10

 

Combinación de cargas para cargas sin f actorar 701 702 703 704 705 706 707 708 709 710 711 712 713 714 715 716 717 718

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

 A1-1  A1-2  A2-1  A2-2 B1-1 B1-2 B2-1 B2-2 B2-3 B2-4 B3-1 B3-2 B3-3 B3-4 C1-1 C1-2 C2-1 C2-2

1 DSW P. Propio 1 1 0.9 0.9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 DSA P. Estr. 1 1 0.9 0.9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

3 LL Carga viva 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0.5 0.5 0.5 0.5

4 EQE EQ Mont. 1 1 0.9 0.9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

5 EQO EQ Func. 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000

6 EQT EQ Prueba 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

7 W Viento 1 -1 0 0 0 0 1 -1 1 -1 0 0 0 0 0 0 0.6 -0.6

8 EQ Sismo 0 0 0.714 -0.714 0 0 0 0 0 0 0.714 -0.714 0.714 -0.714 0 0 0 0

9 IPO Interior-Func. 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1

10 IPT Interior-Prueba 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0

11 FSL Carga agitada 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

Combinación de cargas para cargas factoradas101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

 A1-1 A1-2 A2-1 A2-2 B1-1 B1-2 B2-1 B2-2 B2-3 B2-4 B3-1 B3-2 B3-3 B3-4 C1-1 C1-2 C2-1 C2-2

a 1 DSW P. Propio 0.9 0.9 0.99 0.99 1.4 1.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.32 1.32 1.32 1.32 1.4 1.4 1.2 1.2

a 2 DSA P. Estr. 0.9 0.9 0.99 0.99 1.4 1.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.32 1.32 1.32 1.32 1.4 1.4 1.2 1.2

b 3 LL Carga viva 0 0 0 0 1.4 1.4 1 1 1 1 1.1 1.1 1.1 1.1 0.7 0.7 0.5 0.5

a 4 EQE EQ Mont. 0.9 0.9 0.99 0.99 1.4 1.4 1.2 1.2 1.2 1.2 1.32 1.32 1.32 1.32 1.4 1.4 1.2 1.2

c 5 EQO EQ Func. 0 0 0 0 1.4 1.4 1 1 1 1 1.1 1.1 1.1 1.1 0 0 0 0

d 6 EQT EQ Prueba 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.4 1.4 1 1

f 7 W Viento 1.6 -1.6 0 0 0 0 1.6 -1.6 1.6 -1.6 0 0 0 0 0 0 0.96 -0.96

g 8 EQ Sismo 0 0 1.1 -1.1 0 0 0 0 0 0 1.1 -1.1 1.1 -1.1 0 0 0 0

n 9 IPO Interior-Func. 0 0 0 0 1.4 0 1 1 0 0 1.1 1.1 0 0 1.4 0 1 1

n 10 IPT Interior-Prueba 0 0 0 0 0 1.4 0 0 1 1 0 0 1.1 1.1 0 1.4 0 0

o 11 FSL Carga agitada 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Página 11

 

1- CÁLCULO DE LA CIMENTACIÓN PARA UN SILO

- Item No. 01- INDUPSA

- Servicio Silo de almacenamiento de granos

- Tipo  Anillo de Concreto para la cimentación

Documento

- Referencia a Dwg.No. PF10_0013A.dwg

- Referencia a G.A Dwg No. 301-033-502-(001-0016).dwg

1.1- DATOS DE LAS CARGAS

- Peso silo vacío : WE 170 kN

- Peso silo en funcionam : WO 22800.42 kN

- Peso producto ensilado : WT 28172.19895 kN

- Carga cortante debido : FW 115.2 kN

- Momento debido al vien: MW 1843.2 kN-m

- Carga cortante debido : FS 2297.042 kN

- Momento debido al sis : MS 18376.336 kN-m

- Carga viva : LL 3.6 kN

- Carga de rozamiento s : Fr u 363.420 KN/m

CARGAS EN EL CIMIENTO

RESUMEN DE PESOS

Página 12

1.2- DATOS DEL SILO  

- Diámetro del silo = D = 12.000 m

- Diám. hasta el perno central = BCD = 12.174 m

-  Altura del silo = HT = 12.000 m

1.3- ESPECIFICACIONES DEL MATERIAL

fy 420 MPa

fc' 21 MPa

ф 0.9

γ Concreto 24.00   kN/m3

γ Acero 78.40   kN/m3

γ Suelo 18.00   kN/m3

γ Grano 8.40   kN/m3

1.4- CONDICIONES DEL SUELO

Capacidad portante neta del suelo

En operaciones normales 249 kPa

Coeficientes de l a presión lateral del s uelo

 Angulo de fricción interno   μ = 30

Coeficiente activo de presión de tierras Ka = tan² (45 - μ/2) 0.33

Coeficiente de presión de tierras en reposo Ko = 1 - sinμ 0.50

Coeficiente pasivo de presión de tierras Kp = tan² (45 + μ/2) 3.00

Coeficiente de fricción m = 0.50

Página 12

 

1.5- ESQUEMA DEL CIMIENTO

- Espesor del muro b = 0.25 m

- Espesor de la base B = 1.55 m

- Longitud del volado de lv = 0.65 m

-  Altura del anillo df = 1.60 m

-  Altura del muro m = 1.15 m

-  Altura de la base n = 0.45 m

- Peralte efectivo d = 0.36 m

- Diámetro exterior Do = BCD + B 13.72 m

- Diámetro interior Di = BCD - B 10.62 m

Areas y momentos de inercia

En planta

-  Area del anillo de cime  AF = pi ( D02-Di

2) / 4 59.281   m

2

Página 13

-  Area del suelo  AS = pi Di2 / 4 88.6   m

2

-  Area delimitada por el s AT = pi D2

/ 4 113.1   m2

 Area del muro  Am = pi ( (BCD+b/2)2-(BCD-b/2)

2) / 4 4.8   m

2

- Momento de inercia del S = pi ( Do3-Di

3) / 32 136.0   m

3

1.6- CARGA EN LA PARTE INFERIOR DEL CIMIENTO

Peso del anillo de concreto WF = (AF*n+Am*m) * γConcreto 772.18 KN

% Carga transferida bajo el anillo( P1 ) 21.62 %

% Carga transferida bajo el suelo ( P 2 ) 78.38 %

P1 = (AT - AS) / AT * 100

P2 = 100 - P1

 

Horizontal Momento

Bajo el ani l lo Bajo el suelo

NR NS

kN kN kN kN-m

- Peso propio del anillo de concreto : DSW 772.18

- Carga viva : LL 3.60

- Carga del silo en montaje : EQE 170.00

- Carga del silo en funcionamiento : EQO 4892.35 17738.07

- Carga del producto ensilado : EQT 6053.65 21948.55

- Carga del viento : W 115.20 2027.52

- Carga sísmica : E 2297.04 22051.60

 Notas:

Carga vertical (N) Carga horizontal (H) Momento (M)

LL = LL W =Fw W = Mw + H * df  

EQE = WE E =FS E = MS + H * df 

H M

Vertical

Página 13

 

Bajo el anillo EQO = ( WO - WE ) * P1

Bajo el suelo EQO = ( WO - WE ) * P2

Bajo el anillo EQT = ( WT - WE ) * P1

Bajo el suelo EQT = ( WT - WE ) * P2

1.6- CONTROL DE ESTABILIDAD

Combinación de cargas sin factorar (L/C)

NR NS

Bajo el an i llo Bajo e l suelo

(kN) (kN) (kN) (kN-m)

701 942.18 115.20 2027.52

702 942.18 -115.20 -2027.52

703 847.96 1640.09 15744.84

704 847.96 -1640.09 -15744.84

705 5838.14 17738.07

706 5838.14 17738.07

707 5838.14 17738.07 115.20 2027.52

708 5838.14 17738.07 -115.20 -2027.52

709 5838.14 17738.07 115.20 2027.52

710 5838.14 17738.07 -115.20 -2027.52

711 5838.14 17738.07 1640.09 15744.84

712 5838.14 17738.07 -1640.09 -15744.84

713 5838.14 17738.07 1640.09 15744.84

714 5838.14 17738.07 -1640.09 -15744.84

715 6997.63 21948.55

L/C Nos Combinación de cargasH M

Montaje + Viento

Montaje + Sismo

Funcionamiento sin Viento

Funcionamiento + Viento

Funcionamiento + Sismo

Prueba sin Viento

Página 14

716 6997.63 21948.55

717 6997.63 21948.55 69.12 1216.51

718 6997.63 21948.55 -69.12 -1216.51

719 6997.63 21948.55 69.12 1216.51

720 6997.63 21948.55 -69.12 -1216.51

1.6.1- Control de la presión en el suelo

 Area del anillo de cimentación  AF = pi ( D02-Di

2) / 4 59.281   m

2

 Area del suelo  AS = pi Di2 / 4 88.6   m

2

Máxima presión bajo el anillo : PR = ( NR / AF ) + M/S < P. permitida : Presion admisible del suelo

Máxima presión bajo el suelo : PS = NS / AS < P. permitida : Presion admisible del suelo

NR / A M/S PR PS P. permitida

(KN/m²) (KN/m²) (KN/m²) (KN/m²) (KN/m²)

701 15.89 14.903 30.80 332.00 CUMPLE

702 15.89 -14.903 0.99 332.00 CUMPLE

705 98.48 98.48 200.10 249.00 CUMPLE

706 98.48 98.48 200.10 249.00 CUMPLE

707 98.48 14.903 113.39 200.10 332.00 CUMPLE

708 98.48 -14.903 83.58 200.10 332.00 CUMPLE

709 98.48 14.903 113.39 200.10 332.00 CUMPLE

710 98.48 -14.903 83.58 200.10 332.00 CUMPLE

711 98.48 115.731 214.21 200.10 332.00 CUMPLE

712 98.48 -115.731 214.21 200.10 332.00 CUMPLE

713 98.48 115.731 214.21 200.10 332.00 CUMPLE

714 98.48 -115.731 214.21 200.10 332.00 CUMPLE

715 118.04 118.04 247.59 249.00 CUMPLE

716 118.04 118.04 247.59 249.00 CUMPLE

717 118.04 8.942 126.98 247.59 332.00 CUMPLE

718 118.04 -8.942 109.10 247.59 332.00 CUMPLE

719 118.04 8.942 126.98 247.59 332.00 CUMPLE

Prueba + Viento

Funcionamiento sin Viento

Montaje + Viento

Prueba sin Viento

L/C Nos Combinación de cargas

Prueba + Viento

Funcionamiento + Viento

Funcionamiento + Sismo

Estado

Página 14

 

720 118.04 -8.942 109.10 247.59 332.00 CUMPLE

Página 15Página 15

 

1.6.2- Control del volteo

Momento resistente : Mr = N*Do / 2 (kN-m)

Factor de segur idad : Fo = Mr/Mo > Fv permi tido : Factor de segur idad mínimo para e l vo lteo

Mr Mo

 (kNm) (kNm)

701 6465.3 2027.5 3.19 1.50 CUMPLE

702 6465.3 -2027.5 3.19 1.50 CUMPLE

705 40061.3 999.00 1.50 CUMPLE

706 40061.3 999.00 1.50 CUMPLE

707 40061.3 2027.5 19.76 1.50 CUMPLE

708 40061.3 -2027.5 19.76 1.50 CUMPLE

709 40061.3 2027.5 19.76 1.50 CUMPLE

710 40061.3 -2027.5 19.76 1.50 CUMPLE

711 40061.3 15744.8 2.54 1.50 CUMPLE

712 40061.3 -15744.8 2.54 1.50 CUMPLE

713 40061.3 15744.8 2.54 1.50 CUMPLE

714 40061.3 -15744.8 2.54 1.50 CUMPLE

715 48017.8 999.00 1.50 CUMPLE

716 48017.8 999.00 1.50 CUMPLE

717 48017.8 1216.5 39.47 1.50 CUMPLE

718 48017.8 -1216.5 39.47 1.50 CUMPLE

719 48017.8 1216.5 39.47 1.50 CUMPLE

720 48017.8 -1216.5 39.47 1.50 CUMPLE

L/C Nos Combinación de cargas Fo Fv permitido

Montaje + Viento

Funcionamiento sin Viento

Funcionamiento + Viento

Funcionamiento + Sismo

Prueba sin Viento

Prueba + Viento

Estado

Página 16

1.6.3- Control de deslizamiento

Fuerza resistente : Hr = μ* N (kN)

Factor de segur idad : Fs = Hr / H > Fs permi tido: Factor de seguridad mínimo para e l deslizamiento

Hr H

(kN) (kN)

701 471.09 115.20 4.09 1.75 CUMPLE

702 471.09 115.20 4.09 1.75 CUMPLE

705 2919.07 999.00 1.75 CUMPLE

706 2919.07 999.00 1.75 CUMPLE

707 2919.07 115.20 25.34 1.75 CUMPLE

708 2919.07 115.20 25.34 1.75 CUMPLE

709 2919.07 115.20 25.34 1.75 CUMPLE

710 2919.07 115.20 25.34 1.75 CUMPLE

711 2919.07 1640.09 1.78 1.75 CUMPLE

712 2919.07 1640.09 1.78 1.75 CUMPLE

713 2919.07 1640.09 1.78 1.75 CUMPLE

714 2919.07 1640.09 1.78 1.75 CUMPLE

715 3498.82 999.00 1.75 CUMPLE

716 3498.82 999.00 1.75 CUMPLE

717 3498.82 69.12 50.62 1.75 CUMPLE

718 3498.82 69.12 50.62 1.75 CUMPLE

719 3498.82 69.12 50.62 1.75 CUMPLE

720 3498.82 69.12 50.62 1.75 CUMPLE

EstadoFs Fs permitidoL/C Nos. Combinación de cargas

Montaje + Viento

Funcionamiento sin Viento

Funcionamiento + Viento

Prueba + Viento

Funcionamiento + Sismo

Prueba sin Viento

Página 16

 

1.7- DISEÑO DEL REFORZAMIENTO

T = Tensión en el aro

1.7.1- Cargas factoradas

 Area del suelo  AS = pi Di2 / 4 88.6   m

2

C. L

PS

df 

KaPS

Kasuelo

df 

F

T T

Di

Página 17

Máxima presión bajo el suelo PS = NS / AS

Carga en el aro F =F1 + F2

F1 = Ka PS df

F2 = 1/2 Ka γSuelo df2 7.7 kN / m

Tensión en el aro T = 1/2 F Di

NS PS NR Fr u

Bajo el suelo Bajo el suelo Bajo el anillo Bajo el anillo

(kN) (kN) (kN / m) (kN / m) (kN) (kN) kN/m

101 7.68 40.80 847.9635044

102 7.68 40.80 847.9635044

103 7.68 40.80 932.7598549

104 7.68 40.80 932.7598549

105 24833.29 280.1355828 149.41 157.09 834.44 8173.391107 508.788

106 24833.29 280.1355828 149.41 157.09 834.44 8173.391107 508.788

107 17738.07 200.0968448 106.72 114.40 607.68 6026.572839 363.42

108 17738.07 200.0968448 106.72 114.40 607.68 6026.572839 363.42

109 17738.07 200.0968448 106.72 114.40 607.68 6026.572839 363.42

110 17738.07 200.0968448 106.72 114.40 607.68 6026.572839 363.42

111 19511.87 220.1065293 117.39 125.07 664.37 6629.230123 399.762

112 19511.87 220.1065293 117.39 125.07 664.37 6629.230123 399.762

113 19511.87 220.1065293 117.39 125.07 664.37 6629.230123 399.762

114 19511.87 220.1065293 117.39 125.07 664.37 6629.230123 399.762

115 30727.97 346.6313185 184.87 192.55 1022.83 9796.687517 254.394

116 30727.97 346.6313185 184.87 192.55 1022.83 9796.687517 254.394

117 21948.55 247.5937989 132.05 139.73 742.25 7186.070275 181.71

118 21948.55 247.5937989 132.05 139.73 742.25 7186.070275 181.71

119 21948.55 247.5937989 132.05 139.73 742.25 7186.070275 181.71

120 21948.55 247.5937989 132.05 139.73 742.25 7186.070275 181.71

Máxima tensión en el TMAX = 1022.83 kN

Funcionamiento sin Viento

Funcionamiento + Viento

TL/C Nos Combinación de cargas

F1 F

Montaje + Viento

Prueba sin Viento

Montaje + Sismo

Funcionamiento + Sismo

Prueba + Viento

Página 17

 

1.7.2- Refuerzo circunferencial

 Area de acero para la tensión en el aro =  AT = TMAX  / fy / 2435.30   mm2

 Area mínima de acero ACI-318-05-14.3.3 = AMIN = 0.0020 * b * df 800.00   mm2

 Area de acero requerido= AREQ = 2435.30   mm2

Diámetro de la barra (db) 15.9 mm

 Area de la sección 199 mm²

No. De barras requeridas 14

 

USAR 7 BARRAS DE DIAMETRO 15.9 mm en cada cara

1.7.2- Refuerzo vertical

 Area mínima de acero ACI-318-05-14.3.2 = AMIN = 0.0012 * b 300   mm²/m

Diámetro de la barra (db) 9.5 mm

 Area de la sección 71 mm²

Espaciamiento entre barras 236 mm

USAR DIAMETRO 9.5mm @ 23.63 cm en cada cara

1.7.3- Refuerzo en la base incluyendo el rozamiento grano pared

Para 1m de longitud de base

Esfuerzo bajo el anillo qu =( NR + Fr u)/B

Página 18

NR Fr u qu

Bajo el an il lo Bajo el an il lo Bajo el an il lo

(kN/m) (kN/m) (kN/m2)

101 22.1714446 14.30415781

102 22.1714446 14.30415781

103 24.38858906 15.73457359

104 24.38858906 15.73457359

105 213.7071787 508.788 466.1259217

106 213.7071787 508.788 466.1259217

107 157.5749724 363.42 336.1257887

108 157.5749724 363.42 336.1257887

109 157.5749724 363.42 336.1257887

110 157.5749724 363.42 336.1257887

111 173.3324697 399.762 369.7383675

112 173.3324697 399.762 369.7383675

113 173.3324697 399.762 369.7383675

114 173.3324697 399.762 369.7383675

115 256.1510176 254.394 329.3838823

116 256.1510176 254.394 329.3838823

117 187.8920003 181.71 238.4529034

118 187.8920003 181.71 238.4529034

119 187.8920003 181.71 238.4529034

120 187.8920003 181.71 238.4529034

Máximo esfuerzo bajo qu max 466.13 kN/m2

Refuerzo principal

Momento último máxim Mu max = ( qu max*lv2)/2

Mu max = 98.46910096 KN-m

 Area de acero para la compresión en la As = Mu / ( ф*fy (d-a/2 ) )

Profundidad de la zona en compresión a = As*fy / ( 0.85*fc *100 )

Prueba + Viento

Funcionamiento + Sismo

Prueba sin Viento

Funcionamiento sin Viento

Funcionamiento + Viento

L/C Nos Combinación de cargas

Montaje + Viento

Montaje + Sismo

Página 18

 

a = d/5 (m) 0.07 0.02 0.02 0.02

As (cm2 ) 8.04 7.43 7.42 7.42

a (m) 0.02 0.02 0.02 0.02

 Area de acero para la compresión en la base As = Mu / ( ф*fy (d-a/2 ) ) 7.42

 Area mínima de acero según ACI-318-05-14.3.2 = AMIN = 0.002*100*n 9 cm2

 Area de acero requerido= AREQ = 9.00 cm2

/ m

Diámetro de la barra (db) 15.9 mm

 Area de la sección 1.99 cm2

Espaciamiento entre barras 0.22 m

USAR DIAMETRO 15.9 mm @ 0.22 m

Refuerzo transversal

 Area mínima de acero ACI-318-05-14.3.2 = AMIN = 0.002*100*n 9 cm2

Diámetro de la barra (db) 15.9 mm

 Area de la sección 1.99 cm2

Espaciamiento entre barras 0.22 m

USAR DIAMETRO 15.9 mm @ 0.22 m

Iteración

Página 19Página 19