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• JhoelPauya

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CAMARA ROMPE PRESION PARA TUB DN =

DATOS DE DISEÑO Longitud (Lx1) Longitud (Lx2) Longitud (Ly) Profundidad de Camara (h) Espesor de Muro (em) Espesor de Losa Techo (eT) Espesor de la losa de fondo (eL) Sobrecarga por paso vehicular (Ws) Carga Viva sobre losa de techo (WL) Tipo de Conexión Pared-Base Peso Propio del suelo (δT): Angulo de friccion interna (Ø): Talud de relleno (θ): Presion admisible de terreno (st): Módulo de reacción de la Sub-rasante (β) Resistencia del Concreto (f'c) Resistencia del acero (f'y) Ec del concreto Fy del Acero Peso especifico del concreto Peso especifico del líquido Aceleración de la Gravedad (g) Peso del muro Peso de la losa de techo Peso de la losa de fondo Recubrimiento Muro Recubrimiento Losa de techo Recubrimiento Losa de fondo

0.80 m 1.10 m 0.50 m 1.10 m 0.10 m 0.10 m 0.10 m 3,160 kg/m2 1,000 kg/m2 Rigida 1.75 ton/m3 30.00 ° 0.00 ° 1.50 kg/cm2 3.10 kg/cm3 210.00 kg/cm2 4,200 kg/cm2 217,371 kg/cm2 4,200 kg/cm2 2,400 kg/m3 1,000 kg/m3 9.81 m/s2 7,920.00 kg 168.00 kg 168.00 kg 0.05 m 0.03 m 0.05 m

eT eT

h

h

eL eL em em

1.- PARÁMETROS SÍSMICOS: (Reglamento Peruano E.030) Z = 0.45 Reserv. proy. para seguir funcionando despues de un sismo U = 1.00 Reserv. proy. para seguir funcionando despues de un sismo 1.05 S= Suelo Intermedio R wi = 2.75 Factor de modificacion de Respuesta: (Base Fija) R wc = 1.00 Factor de modificacion de Respuesta: (Base Fija) 2.- ANÁLISIS ESTÁTICO: Propiedades del Suelo Ø : 30.00 ° 1 de 18

CAMARA ROMPE PRESION PARA TUB DN =

δT : 1.75 ton/m3 Ka : 0.33 h' : 1.20 m E : 0.70 ton/m2 Sc : 1.05 ton/m2

(Ka.δT.h') empuje del terreno (Ka.WL) empuje debido a a sobre carga

Analisis sismico de la camara Dimenciones de la camara humeda Longitud int. Paralela a la direcc del Sismo L: Longitud int. Perpendicular a la direcc del Sismo B: Altura de Agua H L: Altura Libre h1: Altura del Muro Hw Espesor provisional de camara humeda t sup t inf tr

1.00 m 1.00 m 1.00 m 0.40 m 1.40 m 0.15 m 0.15 m 0.10 m

Volumen real Total Vt Altura del agua almacenada Hp: Longitud int. Paralela a la direcc del Sismo L:

1.0 1.00 1.00

Componentes del peso para Tanques Rectangulares Peso del Agua almacenada W L: Peso de la pared lateral del Reservorio W w: Peso del techo del Reservorio W r: Peso de la Masa impulsivo del agua Wi: Peso de la Masa convectiva del agua Wc:

1.00 2.32 0.83 0.81 0.26

Coeficiente de masa efectiva ξ : Peso de Masa efectiva (ξ*Ww+Wr)

0.850 2.80

Ptos de aplicación de las componentes del peso, excl. presion en la Base (EBP) Ubicación de Masa del muro h w: 0.700 Ubicación de Masa del Techo h r: 1.45 Ubicación de Masa impulsiva (EBP) hi: 0.406 Ubicación de Masa convectiva (EBP) hc: 0.709 Ptos de aplicación si se considera la presion en la Base (IBP) Ubic. Masa impul. (Inc. Presion Base IBP) h i': Ubic. Masa Convect. (Inc. Presion Base IBP) h c':

0.49 0.74

Aceleracion Vertical (Camara rectangulares) 2 de 18

CAMARA ROMPE PRESION PARA TUB DN =

Factor de amplificación espectral para el mov. vertical Cv: Aceleración espec. de resp. inelástica vertical a v: Carga hidrostatica en la base q vy: Presión hidróstatica debido a la aceleración vert. p vfondo:

1.00 0.115 1.000 0.115

Desplazamiento (oscilacion) del agua para Tanques rectangulares Desplaz del agua para sec rectan. dmax

0.408

Propiedades Dinamicas Mod.de elast. Concreto: Ec Masa por unidad de longitud de muro m w: Masa Impulsiva por unidad de ancho de muro mi: Centroide de masas h=(hw*mw+hi*mi)/(mw+mi) Rigidez a la flexion por unidad de ancho de muro k: Frecuencia de la masa impulsiva a vibrar w i:√(K/(mw+mi)) Periodo natural de la masa Impulsiva Ti: 2*π/wi Coeficiente λ Frecuencia natural de la masa convectiva w c: Periodo natural de la masa convectiva T c:

2,173,707 0.051 0.041 0.569 9,938

327.657 0.019 5.558 5.558 1.131

Factores de amplificacion espectral Factor de amplificacion espectral impulsiva C i: Factor de amplificacion espectral convectiva C c:

2.619 1.728

Fuerzas dinámicas laterales arriba de la base (P=Z*S*I*C/R*W) Fuerza de Inercia de la Pared P w: Fuerza de Inercia de la Cubierta P r: Fuerza Lateral de la masa impulsiva P i Fuerza Lateral de la masa convectiva P c Fuerza total cortante en la base V

0.887 0.373 0.363 0.215 1.637

Momentos flexionantes arriba de la base de la pared del depósito EBP Mto flexionante del muro Mw Mto flexionante de la cubierta Mr Mto flexionante impulsiva M i Mto flexionante Convectiva M c Mto flexionante total arriba de la base M b

0.621 0.540 0.148 0.152 1.318

Mto de volteo en la base del depósito, incluyendo el fondo y la estructura soportante (IBP) Mto de volteo impulsivo M 'i 0.18 Mto de volteo convectiva M 'c 0.16 Mto de volteo total en la base M o 1.35

3 de 18

CAMARA ROMPE PRESION PARA TUB DN =

Distribucion de Esfuerzo Distribucion de la Fuerza en la Pared de la Estructura Distribucion de la Fuerza y P wy P iy P cy m tn/m tn/m tn/m 1.40 1.00 0.138 0.08 0.24 1.00 0.138 0.08 0.24 0.98 0.138 0.08 0.24 0.84 0.138 0.11 0.20 0.70 0.138 0.14 0.16 0.56 0.138 0.17 0.12 0.42 0.138 0.20 0.09 0.28 0.138 0.23 0.05 0.14 0.138 0.26 0.01 0.00 0.138 0.28 -0.03 Distribucion de la Presion Dinamica y p wy p iy m tn/m2 tn/m2 1.40 1.00 0.1377 1.00 0.1377 0.98 0.1377 0.84 0.1377 0.70 0.1377 0.56 0.1377 0.42 0.1377 0.28 0.1377 0.14 0.1377 0.00 0.1377

Distribucion de presion estatica y γL m tn/m3 1.40 1.00 1.0000 1.00 1.0000 0.98 1.0000 0.84 1.0000 0.70 1.0000 0.56 1.0000

p cy tn/m2 0.079 0.079 0.084 0.112 0.141 0.169 0.198 0.227 0.255 0.284

ph tn/m2 0.00 0.00 0.02 0.16 0.30 0.44

p vy tn/m2 0.000 0.000 0.002 0.018 0.034 0.050 0.066 0.082 0.099 0.115

p vy tn/m2 0.24 0.24 0.24 0.20 0.16 0.12 0.09 0.05 0.01 -0.03

0.000 0.000 0.002 0.018 0.034 0.050 0.066 0.082 0.099 0.115

Distribucion de presion estatica + Din y m 1.40 1.00 1.00 0.98 0.84 0.70 0.56 4 de 18

CAMARA ROMPE PRESION PARA TUB DN =

1.0000 1.0000 1.0000 1.0000

0.58 0.72 0.86 1.00

0.42 0.28 0.14 0.00

Ubicación (m)

Presiones Hidrodinamica en la pared del Tanque 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40

42 5

1.20 1.00

24 5

0.80

6

0.60

7 8

0.40 9

0.20

0.20

10

11 0.00 0.30 0.32 0.34 0.36 0.38 0.40 0.42 0.44 0.46

p y (tn/m2)

Ubicación (m)

Ubicación (m)

0.42 0.28 0.14 0.00

0.00 0.00

0.20 p

Presion Dinamica

Presiones Estatica+Dinamaica 1.20 1.00

24 5

0.80

6

0.60

7 8

0.40

9

0.20 0.00 0.20

10 11

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

pt (tn/m2) P.estatica+p. dinamica

5 de 18

CAMARA ROMPE PRESION PARA TUB DN =

h' h'

1.05 ton/m2 3.- ESFUERZOS ADMISIBLES (Servicio) Concreto Esfuerzo Compresion Esfuerzo Traccion Modulo de elasticidad del concreto Acero Esfuerzo Traccion por flexion Modulo de elasticidad del acero Relacion de modulos Factor de flex. Elast.

0.70 ton/m2

fc fr Ec

94.50 23.19 217370.65

fs Es

2100.00 2039432.00

n Ʀ j K'

9.38 0.30 0.90 12.64

4.- DISEÑO DE LA ESTRUCTURA: 4.1 Verificacion y Calculo del Muro a. Verificacion por Flexion Momento Mu debido a cargas a la presion del terreno por flexion Mto M22 max en borde inferior del terremo Mto M22 max en borde superior del terremo Mto M11 max en borde inferior del terremo Mto M11 max en borde superior del terremo Refuerzo Vertical y HorizontalProporcionado Ref max req vertical en muro: A srv Ref prop vertical en muro: As prop Ref prop vertical en muro: As prop Baston vertical en muro Ref max req horizontal en muro: A srv Ref prop horizontal en muro: As prop Ref prop horizontal en muro: As prop

0.08 Tn-m 0.05 Tn-m 0.08 Tn-m 0.09 Tn-m

Ø 3/8

@

Ø 3/8

@ 6 de 18

CAMARA ROMPE PRESION PARA TUB DN =

Baston horizontal en muro Acero de Refuerzo Minimo en Muros (ACI-14.3) Ref min req Vertical: As = 0.0015 bd Ref V/H prop en muro: As prop Ref V/H prop en muro: As prop Baston V/H en muro b. Verificación del Cortante Fuerza Cortante Máxima (SAP) V23 Fuerza Cortante Máxima (SAP) V13 Resistencia del concreto a cortante Vc = 0.53√f'c.b.d Resistencia Nominal Max Vn < 2.7√f'c.b.d Esfuerzo cortante último = V/(0.85bd)

4.2 Cálculo de acero de refuerzo en losa de techo. a. Verificacion por Flexion Mto M22 max en el centro de la losa de techo Mto M22 max en borde de la losa de techo Mto M11 max en el centro de la losa de techo Mto M11 max en borde de la losa de techo Refuerzo Transversal y Longitudinal Proporcionado Ref max req transversal en losa: A srv Ref prop transversal en losa: As prop Ref prop transversal en losa: As prop Baston transversal en losa Ref max req Longitudinal en losa: A srv Ref prop Longitudinal en losa: As prop Ref prop Longitudinal en losa: As prop Baston Longitudinal en losa Acero de Refuerzo Minimo Ref min req no menor en losa de techo: As = 14.1b.d'/f'y Ref min req en losa de techo: As = 0.8√f'c.b.d'/f'y Ref prop H/T en losa de techo C/S: As prop Ref prop H/T en losa de techo C/S: As prop Baston H/T en losa de techo C/S

Ø 3/8

@

240.00 Kg/m 350.00 Kg/m 11,520.64 Kg/m 58,690.08 Kg/m 282.35 Kg/m 411.76 Kg/m

0.05 Tn-m 0.10 Tn-m 0.06 Tn-m 0.05 Tn-m

Ø 3/8

@

Ø 3/8

@

Ø 3/8

@

4.3 Verificacion y Calculo del Losa de Fondo 7 de 18

CAMARA ROMPE PRESION PARA TUB DN =

a. Verificacion por Flexion Momento Mu debido a cargas totales por flexion Mto M22 max en el centro de la losa de fondo Mto M22 max en borde de la losa de fondo

0.18 Tn-m 0.08 Tn-m

Mto M11 max en el centro de la losa de fondo Mto M11 max en borde de la losa de fondo

0.18 Tn-m 0.08 Tn-m

Refuerzo Horizontal y Transversal Proporcionado Ref max req transversal en losa: A srv Ref prop transversal en losa: As prop Ref prop transversal en losa: As prop Baston transversal en losa Ref max req Longitudinal en losa: A srv Ref prop Longitudinal en losa: As prop Ref prop Longitudinal en losa: As prop Baston Longitudinal en losa Acero de Refuerzo Minimo en losas (ACI-10.5.4) Ref min req horizontal: As = 0.0018 bd Ref prop en losa de fondo: As prop Ref prop en losa de fondo: As prop Baston en losa de fondo b. Verificación del Cortante Fuerza Cortante Máxima (SAP) V23 Fuerza Cortante Máxima (SAP) V13 Resistencia del concreto a cortante Vc = 0.53√f'c.b.d Resistencia Nominal Max Vn < 2.7√f'c.b.d Esfuerzo cortante último = V/(0.85bd)

Ø 3/8

@

Ø 3/8

@

Ø 3/8

@

530.00 Kg/m 530.00 Kg/m 15,360.86 Kg/m 78,253.43 Kg/m 623.53 Kg/m 623.53 Kg/m

5.- VERIFICACION DE LA CAPACIDAD ADMISIBLE 5.1 Verificacion de capacidad admisible por cargas verticales P. propio Kg

P. s/c Kg

Sub Total kg

Area de Contacto cm2

Presion de contacto kg/cm2

8,256.00

700.00

8,956.00

7,000.00

1.28

5.2 Verificacion de capacidad admisible debido a todas las cargas Totales

8 de 18

CAMARA ROMPE PRESION PARA TUB DN =

Desplazamiento (SAP) U3 (Δ) = Presion ejercida del terreno (qt) = Δ.β =

0.18 cm 0.56 kg/cm2 Conforme qt < qadm

9 de 18

MPE PRESION PARA TUB DN = 63 mm

em em

Lx Lx

em em

em em

Lx Lx

em em

em em

Ly Ly em em

eT eT

h

h

eL eL

uncionando despues de un sismo uncionando despues de un sismo

10 de 18

MPE PRESION PARA TUB DN = 63 mm

m3 m m

tn tn tn tn tn

tn

xcl. presion en la Base (EBP) m m m m

m m

11 de 18

MPE PRESION PARA TUB DN = 63 mm

tn/m2 tn/m2

m

tn/m2 tn-s2/m tn-s2/m m tn/m rad/s seg rad/s seg

tn tn tn tn tn

tn-m tn-m tn-m tn-m tn-m

l fondo y la estructura soportante (IBP) tn-m tn-m tn-m

12 de 18

MPE PRESION PARA TUB DN = 63 mm

Py tn/m 0.33 0.33 0.32 0.32 0.32 0.33 0.35 0.38 0.41 0.44

py tn/m2 0.33 0.33 0.32 0.32 0.32 0.33 0.35 0.38 0.41 0.44

Distribucion de presion estatica + Dinamica py ph tn/m2 tn/m2 0.33 0.33 0.32 0.32 0.32 0.33

p y+p h tn/m2 0.00 0.00 0.02 0.16 0.30 0.44

0.33 0.33 0.34 0.48 0.62 0.77 13 de 18

MPE PRESION PARA TUB DN = 63 mm

Ubicación (m)

0.35 0.38 0.41 0.44

0.58 0.72 0.86 1.00

0.93 1.10 1.27 1.44

Presiones Estatica 1.20 1.00

24 5

0.80

6

0.60

7 8

0.40

9

0.20

10

0.00 0.00

0.20

0.40

0.60

p h (tn/m2)

0.80

11 1.00 1.20

Presion Estatica

s Estatica+Dinamaica

6

0.60

7 8 9 10 11

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

/m2) P.estatica+p. dinamica

14 de 18

MPE PRESION PARA TUB DN = 63 mm

h' h'

1.44 ton/m2

kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2

Espesor del Muro Peralte requerido por flexion d 2.67 cm d 15 cm

0.28 2.85 25.00

cm2 cm2 cm

0.28 2.85 25.00

cm2 cm2 cm 15 de 18

MPE PRESION PARA TUB DN = 63 mm

2.25 2.85 25.00

cm2 cm2 cm

Cumple Vu