Calculo Estructural Cruce Aereo Luz 30 m

7/23/2019 Calculo Estructural Cruce Aereo Luz 30 m

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DISEÑO DEL CRUCE AEREO (LUZ=25m)

Consideraciones inicialesLa flecha debe estar en el orden del (8% al 9.65%) de la luz total, or lo que asumimos 8.00%La contraflecha debe estar en el orden del 0.6% al 0.5% de la luz total, !or lo se asume 0.50%

"actor de se#uridad a em!lear con la consideraci$n de que es cruce aereo de tubera &.00

Luz ' &0.00 mts

' L*+ ' 5.00 mts

"lecha ' +.00 m

h ' 0.5

Contraflecha ' 0.& m

cuaci$n de la -arbola

cf ' 0.& / ' t ' +.+5f ' +.00 ! ' 9.5&+5

1 tubo ' 5.0 2#*m 3an o ' 0.&+ rad-eso tubo ' +.50 2# o ' .4466& #rados

1 cable ('*+) ' 4.+6 2#*m Cos o ' 0.95+4+44-eso cable ' 08.+8 2# 7en o ' 0.&045+

ist * -endolas ' .9+ m 3() ' 444.85504 2# de -endolas fila ' + -endolas 3(/) ' &+6.&4096 2#

3ubera ' 0.&5 m-eso a#ua ' +405.+8 2#

ise:o de -endolas &* 8 0.559 ;#*m f 3 (rad)

-eso -endolas ' .6+05 2# +.00 4&5.86 0.&09

-eso total ' +65+.68 2#3ension ma ' 4&5.86 2#

<ncla=e Cable > -endola

-eso so! !or -endolas ' 0.5+84&4 2#

?+ ' 4 ! ( @ > c )



ise:o del ti!o de cable a em!lear (3A<B7<) * + &* 4 * 8 * 8 * 4 &* 8

f 3 ma cable 3(ton) "7 0.6& +&.5 &+.& 4. 5+.49 64.4 .54&.+0 6985.&8 +0.96 .9 0.88 0.65 0.50 0.40 0.&& 0.+&.40 666.96 9.85 .8 0.84 0.6+ 0.48 0.&8 0.& 0.+6&.60 6+9.55 8.8 .8 0.9 0.59 0.45 0.&6 0.+9 0.+4&.80 600+.&+ 8.0 .69 0.6 0.56 0.4& 0.&4 0.+8 0.+&4.00 54&.8& .+& .6+ 0.& 0.54 0.4 0.&& 0.+ 0.++

Cable 7eleccionado ' + de *+ !ul#

bicaci$n de -Dndolas en el CableBum !Dnd ? @ Lon#itud

>+.50 +.& +.0+ >0.58 .56 .98& >8.65 .08 .964 >6.& 0.0 .945 >4.8 0.4+ .9&

6 >+.88 0.+& .9& >0.96 0.4 .9+8 0.96 0.4 .9&9 +.88 0.+& .9&0 4.8 0.4+ .94 6.& 0.0 .96+ 8.65 .08 .98& 0.58 .56 +.04 +.50 +.&

Lon#itud total de cable !rinci!al ' 25.42 m+ Lon#itud total de !endolas ' 20.79 m

ise:o del <ncla=e

<n# in# ' .4 E .4 E ' <n# sal

3cab ' 4.&5 3n 3 sal ' 4.&5 3n

3F ' &+6.&4 2#3h ' 444.8+ 2#

qa ' .0 ;#*cm+G ' 0.45 (Limo Com!acto)H ' 6 E (<n#ulo de fricci$n interna)

600 ;#*m&+&00 ;#*m&

Camara de <ncla=e.5 m ' h

L'.5 mf ' 0.6 m

a'.5 m Ialor de f conforme

Iolumen ' &.9&5 m&Jconc ' 9056.+5 ;#

γ suelo 'γ conc '



Ierificacion !or stabilidad de la camara

a ' ( > sen H )+ ( K sen H )

a '

! ' ( K sen H )

+ ( > sen H )! '

7umatoria de todas las fuerzas horizontales que interFienen

- ' 3h * G K 3F > (! > a) L > a+aG

- '

Calculo de los momentos que interFienen

7uma de momentos estables

Mest ' Jconca*+ K ( !L K +aaG)h*&

Mest '

7uma de momentos de Folteo

MF ' 3hf K 3F(a > f )KaLh*&

MF '

Ierificacion del Folcamiento

"7I ' +.&8+++9 Conforme "7I N +

Ierificacion al deslizamiento

"7 ' +.89944 Conforme "7 N +

Ierificacion de -resion sobre el suelo

-unto de a!licaci$n de la resultante

' (Mest > MFol)Jc

'

Calculo de la ecentricidad

e ' a*+ > e ' 0.00+990&++

-resion maima sobre el suelo

q ma' Jc * La(K6e*a)q ma' 964.5440& 2#*m+q ma' 0.964544 2#*cm+ O;P Conforme

Ierificaci$n !or equilibrio de fuerzas

"uerzas que se o!onen al deslizamiento" ' (Jconc > 3F)G" '

"uerzas debido al em!u=e !asiFo sobre la !ared"+ ' !L

"+ '

"uerzas debido al em!u=e actiFo sobre las !aredes laterales"& ' aa"& '

γ suelo h+

γ suelo h+



"uerzas debido a la tension horizontal del cable fiador 3h ' 444.8+ 2#

-or lo tanto" K "+ K "& N 3h

N 444.8+ 2# O;P

Q7RO L M<CQSO L <BCL<T

Ot ' +000.00 (Aesistencia a la tracci$n Farilla redonda lisa)3 ' 4.&5 3n (3ension del cable fiador)

fU c ' 40.00 (sfuerzo de com!resion del concreto)".7. ' +.00 ("actor de se#uridad)

<rea del macizo de <ncla=e

< ' (3 * Ot) ".7.

< ' 4.&5

iametro del macizo de ancla=e ' +.&5 cm ' 0.9& in

'N ' in

is!ositiFos de <ncla=eVra!as !ara la su=ecion de los cables

2#*cm+

2#*cm+

cm+



3ama:o de #ra!aW BE de #ra!as minimo a usarW 5 unidades3orcion minimaW ++5 lb*!ie

Vuardacabos de Cables

imensiones en !ul#adas < X C

+.5 .88 .5 .&

" V 0.69 0.5& 0.08 0.9

<ncla=e, "i=acion / <marres



<ltura de la 3orreht ' f K s K fU

f ' +.00 ms ' 0.0 mfU ' 0.& m

ht ' +.8& m

Car#a Iertical sobre la 3orre

"F ' 3cab(seno <n#Qn# K seno <n#7al)

"F ' "F '

Columnas esbeltas o lar#as

Lado ' 0.5 mr ' 0.&Lador ' 0.5

; ht * r Y ++; '

; ht * r ' + O;P Columna Corta

Iol Col ' -eso Col '

"uerz tot '

ise:o de Columna

fUc ' +0 ;#*cm+

-u ' Mu '

b ' 0.5 mt ' 0.5 m

<# ' 0.+5 m+

-u * <# '

Mu * (<#t) '

0.8&

7e tienen relaciones de -u*<# Z Mu*(<#t) mu/ !eque:as, se dise:a a cuantia minima

0.0<#+5 cm+

-or lo tanto se tendra Cuantia minima

8 H de &*4 !ul#

γ '

γ min 'γ min '



DISEÑO DE ZAPATA AISLADA

7*C ' 00 2#*m[ Datosf/ ' 4+00 2#*cm[f\c' +0 2#*cm[ (Columna)

0.05 m 600 2#*m] f\c' 40 2#*cm[ (Sa!ata)qa ' .0 2#*cm[ )Ca!acidad del 7uelo)

Columna

0.05 m 600 2#*m] b ' 0.5 m b ' 50 cmf ' 0.80 m t ' 0.5 m t ' 50 cm

&* 4 !ul# db ' .9 cm

^ 600 2#*m]-' -'

+400 2#*m] -L' -L'

SOLUCION

7*C

htf

hc

) DI!ENSIONA!IENTO DE LA ZAPATA

ld ' 0.08 .9 4+00.00 * .8& ld ' 54.0 cm

r ' 4.00 cm

<sumiendo un inicial !ara la Sa!ata

* + !ul# .+ cm

P"#a$t" %" $a Za&ata

hc ' 54.0 cm K 4.00 cm K .9 cm K +.54 cm

hc ' 6+.54 cm hc ' 65.00 cm

hc ' 65.00 cm (O!ci$n de Modificar)

hc ' 0.65 m

h& ' 0.80 m > 0.05 m > 0.05 m > 0.65 m

h& ' 0.05 m

h ' γ

t'

h+ ' γ

t+'

φ '

h& ' γ

t&'

h γ

t

h+ γ

t+

h& γ

t&

φS' db

Sa!ata '

' =

'$%

ld=0.08d

b∗fy

√ f ´cZapata

hc=ld+r+db +2∗db

Zapata

h3= Df −h1−h2−hc



Ca$'$o %" $a Ca&a'%a% Po#ta*t" N"ta o R"%'%a

qn ' .0 >0.008 >0.008 >0.008 >0.56 >0.0

qn ' 0.88 2#*cm[

A#"a %" $a Za&ata

-s '

-s '

<z ' 0.88 2#*cm[ +

<z '

T

3 ' &.4458&84 K 0

3 ' 3 ' 80.00 cm

3 ' 50.00 cm (O!ci$n de Modificar)

3 ' 50.00 cm

X ' &.4458&84 > 0

X ' X ' 80.00 cm

X ' 50.00 cm (O!ci$n de Modificar)

X ' 50.00 cm

<z ' ++500 cm[

2) REACCION A!PLI,ICADA DEL SUELO

-u ' -u '

qnu ' 0.&0&5596 ;#*cm[

-

t

qn = qa−γ 1∗h1−γ 2∗h2−γ 3∗h3−γ c∗hc−S /C

Ps= PD+ PL (C arga de Servicio )

Az= Ps

qn

T =√ Az+( t −b)

2

B=√ Az−( t −b )

2

→ Az=T ∗B ( Area Recalculada de la Zapata )

Pu=1.4 PD+1. 7 PL

qnu= Pu

Az



) /ERI,ICACION POR CORTE

-eralte fectiFo

d ' 65.00 cm >4.00 cm >.+ cm L

d ' 59.& cm

d ' 60.00 cm /

%

Sona Critica!or Corte

L ' 50 cm

a) Co#t" &o# ,$"1*

Iu ' 0.&0&5596+ > ( 0.00 ) 50 Iu ' >455.&6&94+6 2#

<!orte del Concreto

Ic ' 0.5& 9000

Ic ' 564&9.40& 2#

49&.49096 2#

O 3 /' /

-) Co#t" &o# P*o*am"*to

m ' 0.00 cm

n ' 0.00 cm

Iu ' 68&0.46 0.00 0.00 Iu ' &5.9000+ ;#

<!orte del Concreto 7u!erficie de -unzonamiento

t6%2 t6%2

-ermetro de los -lanos de "alla

φ Ic '

βc '

d=hc−r−dbZapata

L=(T − t )

2

u=qnu∗( L−d )∗B

c=0.53∗√ f ´ c∗b∗d

! c=0.85∗c

"=b+d

n=t +d

u= Pu−qnu∗"∗n

#c=t

b≤2

b0=2∗("+n)



440.00 cm

+

Ic ' .6+ &+&69.0+5

Ic ' 5060&.800& ;# T

4&0&+.&0& ;#

Ic+ ' &4&605.9&8 ;#

+9+065.0+6& ;#

Considerando el menor +9+065.0+6 ;# 8 O 3 /'/

4) CALCULO DEL RE,UERZO

irecci$n Lon#itudinal

Mu ' 0.&0&5596+ 50 +50 Mu ' 569+0.49+8+6 2#.cm

Calculo del <rea de <cero con la "ormula Cuadratica

<\' 0.64059

X\' >60

C\' 5.058&&44

<s '

<cero !or 3em!eratura

<s min ' .55 cm[

<s ' .55 cm[

4 H * + !ul# _ 0.8 cm

b0 '

φ Ic '

φ Ic+ '

φ Ic '

-

t

-6%

t6%

m

*

c1=0.27∗(2+ 4

#c )∗√ f ´c∗bo∗d

!c1=0.85∗c 1

c2=1.10∗√ f ´ c∗bo∗d

! c2=0.85∗c2

$u=qnu∗B∗ L ²

2

A ´ =fy

2∗0.85∗f ´ c∗B

B´ =−d

C% = $u

!∗fy!=0.90

As1=−B ´ −√ B´ 2−4∗ A ´*C ´

2∗ A ´

As $ini"o

=0.0018∗B∗hc

As= $ayor ( As 1, As $ini"o)

¿!= As

A Barra¿ S L=

B−2∗r−db

¿!−1



irecci$n 3ransFersal

<s ' .55 cm[ <s ' .55 cm[

4 H * + !ul# _ 0.8 cm

s!aciamiento Mimo del los Aefuerzo

45 cm 0.8 cm 8O Cm&$"& hc ' 95 cm 0.8 cm 8O Cm&$"

Lon#itud de esarrollo en 3racci$n

c ' 4.6&5 cm

0.8

ld ' .+ 4+00 0.8 ` &0.00 cm&.54 .8&+595 +.5

ld ' Y 46 cm 8O L : #"' $%

5) TRANS,ERENCIA DE ,UERZA EN LA INTER,ASE DE COLU!NA ; CI!ENTACI<N

Aesistencia al <!lastamiento en el CE de la Columna

50 cm-u '

+5 cm

Car#a <sumida !or el Concreto de la Columna 40 cm

< ' +500 cm[ (Columna)

H 0.85 f\c < ' &+&5 2# 8O E$ C Asm" $a Ca#>a ,a'to#a%a

o1ells entre Columna / Cimentaci$n

P* ? 3 0.@5 B' A

Aefuerzo !or <!lastamiento del Concreto

<smin ' +.5 cm[ 8 H &*4 !ul# n Columna

ise:o de -edestal

α 'β 'γ 'λ '

A

A2

+

As= As∗T

B

¿!= As

A Barra¿

c= $&'

[ r+

db

2

( S L

]ld=

d b∗fy∗) ∗ #∗γ ∗ *

3.54∗√ f ´ c∗(c+ + , )/ d b

A1=b∗t !=0.7

Debera Cu"plirse que:

!∗0.85∗f ´ c∗ A1 ≥ Pu

Si Pn ≤ ø 0. 85 f´c A1 ⇒ As"in = 0.005∗ Acol

!=0 . 7 Si ! ∗0.85∗f ´c ∗ A 1 ≤ Pu ⇒

Ancho Pedestal=

−(b+t )+√ (b+ t )2 + 4 Pu−!∗0.85∗f ´ c∗ A 1

!∗0.85∗f ´ c

4

ST =T −2∗r−db

¿!−1



Medidas del -edestal

7in -edestal

7in -edestalb! ' 7in -edestalt! ' 7in -edestal

<rea del -edestal,sin Qncluir <rea de la Columna

7in -edestal

Aesistencia al <!lastamiento del Concreto de la Sa!ata

<+ ' ++500 cm[ (Sa!ata)

46500 2# 8O E$ C Asm" $a Ca#>a ,a'to#a%a

) DETALLE DE LOS RE,UERZOS DE,INITI/OS DE ESTRUCTURAS

PLANTA : ZAPATA

Columnab ' 50 cmt ' 50 cm

+ = 50 'mD#"''1* Lo*>t%*a$4 3 2 &$> 0.@ 'mD#"''1* T#a*s"#sa$

4 3 2 &$> 0.@ 'mT

50 'm

DETALLE TIPICO COLU!NA : ZAPATA

8 H &*4 !ul# 4 3 2 &$> 0.@ 'm

4 3 2 &$> 0.@ 'm

hc' 65 cm

T = 50 'm

/ISTA ISO!ETRICA DE LA ZAPATA

50 cm50 cm

5 cm

65 cm

50 cm 50 cm

<ncho- '

<lto- '

<- '

-

t

!∗0.85

∗f ´ c∗

√

A 2

A 1∗ A1

=

A2 <t

-

A 2=B∗T !=0. 7

√ A 2

A 1 ≤ 2

!∗0.85∗f ´ c∗√ A 2

A 1∗ A 1 ≥ Pu

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