1/12

DATOS DE DISEÑO

Longitud del Cruce Aereo Colgante LP= 35.00 mts

Fc = 3.2 mts

Diametro de la tuberia de agua Ø = 10.00 Pulg

Material de la tuberia de agua Mat. TUBERIA HDPE

Separacion entre pendolas Sp= 1.00 mts

RESULTADOS DE DISEÑO

1). Calculo de la Flecha del Cable (Fc) 3.20 mts

2). Calculo de la Altura de la Torre (Columna ) 6.10 mts

Altura debajo de la Tuberia 2.00 mts

Altura Minima de la Tuberia a la Pendula 0.90 mts 3.20 Fc= 3.20

3). Calculo de las Pendolas

Peso de la Tuberia de Conduccion 4.930 kg/m

Peso accesorios (grapas, otros) 3.000 kg/m 0.90 0.900

Peso de Cable de la Pendola 0.390 kg/m 2.00

Altura Mayor de la Pendola 4.100 m

Peso Total de la Pendola 9.529 kg

Factor de Seguridad de Tension (2-5) 5.000

Tension de Rotura por Pendula 0.050 Ton

4). Calculo de los Cables Principales Ø TIPO BOA (6x19)

Peso de tuberia de Conduccion 4.930 kg/m Pulg, P (Kg/m) Rot. (Tn)

Peso de agua a tubo lleno 49.086 kg/m

Peso accesorios (grapas, otros) 3.000 kg/m 1/4" 0.17 2.67Peso de cable pendola 0.800 kg/m 3/8" 0.39 5.95

Peso de cable Principal ( asumido ) 2.750 kg/m 1/2" 0.69 10.44

Peso de Servicio de la Armadura 60.565 kg/m CABLE DE PENDOLA 1/4" 0.17 2.67

Velocidad del Viento (V) (2 m/s) 172.800 Km/dia

Peso por Efecto del viento (Pviento) 41.804 kg/m Ø TIPO BOA (6x19)

Peso por Efecto del Sismo (Psismo) 10.902 kg/m Pulg, P (Kg/m) Rot. (Tn)

Peso Maximo (P max) 113.271 kg/m 1/4" 0.17 2.67

Momento maximo por servicio (Mmax.ser) 17.345 Ton-m 3/8" 0.39 5.95

Tension maxima de servicio (Tmax.ser) 5.420 Ton (Horizontal) 1/2" 0.69 10.44

Tension maxima de servicio (Tmax.ser) 5.838 Ton (Real) 5/8" 1.07 16.2

Factor de seguridad a la tension (2 -5) 5.000 3/4" 1.55 23.2

Tension maxima a la rotura (Tmax.rot) 29.188 Ton 1" 2.75 40.7

Tension maxima a la rotura/cable 29.188 Ton 1 1/8" 3.48 51.3

Tension maxima de servicio/cable 5.838 Ton OK! 1 1/4" 4.3 63

1 3/8" 5.21 75.7

Diseño de Cable: 1 1/2" 6.19 89.7

1 5/8" 7.26 104

1 Cable de 1" Tipo Boa (6x19) Cable Principal 1 3/4" 8.44 121

1 Cable de 1/2" Tipo Boa (6x19) Cable Secundario 2" 11 156

5). Diseño de la Camara de Anclaje

Ancho de la Camara de Anclaje 2.000 m

Largo de la Camara de Anclaje 2.500 m

1.50 2.00

Alto de la Camara de Anclaje 1.500 m2.50

Analisis de la Camara de Anclaje

Capacidad Portante Admisible (Cap. Adm) 1.50 kg/cm2 X1 = 0.30

Peso unitario del terreno (Pu) 1850.00 kg/m3

Peso unitario del Concreto (Puc) 2200.00 kg/m3 Tmax.ser

Calidad del concreto (camara de anclaje) (f'c) 175.00 kg/cm2 Tmax.ser*Seno(alfa)

Angulo de friccion interna (Ø) 32.00 °

Angulo de salida del cable principal (alfa) 45.00 °

Distancia de la Base al Cable de Anclaje 0.30 m

Distancia del Costado al Cable de Anclaje 0.30 m

Tmax.ser*Cos(alfa)

Empuje de Terreno (Et) 1.599 Tn - m 0.300 ´= Y1

Tension Maxima de Servicio Vertical (seno) 4.13 Tn-m

Tension Maxima de Servicio Horizontal (coseno) 4.13 Tn-m q2

Peso Propio de la Camara de Anclaje (Wp) 16.50 Tn q1

Suma de Momentos / Fuerzas Verticales (d) 1.133 m

Excentricidad de la resultantes de Fuerzas (e) -0.133 m OK !

b =2

Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q)

Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q1) 0.148 kg/cm2 OK! e d

Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q2) 0.347 kg/cm2 OK!

b/2

PROYECTO: MEJORAMIENTO DE LA BOCATOMA Y CANAL HUALLHUAC

UBICACION: CHUQUIBAMBA-CONDESUYOS- AREQUIPA

DISEÑO DE CRUCE AEREO Nº 2 PARA TUBERIAS (L=35.00 m)

Alfa

W

P.A.

2/12

Analisis de Factores de Seguridad:

Factor de Seguridad al Deslizamiento (F.S.D) 1.500

Coeficiente de Deslizamiento (f) 0.750 Factor de Seguridad al Volteo (F.S.V) 2.000

Factor de Seguridad al Deslizamiento Calculado 2.248 OK! Factor de Seguridad al Volteo Calc. 6.662 OK!

Diseño de la Torre de Suspension.

Calculo de las Fuerzas Sismicas:

Factor de importancia U= 1.000

45º 30°

Factor de suelo S= 1.200

Coeficiente sismico C= 0.350

Factor de ductilidad Rd= 3.000

Factor de Zona Z= 0.400

Angulo de salida del cable

torre-camara Alfa= 45.000 °

Angulo de salida del cable (valor de comparacion =arctan(2*Fc/LP)

torre-Puente Beta= 30.000 ° 10.47 °

Dimension de la Torre

Ancho de la Torre de Suspension (b) 0.500 m Ancho de la Zapata de la Torre (B) 2.000 m

Largo de la Torre de Suspension (L) 0.500 m Largo de la Zapata de la Torre (L) 2.000 m

Alto de la Torre de Suspension (Ht) 6.100 m Alto de la Zapata de la Torre (Hz) 1.000 m

Peso Unitario del Concreto (Puc) 2400.00 kg/m3 Peso Unitario del Concreto (Puc) 2400.00 kg/m3

Fs3 =0.103

Ht/3 Nivel hi (m) wi*hi Fs ( i )

3 6.100 14.884 0.103 Tn

Fs2 =0.068 2 4.067 9.923 0.068 Tn

1 2.033 4.961 0.034 Tn

Ht/3 29.768

Ht= 6.100

Fs1 =0.034 Fs= (S.U.C.Z / Rd )*Peso de toda la estructura

Ht/3 Fs= 0.205 Tn

Fs (fuerza sismica total en la base)

Analisis de Estabilidad de la Torre

Fs3 =0.103 Tmax.ser *COS(alfa) Tmax.ser *COS(beta)

Ht/3

Fs2 =0.068 Tmax.ser*SEN(alfa) Tmax.ser *SEN(beta)

Ht/3

Ht= 6.1

=0.034

Ht/3

q2 q1

Capacidad Portante Admisible (Cap. Adm) 1.500 kg/cm2 B =2

Tension Maxima Servicio (Tmax.ser*Seno(beta) 2.919 Tn-m

Tension Maxima Servicio (Tmax.ser*Cos(beta) 5.055 Tn-m

Tension Maxima Servicio (Tmax.ser*Seno(alfa) 4.128 Tn-m e d

Tension Maxima Servicio (Tmax.ser*Cos(alfa) 4.128 Tn-m b/2

Peso Propio de la Torre (Wpt) Tn

Peso Propio de la Zapata de la Torre (Wzt) 9.600 Tn

(Momentos)/(Fuerzas Verticales) (d) 0.675

Excentricidad de la resultantes de Fuerzas (e) 0.325 m OK !

Wp

P.A.

3/12

Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q)

Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q1) 0.822 kg/cm2 OK!

Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q2) 0.010 kg/cm2 OK!

Analisis de Factores de Seguridad:

Factor de Seguridad al Deslizamiento (F.S.D) 1.750

Coeficiente de Deslizamiento (f) 0.750 Factor de Seguridad al Volteo (F.S.V) 2.000

Factor de Seguridad al Deslizamiento Calculado 7.348 OK! Factor de Seguridad al Volteo Calc. 2.446 OK!

Diseño Estructural de la Torre ( Metodo de la Rotura):

Fs3 =0.103 Tmax.rot *COS(o) Tmax.rot *COS(o2)

Ht/3

Fs2 =0.068 Tmax.rot *SEN(o) Tmax.rot *SEN(o2)

Ht/3 COLUMNA Ht= 6.1

Fs1 =0.034

0.50

Ht/3 0.50

ZAPATA

A A

DISEÑO POR METODO A LA ROTURA

Tension Maxima de Rotura (Tmax.rot) 8.756 Tn

Momento Ultimo de Rotura (Mu) 5.218 Tn-m

Diseño de la Columna a Flexion:

Calidad del Concreto (f'c) 210.00 kg/cm2

Fluencia del Acero (Fy) 4200.00 kg/cm2

Recubrimiento de Concreto 4.00 cm

Diametro de Acero 1/2 Pulg

Largo de la Columna (b) 50.00 cm

Peralte de la Columna (d) 50.00 cm

Cuantia Generica (w) 0.022 &= 0.001 < 75&b= 0.016 OK¡ Falla Ductil

Area de Acero de Calculado (As) 2.798 cm2

Area de Acero Minimo (As,min) 8.333 cm2

Acero Principal de Diseño (As) 8.333 cm2

Numero de Varillas (Nº) 7.00 Var de 1/2"'

Diseño de la Colunma a Compresion

Carga axial maxima resistente (Pn (max)) = 384 Tn

Carga axial ultima actuante (Pu) 15.639 Tn OK !

Diseño de la Columna por Corte:

Fuerza Cortante Ultimo (Vu): 1.597 Tn

Fuerza Absorvente Concreto (Vcon) 16.321 Tn

Fuerza Absorvente Acero (Vace) -14.724 Ton Usar Acero Minimo

Area de Acero Minimo (Asmin) 4.25 cm2

Diametro de Acero de Corte (Ø) 1/4

Refuerzo Minimo de Acero (S) 7.00 cm2

Wp

P.A.

4/12

TUBERIA 0.50 0.50

HDPE Ø=250mm 1" Cable Principal

Fc= 3.20

H= 6.10

1/2" Cable Secundario0.90

6.1

0.30 45

1/4" Cable de Péndolas

1.50

0.30 RIO GRANDE 1.00

2.50 3.60 2.00 33.00 2.00 3.60 2.50

5.85 LUZ= 35.00 eje 5.85

eje

2.00 2.0 2.00

2.50 2.00 2.00 2.50

EN PLANTACámara de Anclaje

de Concreto f'c=175 Kg/cm2.

12 Ø de 5/8"

0.50

Estribo de Ø 1/2"'

0.50

Estribo de Ø 3/8", 1@0.05, 4@0.10, r @0.20

Ø de 1/2"

H= 6.10

Ø de 1/2" @ 0.20

1.00

2.00

DETALLE DE LA ARMADURA DE LA TORRE DE SUSPENSION

PERFIL LONGITUDINAL DEL CRUCE AEREO Nº 2 PARA TUBERIA (L= 35.00M)

P.A.

HOJA DE METRADOS

PROYECTO: MEJORAMIENTO DE LA BOCATOMA Y CANAL HUALLHUAC

UBICACION: CHUQUIBAMBA-CONDESUYOS- AREQUIPA

Partida Especificaciones N° de MEDIDAS Parcial Total total Und.

N° veces Largo Ancho Altura parcial

35 m. D= 10 "

1 UND

1.00 TRABAJOS PRELIMINARES

1.01 Limpieza del terreno, zapata torre de suspensión. 2 3.00 3.00 18.00 18.00

Camara de anclaje 2 3.50 3.00 21.00 21.00

39.00 39.00 M2

1.02 Trazo Replanteo Preliminar, zpta. Torre suspension 2 2.00 2.00 8.00 8.00

Camara de anclaje 2 2.50 2.00 10.00 10.00

18.00 18.00 M2

Macizo de anclaje

Cable fiador Cable D = 1

Fc=175 Kg/cm2

Grapas para

0.2 Cable D=

03 amarres con el

alamb. galv. 10v.

Grapas para

1.50 2.00 Cable D = 5/8"

Grapas e=5"

Camara anclaje Fierro liso D= 1"

2.50

DETALLE DE ANCLAJE FIJACION

Y AMARRE DE LOS CABLES

CAMARA DE ANCLAJE

2.00 MOVIMIENTO DE TIERRA

2.01 Excav. Manual base torre de suspension 1 3.00 3.00 3.00 27.00 27.00

1 3.00 3.00 3.00 27.00 27.00

Excav. Manual base camara de anclaje 1 3.50 3.00 4.00 42.00 42.00

2.02 1 3.50 3.00 3.00 31.50 31.50

127.50 127.50 M3

Relleno Compactado en torre de suspension 1 23.00

2 23.00

Relleno Compactado en camara de anclaje 1 34.50

2 24.00

104.50 127.49 M3

3.00 OBRAS DE CONCRETO SIMPLE

3.01 Solado base torre de suspension, E=4" s/mezclad. 2 2.00 2.00 0.10 0.80 0.80

0.80 0.80 M3

0.50

Torre de suspension

0.50 c

Cable principal

Torre de suspensión Cable secundario 3.20

F'c= 210Kg/cm2 6.10 Pendolas

Base torre de suspensión

F'c= 175Kg/cm2

0.90

2.00

2.00

1.00

2.00

CRUCE AEREO Nº 2 PARA TUBERIA (L=35 M)

CRUCE AEREO Nº 2 PARA TUBERIA (L=35

M)

4.01 Concreto F'c = 210 Kg/cm²; torre suspens. C/mezcl. 2 0.50 0.50 6.10 3.05 3.05 3.05 m3

4.02 C° F'c=175 Kg/cm²; Zapatas torre suspens. C/mezcl. 2 2.00 2.00 1.00 8.00 8.00 8.00 m3

C° F'c=175 Kg/cm²; camara de anclaje C/mezcl. 2 2.50 2.00 1.50 15.00 15.00 15.00 m3

26.05

5.00 ACERO Fy=4200 Kg/cm²

5.01 ACERO Fy=4200 Kg/cm²; torre de suspension HOJA METRADO DE ACERO DEL CRUCE AEREO 1,042.97 1,042.97 Kg

2.50 2.000 2.00 1.500

6.00 ENCOFRADOS Y DESNCOFRADOS

6.01 Zapatas, torre de suspension 2 8.00 1.00 8.00 16.00

6.02 columnas, torre de suspension 2 2.00 6.10 12.20 24.40

6.03 Camaras de Anclaje anclaje 2 9.00 1.50 13.50 27.00

67.40 67.40 M2

7.00 TARRAJEOS

7.01 Torre de suspension 2 2.00 6.10 12.20 24.40

7.02 zapata torre de suspension 2 2.00 2.00 4.00 8.00

7.03 camara de anclaje 2 2.50 2.00 5.00 10.00

42.40 42.40 M2

8.00 CABLES

8.01 Cable principal Tipo Boa 1" ( 6*19) 1 56.12 56.12 56.12 ML

8.02 Cable secundario Tipo Boa 1/2" ( 6*19) 2 97.50 195.00 195.00 ML

8.03 Cable pendolas Tipo Boa 1/4" ( 6*19); espac. 2 ml 1 128.30 128.30 128.30 ML

9.00 ACCESORIOS VARIOS CRUCE AEREO

Tuberia HDPE Ø = 10 " 36 Ø TUBERIA 10 " 36.00 36.00 ML

CODO DE 45º TUBO HDPE = 10 " - 01 CODO DE 45º - - UND

CODO DE 90º TUBO HDPE = 10 " 2 01 CODO DE 90º 2.00 2.00 UND

Carro de dilatacion 2 2.00 2.00 UND

Platina 1/4"x8"x8" para anclaje en base superior columna 2 2.00 2.00 UND

Pernos de anclaje 1/4" x 4" para anclaje base superior columna 4 4.00 4.00 UND

Fierro liso maciso de anclaje Ø=1" L= 2.50 (com.anclaje) 2 2.00 2.00 UND

Perno/tuerca 3/4"x2" en CABLE PRINCIPAL 8 8.00 8.00 UND

Grillete de seguridad 0.30x0.15m en CABLE PRINCIPAL 4 4.00 4.00 UND

Arandela Cuadrada de 0.0.60 x 0.60 x 3/8"; para Camara de anclaje 2 LT. = 36.00 M 2.00 2.00 UND

Tuerca y Huasha D=5/8"; para camara de anclaje 2 2.00 2.00 UND

Grillete de seguridad 0.30x0.15 m, para dados de anclaje 4 4.00 4.00 UND

Arandela rectangular de 0.20 x 0.50 x 3/8"; PARA CABLE SECUNDARIO 4 4.00 4.00 UND

Tuerca y Huasha D=5/8"; PARA CABLE SECUNDARIO 4 4.00 4.00 UND

Varilla para tensor D= 5/8" X0.60 m., PARA CABLE SECUNDARIO 4 4.00 4.00 UND

Grillete de seguridad 0.15x0.07m, para CABLE SECUNDARIO 8 8.00 8.00 UND

Perno/tuerca 5/8"x1" en CABLE SECUNDARIO 16 16.00 16.00 UND

Alambre galvanizado Nº 8 10.50 10.50 10.50 KG

Argolla D= 10" , PARA PENDOLA 35 35.00 35.00 UND

Grillete de seguridad 0.15x0.07m, PARA PENDOLA 140 140.00 140.00 UND

Perno/tuerca 5/8"x1"PARA PENDOLA 140 140.00 140.00 UND

Riel de 60 libras, 1 m 2 2.00 2.00 UND

35.00

Longitud de Cable 6.88

h calumna 6.10

L

45

5.85 X

LONG. DE PENDOLA

Y

0 L1

X = 17.50

Y = 3.20

L = 35.00

L1 = 0.90

Dobles de Cable = 0.90

Y = C * X2

C = 0.010449

Longitud de Curva dx = 0.020897959 X

(dx)2 = 0.00044 X

2

1+(dx)2 = 0.00044 X² + 1

17.50

Para 0 763.26

a = 0 b = 12.60 Para 13 844.00

Lc = 40.37

L= 35.00 mts.

Long- X Long/Pend inc. .40 m Para los dos

lados

0 0.90 0.900 0.900

1 0.91 1.821 1.821

Cable Principal 1" 40.37 + 2 0.94 1.884 1.884

Long.izq-y-derecha 6.88 6.88 13.75 3 0.99 1.988 1.988

Camara anclaje 1.00 1.00 2.00 4 1.07 2.134 2.134

56.12 ml 5 1.16 2.322 2.322

6 1.28 2.552 2.552

7 1.41 2.824 2.824

8 1.57 3.137 3.137

Cable Secundario 1/2" 35.00 + 9 1.75 3.493 3.493

Long.izq-y-derecha 5.88 5.88 11.75 10 1.94 3.890 3.890

Camara anclaje 1.00 1.00 2 11 2.16 4.329 4.329

97.50 ml 12 2.40 4.809 4.809

13 2.67 5.332 5.332

14 2.95 5.896 5.896

15 3.25 6.502 6.502

Cable en Pendolas 1/4" 68.803 ml 16 3.57 7.150 7.150

59.5 ml 17 3.92 7.840 7.840

128.303

Lontitud toal de pendolas

34.851 68.803 68.80

CALCULO DE LAS LONGITUDES DE LOS CABLES DEL CRUCE AEREO Nº 2

cruce aereo

CALCULO DE LAS LONGUITUDES DE LOS CABLE

[ ] dxxfLC

b

a

ò +=2´ )(1

2

1

y

xPDONDE

p

XY

22

4,4

==

LONG. DE PENDOLA

0.010449 0.9 0.90

0.010449 0.9 0.900.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.9

0.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.9

0.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.90.010449 0.9 0.9

0.010449 0.9 0.9

[ ] dxxfLC

b

a

ò +=2´ )(1

2

1

[ ] dxxfLC

b

a

ò +=2´ )(1

2

1

NOMBRE DEL PROYECTO :

UBICACIÓN : CHUQUIBAMBA, CONDESUYOS AREQUIPA

N° de Longitud LONGITUD POR Ø EN ( ML ) Peso Longitud

DESCRIPCION DISEÑO DE FIERRO Ø cant. elementos del 1/4" 3/8" 1/2" 5/8" 3/4" 1" parcial por Ø

piezas elemento 0.250 0.560 0.995 1.552 2.235 3.973 (Kg) en (ml)

Columna H= 7.10 m Largo= 2.00 m

acero principal vertical Ø 5/8" @ 0.17 7.10 0.7 5/8" 212 12 7.80

- - - 187.20 - - 290.53 292.11

Acero zapata Ø 5/8" @ 0.20 2.00 5/8" 411 11 2.00

- - - 88.00 - - 136.58 137.32

Estribos de la columna Ø 1/2" @ 0.10 0.5 0.5 1/2" 4

72 72 2.15

- - 619.20 - - - 615.86 1099.74

PESO PARCIAL DE ACERO 1,042.97 Kg.

PESO TOTAL DEL ACERO 1,042.97 Kg.

LONGITUD PARCIAL POR DIAMETRO (ML) - 619.20 275.20 M.L.

N° DE VARILLAS POR DIAMETRO (VAR.) - 69.00 31.00 VARILLAS

10

METRADO DE ACERO TORRE DE SUSPENSIÓN DEL CRUCE AEREO Nº 1

MEJORAMIENTO DE LA BOCATOMA Y CANAL HUALLHUAC

PENDOLAS

LUZ ENTRE EJES TORRE 35.00 Mt.

FLECHA 3.20 Mt.

CONTRAFLECHA - Mt.

ALTURA PENDOLA MAS PEQUEÑA 0.90 Mt.

SEPARACION ENTRE PENDOLAS 1.00 Mt.

ALTURA DE LA TORRE H2= 4.10 Mt.

ALTURA EN PARTE CENTRAL H1= 0.90 Mt.

No PEND. X Y Y_CONTR. Y_TOTAL TOTAL

0 - 0.90 - 0.90 0.90

1 1.00 0.91 - 0.91 1.82

2 2.00 0.94 - 0.94 1.88

3 3.00 0.99 - 0.99 1.99

4 4.00 1.07 - 1.07 2.13

5 5.00 1.16 - 1.16 2.32

6 6.00 1.28 - 1.28 2.55

7 7.00 1.41 - 1.41 2.82

8 8.00 1.57 - 1.57 3.14

9 9.00 1.75 - 1.75 3.49

10 10.00 1.94 - 1.94 3.89

11 11.00 2.16 - 2.16 4.33

12 12.00 2.40 - 2.40 4.81

13 13.00 2.67 - 2.67 5.33

14 14.00 2.95 - 2.95 5.90

15 15.00 3.25 - 3.25 6.50

16 16.00 3.57 - 3.57 7.15

17 17.00 3.92 - 3.92 7.84

TOTAL 68.80

LONGITUD DE PENDOLAS EN CRUCE AEREO Nº 2

-

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

Y

X

PENDOLAS

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