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• Eber Onzueta Tambraico

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MEMORIA DE CALCULO PASE VEHICULAR DE CONCRETO ARMADO

relleno h1

t

t

L

0.255

h2

1.00 h 0.255

1.00 0.255 0.255 h1=Altura de relleno sobre la losa superior. h2=Altura de relleno en las paredes. L=Luz libre de la alcantarilla. t= Espesor de losas y paredes del marco.

1).1.2.3.4.5.6.7.-

P1=Carga del camion de Diseño. w= Carga repartida en la losa superior. p1=Presion lateral en la losa superior. p2=Presion lateral en el piso. q =Reaccion del suelo.

CARGAS ACTUANTES EN EL DISEÑO: Peso Propio Sobrecarga Camion de 02 EJES Impacto. Empuje del relleno sobre el estribo Sobre carga sobre el relleno. Empuje del agua. Peso del agua.

2).- DATOS BASICOS Dimensiones de la Alcantarilla: Ancho Libre Altura Libre Sobrecarga

a= b=

0.30 0.20

Sc=

250

m. m. kg/m.

Caracteristicas del Suelo de fundacion y del material de relleno: Cobertura de relleno

h1=

0.10 m.

s= 1700 kg/m3.

Peso unitario del material seco Angulo de friccion interna del relleno Angulo de friccion interna suelo-concreto. Angulo de inclinacion del relleno

φ=

30 °

= 2ϕ/3= α=

20 ° 0°

β=

0°

Angulo de inclinacion de la pared Coeficiente activo de presion

= = =

ϕ−

Z=

! "

ϕ−

=

+

1+

=0.297

/

1+

= + ! " #

0.75

=

0.9397

=

0.4076

= 0.297

$% ϕ + +

$% ϕ − α −'

Capacidad de carga del terreno ()*+ = 2.00 kg/cm2. Caracteristicas del concreto y del acero de refuerzo son:

Concreto Acero de refuerzo Peso unitario del concreto Recubrimientos

f´c= 210 kg/cm2. fy= 4200 kg/cm2.

c= 2400 kg/m3. r= 0.05 m.

3.- PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSAS Y MUROS Según AASHTO: Para control de deflexiones:

t=0.10+a/30=

0.110

t=a/12=

0.025

Por tanto asumiremos un espesor de t= 0.15 m.

4.- METRADO DE CARGAS Y FUERZAS ACTUANTES El metrado de cargas se realizara por metro lineal de alcanatrilla. El model estructural que emplearemos sera un marco articulado de anchoxaltura=(a+t)x(b+t), sometido a diferentes sistemas de carga que son detalladas a continuacion: 4.1.-Debido al Peso propio del marco (D). Cargas de Losa Superior: Peso de muros laterales:

,*- = 7+81/- = 2

./0.123/ . 5

16 =360

./0.123/ 9. 5

= 144

kg/m. kg/m.

El peso de los muros laterales y la losa superior generan una carga de reaccion del suelo. Reaccion en losa inferior:

,*: =

,*- + 7+81/= ; + 5
,:0A

-.

1?

-.

1?

= =

5/2 . 25

88.5

@

9 .

Kg/m.

303.3 Kg/m.

@

4.4.-Debido a la carga viva del trafico (L) Para al determinacion de la carga debido al trafico usaremos el camion de diseño AASHTO LRFD HL-93 considerando que es el que causa los efectos mas desfavorables en la estructura. El peso del eje posterior es: P=

Incremento de la carga Dinamica B 1.32 factor=(1+IM/100)=

8500.0 kg/eje.

33 1

factor*P=

4.1 10

E

∗ GH

31.65

11190 kg/eje.

a).-Distribucion de la carga P en el relleno Ya que tenemos un relleno sobre la losa superior un espesor de 10 cm, en este caso ya no consideramos el area de distribucion en el espesor del relleno sino consideremos como contacto directo a la losa. Por lo tanto: I 1.75G1 0.18 m. Por lo tanto la carga viva debido al trafico de una rueda sobre el marco sera: 7?

7/2I

5595.00

kg.

Esta carga produce una reaccion uniforme en la losa inferior igual a: ,>

7? /

5

15985.7071

kg/m.

4.5.-Debido a la Sobrecarga (Sc). Para determinar la sobrecarga asumiremos un peso adicional de 1000 Kg/m, lo cual estara directamente aumentando al peso vertical y multiplicado con el valor de coeficiente activo del empuje producira una fuerza lateral distribuida uniformemente, tal como se observa en la figura 250 kg/m.

L.

Por tanto el peso por sobrecarga sera: M-.

250

kg/m.

El empuje lateral que producira la sobrecarga es: I-.

@

∗ L.

74.328

kg/m.

4.5.-Debido al peso y presion del agua (Wa).

Para determinar el peso del agua se debera tener en cuenta la presion que producira en la base de la alcantarilla y el peso mismo. M)N8)

)N8) . 0.75 ∗

∗ 9/; < = 150 kg/m.

Presion del agua, la alcantarilla funciona al 75% de su capacidad maxima de la seccion. 7)N8) 0.00 kg/m. b=0.00m. )N8) .∗ 9 = 500 kg/m. 7)N8) . 0.75 ∗ 9 = )N8)

Esta carga produce una reaccion uniforme en la losa inferior igual a: ,)

M)N8) /

150 kg/m.

5.- ANALISIS ESTRUCTURAL Se realiza el analisis estructural para cada sistema con el programa SAP 2000 y los resultados encontrados en dicho analisis se muestran a continuacion: 5.1.-Combinacion de cargas: U=1.25D+1.75L+1.35E1+1.50E2+1.25Wa Donde: U= D= L= E1= E2= Wa=

Carga Ultima. Carga Peso Propio. Carga viva de camion de diseño. Presion vertical de terreno. Presion lateral de terreno. Peso y presion del agua.

5.1.-Tabla de Resultados del Analisis Estructural:

ELEMENTO

MOMENTO MAXIMO (ton-m) COMBINACION DE CARGAS (COMB1)

Losa Superior Cara Interior Cara Exterior

1.85 (+)ML -1.25 (-) ML

Losa Inferior Cara Interior Cara Exterior

1.6 (+)MP -1.56 (-) MP

Muros Laterales Cara Interior

-1.20 (+)Mm

Cara Exterior

1.8 (-) Mm

6.-CALCULO DE LA PRESION DE TRABAJO SOBRE EL TERRENO Las cargas actuantes sobre el terreno son: ;

7

+ ,)N8)