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• Ariel Nina Choque

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ANALISIS Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA COLGANTE PARA TUBERIA (PASO QUEBRADA 20,0 METROS) DATOS GENERALES PARA EL DISEÑO DE PENDOLA Y CABLE PRINCIPAL GEOMETRIA DEL PUENTE Longitud Total del Puente(L) Longitud de la Flecha(f) Por Proceso Constructivo Redondear flecha (f) Long. Min. de la pendola (∆H) Espaciamiento entre Péndolas(l) Diámetro de la Tuberia FG Altura Total del Puente (HT)

20.0 2.0 2.0 0.2 2.0 1.0 2.2

m m m m m pulg m

METRADO DE CARGAS TOTALES QUE SOPORTA LA TUBERIA Carga Muerta Tubería(WD) 1.98 Kg/m Carga Muerta Agua(WD) tubo lleno 0.00 Kg/m Carga Muerta Estructura Metálica(WD) 0.00 Kg/m Carga Viva (WL) 50.0 Kg/m Carga de Viento (WV) 2.0 Kg/m Carga Ultima de diseño (Wu) 69.0 Kg/m

FACTORES DE SEGURIDAD PARA EL DISEÑO DE PENDOLA Y CABLE PRINCIPAL Factor de seguridad para el diseño de Péndolas factor de seguridad para el diseño del cable principal

2.0 2.0

DATOS PARA DISEÑO DE LAS ABRAZADERAS Datos para el Diseño de los pernos por corte Se utilizará pernos de grado 5 (A-325) Kg/cm2 Esfuerzo unitario permisible en corte.(Fv) 1055.0 Datos para el Diseño por aplastamiento de pernos 2 Kg/cm Esfuerzo unitario permisible en compresión.(FP) 3375.0

ANALISIS Y DISENO DE LA ESTRUCTURA COLGANTE

DISEÑ0 DE LA PENDOLA Esfuerzo de tracción en la Péndola (Tp) Esfuerzo de tracción de Rotura en la Péndola(TR)

138 Kg 276.0 Kg =

0.276 Tn

Según el cuadro del Anexo Nº …. USAR CABLES PROLANSA Diámetro 1/4 pulg SERIE 6 X 19 TIPO COBRA Peso 0.15 Kg/m Especificaciones de las Péndolas ALMA DE FIBRA TR efectiva 2.47 Tn Debe cumplirse la siguiente restricción ok Longitud de las Péndolas (Yi) Numero de Péndolas (Np) 9

DERECHA

Pénd ola (i) Centro 1 2 3 4 5

IZQUIERDA

Centro 1 2 3 4 5

Distancia del longitud de centro a la la Péndola i pendola i (Yi)m

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 0.0 -2.0 -4.0 -6.0 -8.0 -10.0

0.20 0.28 0.52 0.92 1.48 2.20

0.28 0.52 0.92 1.48 2.20

Doblez arriba y abajo (m)

Longitud Total (m)

0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3

0.80 0.88 1.12 1.52 2.08 2.80

0.3 0.3 0.3 0.3 1.3

Longitud Total de Péndolas

0.88 1.12 1.52 2.08 4.80 19.60

RESUMEN DE DISEÑO DE PENDOLA Longitud Total de Péndolas Numero de Péndolas (Np) Peso del las Péndolas Peso de las Péndolas por longitud

19.60 9 3 0.14

ESPECIFICACIONES DE PENDOLA CABLES PROLANSA SERIE 6 X 19 TIPO COBRA ALMA DE FIBRA Diámetro 1/4 pulg Peso 0.15 Kg/m TR efectiva 2.47 Tn

m kg kg/m

DISEÑO DEL CABLE PRINCIPAL

m m centro del puente m m º m m (longitud horizontal) m (diagonal) m

Tracción Máxima por Carga Ultima (Hwu) Tracción Máxima por Temperatura (Ht)

1725 25.875

Kg Kg

Tracción Máxima por Peso del Cable (Hc)

15

6. 39

0.1 20.52 10 2.0 20.0 21.80 2.2 6.00 6.39 33.30

2.2

n= Longitud del Cable Principal (Lc) xi f 2.0 L α HT 0.2

6.00 Longitud de los Fiadores (Lf)

10

L1 Longitud del Cable

Tracción Máxima Horizontal en el cable (Hmax)

Diámetro Peso (Wc) Tracción Máxima por Peso de las Péndolas (Hp) Estos datos han sido calculados en Especificacionesde Diámetro el diseño de las Péndolas las Péndolas Peso (Wp) Luego la Tracción Máx. Hor. en el Fiador (Hmax) HMáx El peso del cable se Asume Para una Especificaciones primera aprox.según el cuadro Nº.. del Cable Principal

α cosα Tracción Máxima en el Cable Principal (Tmax) Tracción Máxima de Rotura en el Cable Principal (TR) Según el cuadro Nº 01 USAR CABLES PROLANSA Especificaciones SERIE 6 X 19 TIPO BOA del Cable Principal ALMA DE FIBRA Debe cumplirse la siguiente restricción

1/2 0.6 3.58 1/4 0.143 1769.46 21.80 0.93 1905.76 3811.53 Diámetro Peso TR efectiva

Kg pulg Kg/m Kg pulg Kg/m Kg º Kg Kg =

3.81

Tn

1/2 pulg 0.6 Kg/m 8.74 Tn ok

TABLAS EMPLEADAS TUBERÍA ASTM D- 1785 ESQUEMA 40 PVC- TIPO I GRADO 1 D Nominal (pulg)

D Externo (mm)

Espesor de Pared (mm)

Peso (Kg/m)

Presion trabajo (kg/cm2)

Presión Rotura (kg/cm2)

Largo Tubo (m)

1/2

21.34

3.02

0.25

42.10

134.72

6.00

3/4

26.67

3.12

0.33

33.75

108.00

6.00

1

33.40

3.63

0.49

31.64

101.25

6.00

48.26

3.94

0.78

23.20

74.24

6.00

60.33

4.17

1.05

19.69

63.01

6.00

73.03

5.42

1.66

21.69

67.49

6.00

3

88.90

5.82

2.17

18.28

58.50

6.00

4

114.30

6.38

3.09

15.47

49.50

6.00

6

168.28

7.54

5.45

12.66

40.51

6.00

8

219.08

8.67

8.20

11.25

36.00

6.00

10

273.02

9.83

11623.00

9.84

31.49

6.00

20

500.00

11.00

30.24

1 1/2 2 2 1/2

6.00

TUBERÍA ASTM D- 1785 ESQUEMA 80 PVC- TIPO I GRADO 1 D Externo (mm)

Espesor de Pared (mm)

Peso (Kg/m)

Presion trabajo (kg/cm2)

Presión Rotura (kg/cm2)

Largo Tubo (m)

60.33

5.87

1.44

28.15

89.98

6.00

73.03

7.43

2.19

29.53

94.50

6.00

3

88.90

8.08

2.93

26.02

83.26

6.00

4

114.30

9.07

4.29

22.50

72.00

6.00

6

168.28

11.63

8.19

19.69

63.01

6.00

8

219.08

13.46

12.44

17.58

56.26

6.00

D Nominal (pulg) 2 2 1/2

CAÑERIA GALVANIZADA Diametro Nominal (pulg)

Diametro Exterior (mm)

Espesor nominal (mm)

Peso Teorico (kg/m)

Area (cm2)

I (inercia) (cm4)

W (cm3)

I (cm)

Presion prueba (kg/cm2)

1/2

21.3

2

0.95

1.21

0.57

0.54

0.69

49.2

3/4

26.9

2.3

1.38

1.78

1.36

1.01

0.87

49.2

1

33.7

2.6

1.98

2.54

3.09

1.84

1.1

49.2

1 1/4

42.2

2.6

2.54

3.25

6.46

3.05

1.41

49.2

1 1/2

48.3

2.9

3.23

4.14

10.7

4.43

1.61

49.2

2

60.3

2.9

4.08

5.23

21.59

7.16

2.03

49.2

2 1/2

76.1

3.2

5.71

7.33

48.78

12.82

2.58

49.2

3

88.9

3.2

6.72

8.62

79.21

17.82

3.03

49.2

4

114.3

3.6

9.75

12.52

191.98

33.59

3.92

49.2

6

19.74

49.2

CABLE DE ACERO Y SUS ELEMENTOS

 Alambre: Es el componente básico del cable de acero, el cual es fabricado en diversas calidades, según el uso al que se destine el cable final.

 Torón: Está formado por un número de alambres de acuerdo a su construcción, que son enrollados helicoidalmente alrededor de un centro, en una o varias capas.

 Alma: Es el eje central del cable donde se enrollan los torones. Esta alma puede ser de acero, fibras naturales o de polipropileno.

 Cable: Es el producto final que está formado por varios torones, que son enrollados helicoidalmente alrededor de un alma.

CABLE DE ACERO TIPO TONINA GALVANIZADO ALMA DE FIBRA CONSTRUCCION 6 X 19 Peso (Kg/m)

Presión Rotura (tn)

1/8

0.04

0.55

3/16

0.08

1.18

1/4

0.15

2.47

5/16

0.24

3.83

3/8

0.34

5.49

7/16

0.45

7.44

1/2

0.60

8.74

9/16

0.76

10.98

5/8

0.94

13.60

3/4

1.34

19.40

7/8

1.85

26.30

1

2.35

34.10

1 1/8

3.05

42.90

1 1/4

3.70

52.70

1 3/8

4.50

53.40

1 1/2

5.35

75.10

1 5/8

6.28

85.90

1 3/4

7.29

100.00

1 7/8

8.36

113.30

2

9.51

128.50

D Nominal (pulg)