PUENTE MARCO 0.90 x 0.90DISEO ESTRUCTURAL ALCANTARILLA MARCO CA 0.90 x 0.90 m.PROYECTO:"REHAB. Y MEJ. DE LA CARRETERA EMP. PE-5N-CUUMBUQUE-ZAPATERO-SAN JOSE DE SISA"ENTIDAD:PROYECTO ESPECIAL HUALLAGA CENTRAL Y BAJO MAYOFECHA:JULIO '081.- GENERALIDADES:Se proyectar una alcantarilla marco de concreto armado, en el sentido transversal del eje de la via obtenida segnlas condiciones topogrficas del terreno.El anlisis estructural se realizar con cargas permanentes, sobrecarga vehicular y empujes del terreno. El diseo enconcreto armado se har a la rotura y se verificar por servicio, teniendo en consideracin la normatividad ACI.2.- CARACTERSTICAS TCNICAS DE LA ALCANTARILLA:2.1.- GEOMETRA:Ancho interno:0.90b ? m.Altura interna:0.90h ? m.Espesor de muros y losas:0.15e ? m.Ancho de la alcantarilla:1.20B ? m.Altura de la alcantarilla:1.20H ? m.Longitud de alcantarilla:7.00L ? m.Tirante normal de agua:0.40? m.SECCIN ASUMIDA2.3.- MATERIALES:Concreto armado:Resistencia a la compresin (f'c):210? Kg/cm2Esfuerzo permisible en compresin (F'c):94.50Kg/cm2F'c = 0.45*f'cMdulo de elasticidad del concreto:217,371.00Kg/cm2Ec = 15,000*(f'c)1/2Acero con Esfuerzo:Resistencia a la fluencia (fy):4200? Kg/cm2Esfuerzo admisible en traccin:1680Kg/cm2Fs = 0.40*f'yMdulo de elasticidad del acero:2100000? Kg/cm2Peso Especfico de Materiales:Concreto armado:2.40? Tn/m32.4.- ESPECIFICACIONES TCNICAS:Altura de relleno:0.00ht ? m.Peso epecifico mat. Relleno:1.90Pe ? T/m3.Angulo de friccin ():30.00 ?3.- PROCEDIMIENTO DE CALCULO:3.1.- METRADOS DE CARGASLosa superior:p.p. Losa superior=0.36Tn/mlp.p =2.4 * 0.15 * 1.00=p.p. Terrapln=0.00Tn/mlp.p. =1.9 * 0 * 1.00=D=0.36Tn/mlSobrecarga VehicularL=8.00TnLosa inferior:p.p. Estructura=1.51Tnp.p =(2*1.2*0.15 + 2*0.9*0.15 )*2.4=Carga viva (Sobrecarga)=8.00Tnp.p. Agua (tirante normal)=0.42Tnp.p =0.4 *1.00 * 1000 * 1.05P=9.93TnReaccin del Terreno:Rt = 9.93 / (1.2 - 0.15)=9.46Tn/mlE1=9.46Tn/mlSobre los muros laterales:Ka = tan^2 30=0.334kg/mlE2 = 0.334 * 1.9 * (0 + (0.9 + 0.15) )E2=0.67Tn/mlE3 = 0.334 * 1.9 * 0E3=0Tn/mlResmen de cargas actuantes:Cargas Permanentes:Carga Superior D=0.36Tn/mlEmpujes de terreno:Carga Inferior E1=9.46Tn/mlCarga lateral E2=0.67Tn/mlCarga lateral E3=0.00Tn/mlSobrecargas:Sobrecarga Vehicular=8.00Tn/mlCombinacin de carga para el diseo :Rotura:Servicio:Diagrama de Cargas Actuantes:Diagrama de Momento Flector:Diagrama de Fuerza cortante:BARRA num.AREA cm2PESO Kg/mPulg.cm.21/40.6350.3200.2503.2.- CLCULO DEL REA DE ACERO33/80.9800.7100.58044/81.2701.2901.02055/81.5901.9801.600Clculo del peralte efectivo:66/81.9102.8502.260Asumiendo un acero principal 1/2" = 1.27 cm.77/82.2203.8803.070ree.=4.00cm88/82.5405.0704.040d = H - dc asumido4/8dc = (ree. + asumido/2)dc = 4+1.27 / 2 =4.64cmEntonces el peralte efectivo ser:d = 15 - 4.635=10.37cmVerificacin del peralte con el mayor momento de servicio:Ms=1.57Ton-mClculo de r:r = 1680 / 94.5=17.780Clculo de n:n = 2100000 / 217371=10.00Clculo de k:k = 10 / (10 + 17.78)=0.360Clculo de j:j = 1 - (0.36 / 3)=0.8800Clculo del peralte mnimo:dmin = RAIZ(2*1.57 / 94.5 * 0.36 * 0.88 * 100 )=10.24cmEspesor correcto dmin < d!3.3.- VERIFICACIN POR CORTANTEa.- Cortante admisible:Vr=7.95TonVud = 7.95 / 0.85Vud=9.35Ton.b.- Cortante mximo:Vmx = 2.10 * RAIZ(210) * 100 * 10.365Vmx=31.54Ton.c.- Esfuerzo admisible del concreto:Vc = 0.53 * RAIZ(210) * 100 * 10.365Vc=7.961tn.Vc>VudNecesita estribar la viga!3.4.- CLCULO DEL REA DE ACERO LOSA SUPERIOR1.- Clculo del rea de acero en los nudosM(-)=0.92Ton-mSe calcular por diseo de rotura:a=0.511b=100cmAs = 0.92 * 100000 / (4200 * 10.365 - 0.511 /2)=2.17cm2a = 2.17 * 4200 / (0.85*210 * 100)=0.511Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 10.365As min=1.87cm2Tomamos el mayor=2.17cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.17 / 0.71N de varillas=3Espaciamiento del acero:S = 0.71 *100 / 2.17=32.72cmUsaremos:3/8"@25.00cm.CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=217370.65kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=108685.33n=19.32Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:AS=2.84cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.84 / 0.71N de varillas=40.00274Clculo de K:K = (0.0000075076 * 373.2624 + 2 (0.00274 * 19.32)^0.5) - 0.00274*19.32)K=0.277Clculo de Jd:Jd = 10.365 (1 - 0.277 / 3 )Jd=9.41Clculo de fs:fs = 0.92*100000 / (2.84 * 9.41 )fs=3442.55Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.277 / (19.32 * ( 1 - 0.277 )fc=33.32Kg/cm2Pero fc no ser > 94.50 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =94.50Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.15 * 100 - 0.277 * 10.365) / (10.365 - 0.277 * 10.365)fscara=2719.09Kg/cm2A = 2 * 4.635 * 100 / 4A=231.75cm2w = 1.10 * 2719.09 * (4.635 * 231.75) ^ 1/3w=29171.52El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=29171.52ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:3/8"@0.25m.2.- Clculo del rea de acero principalM(+)=2.50Ton-mSe calcular por diseo de rotura:a=1.454b=100cmAs = 2.5 * 100000 / (4200 * 10.365 - 1.454 /2)=6.18cm2a = 6.18 * 4200 / (0.85 * 210 * 100)=1.454Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 10.365As min=1.87cm2Tomamos el mayor=6.18cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 6.18 / 1.29N de varillas=5Espaciamiento del acero:S = 1.29 *100 / 6.18=20.87cmUsaremos:1/2"@20.00cm.CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=217370.65kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=108685.33n=19.32Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:AS=6.45cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 6.45 / 1.29N de varillas=50.00622Clculo de K:K = (0.0000386884 * 373.2624 + 2 (0.00622 * 19.32)^0.5) - 0.00622*19.32)K=0.385Clculo de Jd:Jd = 10.365 (1 - 0.385 / 3 )Jd=9.03Clculo de fs:fs = 2.5*100000 / (6.45 * 9.03 )fs=4292.32Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.385 / (19.32 * ( 1 - 0.385 )fc=54.44Kg/cm2Pero fc no ser > 94.50 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =94.50Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.15 * 100 - 0.385 * 10.365) / (10.365 - 0.385 * 10.365)fscara=2901.56Kg/cm2A = 2 * 4.635 * 100 / 5A=185.40cm2w = 1.10 * 2901.56 * (4.635 * 185.4) ^ 1/3w=29863.20El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=29863.20ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:1/2"@0.20m.3.- Acero de Reparticin en losaAs = Acero principalL = Luz de clculoAr = 0.55 * 6.45 / 1.025Ar=3.46cm2Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 15As min=2.70cm2Tomamos el mayor=3.46cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 3.46 / 0.71N de varillas=5Espaciamiento del acero:S = 0.71 *100 / 3.46=20.52cmUsaremos:3/8"@20.00cm.4.- Acero de TemperaturaClculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 15As min=2.70cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.7 / 0.71N de varillas=4Espaciamiento del acero:S = 0.71 *100 / 2.7=26.30cmUsaremos:3/8"@25.00cm.3.5.- CLCULO DEL REA DE ACERO LOSA INFERIOR Y MUROS1.- Clculo del rea de acero en los murosM(-)=0.92Ton-mSe calcular por diseo de rotura:a=0.511b=100cmAs = 0.92 * 100000 / (4200 * (10.365 - 0.511 /2))=2.17cm2a = 2.17 * / (0.85 * 210 * 100)=0.511Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 10.365As min=1.87cm2Tomamos el mayor=2.17cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.17 / 0.71N de varillas=3Espaciamiento del acero:S = 0.71 *100 / 2.17=32.72cmUsaremos:3/8"@25.00cm.CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=217370.65kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=108685.33n=19.32Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:AS=2.84cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.84 / 0.71N de varillas=40.00274Clculo de K:K = (0.0000075076 * 373.2624 + 2 (0.00274 * 19.32)^0.5) - 0.00274*19.32)K=0.277Clculo de Jd:Jd = 10.365 (1 - 0.277 / 3 )Jd=9.41Clculo de fs:fs = 0.92*100000 / (2.84 * 9.41 )fs=3442.55Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.277 / (19.32 * ( 1 - 0.277 )fc=33.32Kg/cm2Pero fc no ser > 94.50 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =94.50Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680.00Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.15 * 100 - 0.277 * 10.365) / (10.365 - 0.277 * 10.365)fscara=2719.09Kg/cm2A = 2 * 4.635 * 100 / 4A=231.75cm2w = 1.10 * 2719.09 * (4.635 * 231.75) ^ 1/3w=29727.17El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=29727.17ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:3/8"@0.25m.Acero de Reparticin en muros:Clculo del rea de acero mnimo en muros:As min = 0.0020 * 100 * 15As min=3.00cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 3 / 0.71N de varillas=4Espaciamiento del acero:S = 0.71 *100 / 3=23.67cmUsaremos:3/8"@25.00cm.2.- Clculo del rea de acero principalM(+)=1.17Ton-mSe calcular por diseo de rotura:a=0.652b=100cmAs = 1.17 * 100000 / (4200 *( 10.365 - 0.652 /2))=3.08cm2a = 3.08 * 4200 / (0.85 * 210 * 100)=0.725Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 10.365As min=1.87cm2Tomamos el mayor=3.08cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 3.08 / 0.71N de varillas=4Espaciamiento del acero:S = 0.71 *100 / 3.08=23.05cmUsaremos:3/8"@25.00cm.CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=217370.65kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=108685.33n=19.32Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:AS=2.84cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.84 / 0.71N de varillas=40.00274Clculo de K:K = (0.0000075076 * 373.2624 + 2 (0.00274 * 19.32)^0.5) - 0.00274*19.32)K=0.277Clculo de Jd:Jd = 10.365 (1 - 0.277 / 3 )Jd=9.41Clculo de fs:fs = 1.17*100000 / (2.84 * 9.41 )fs=4378.02Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.277 / (19.32 * ( 1 - 0.277 )fc=33.32Kg/cm2Pero fc no ser > 94.50 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =94.50Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.15 * 100 - 0.277 * 10.365) / (10.365 - 0.277 * 10.365)fscara=2719.09Kg/cm2A = 2 * 4.635 * 100 / 4A=231.75cm2w = 1.10 * 2719.09 * (4.635 * 231.75) ^ 1/3w=29866.08El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=29866.08ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:3/8"@0.25m.3.- Acero de Reparticin losa fondoAs = Acero principalL = Luz de clculoAr = 0.55 * 2.84 / 1.025Ar=1.52cm2Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 15As min=2.70cm2Tomamos el mayor=2.70cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.7 / 0.71N de varillas=4Espaciamiento del acero:S = 0.71 *100 / 2.7=26.30cmUsaremos:3/8"@25.00cm.4.- Acero de Temperatura ambos sentidosClculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 15As min=2.70cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.7 / 0.71N de varillas=4Espaciamiento del acero:S = 0.71 *100 / 2.7=26.30cmUsaremos:3/8"@25.00cm.DISEO FINAL DE LA ALCANTARILLA4. DISEO DE LA VIGA SARDINEL4.1. Metrados de cargaAncho de la viga sardinel:0.20m.Altura de la viga sardinel:0.40H ? m.Luz libre de viga sardinel:0.90L ? m.Peso de rueda:8.00Tn.Peso de la viga=0.2 * 0.4 * 2.4Wv=0.19tn/ml4.2. Momento por peso propio:MD=0.02tn/ml4.3. Momento por sobrecarga:a.- Segn:Reemplazando:MSC=0.72tn/mlClculo del Ancho Efectivo E:El ancho de losa sobre el cual acta la carga de una rueda de camin es:Donde:L = Luz de la alcantarillaEntonces:E = 1.219 + 0.06 * 0.9E=1.273m.El valor de E, no debe ser mayor que:Donde:W = ancho de la alcantarilla entre sardinelesN = nmero de lneas de trnsitoW:6.60N:2.00?Emx = 6.6 / (2 * 2 )Emx=1.65m.Por lo tanto :E=1.306m.b.- Por ancho efectivo:Reemplazando en la frmula:Ps = 8 * (1.306 / 2 - 0.30 ) / ( 1.306 )Ps=2.16tn.Entonces el momento ser:Ms = 2.16 * 0.9 / 4Ms=0.486tn-mEntonces se tomar el mayor:Ms=0.720tn-mc.- Momento incluyendo el Impacto:Reemplazando:Mv+i = 0.72 * (0.30)MV+I=0.216tn-m4.4.- Clculo del Peralte necesario por Servicio:Reempazando en la frmula:Ms = 0.192 + 0.72 + 0.216Ms=1.128tn-mClculo del peralte efectivo:Asumiendo un acero principal 1/2" = 1.27 cm.ree.=4.00cmd = H - dc asumido3/8dc = (ree.+asumido+1/2/2)dc = 4+0.98+1/2/25.62cmEntonces el peralte efectivo ser:d = 40 - 5.615=34.39cmVerificacin del peralte con el mayor momento:Mr=1.13Ton-mClculo de r:r = 1680 / 94.5=17.780Clculo de n:n = 2100000 / 217371=9.660Clculo de k:k = 9.66 / (9.66 + 17.78)=0.350Clculo de j:j = 1 - (0.35 / 3)=0.8830Clculo del peralte mnimo:dmin = RAIZ(2*1.13*1e5 / 94.5*0.35*0.883*0.2 )=19.67cmEspesor correcto dmin < d!4.5.- Diseo por rotura:1. Momento ltimo:Reempazando en la frmula:Ms = 1.30 { 0.192 + 1.67 (0.72 + 0.216 ) }Ms=2.282tn-m / m2.- Clculo del rea de acero principal:Mnr=2.540tn-m / mSe calcular por diseo de rotura:a=2.141b=20cmAs = 2.54 * 100000 / (4200 *( 34.385 - 2.141 /2))=1.82cm2a = 1.82 * 4200 / (0.85 * 210 * 20)=2.141Clculo del rea de acero mnimo en vigas:As min = 0.0033 * 20 * 34.385As min=1.24cm2Tomamos el mayor=1.82cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 1.82 / 1.29N de varillas=1Usaremos:2varillas 1/2"CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=0.00kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=108685.33n=19.32Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/80.0038Clculo de K:K = (0.00001444 * 373.2624 + 2 (0.0038 * 19.32)^0.5) - 0.0038*19.32)K=0.317Clculo de Jd:Jd = 34.385 (1 - 0.317 / 3 )Jd=30.75Clculo de fs:fs=3201.61Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.317 / (19.32 * ( 1 - 0.317 )fc=40.36Kg/cm2Pero fc no ser > 94.50 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =94.50Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.4 * 100 - 0.317 * 34.385) / (34.385 - 0.317 * 34.385)fscara=2081.67Kg/cm2A = 2 * 5.615 * 0.2 * 100 / 2A=112.30cm2w = 1.10 * 2081.67 * (5.615 * 112.3) ^ 1/3w=19593.61El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=19593.61ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:2varillas 1/2"3.- Clculo del Acero Lateral IntermedioAsintermedio=0.258cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 0.258 / 0.71N de varillas=0Usaremos:2varillas 3/8"4.- Clculo del Acero SuperiorAssuperior=1.935cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero4/8As/Ab= 1.935 / 1.29N de varillas=2Usaremos:2varillas 1/2"4.6.- Verificacin por cortantea.- Cortante por peso propio:Reemplazando en la frmula:Vpp = 0.192 * 0.9 * / 2Vpp=0.086tn.b.- Cortante por sobrecarga:El ancho de losa sobre el cual acta la carga de una rueda de camin es:Donde:L = Luz de la alcantarillaEntonces:E = 1.219 + 0.06 * 0.9E=1.273m.El valor de E, no debe ser mayor que:Emx=1.65m.Reemplazando:0.3365El cortante por sobrecarga ser:Reemplazando:2.11Tn.c.- Cortante por impacto:Reemplazando:0.63Tn.d.- Cortante total:Vu = 1.3 *(0.0864 + 1.67(2.11 + 0.63))Vu=6.061tn.e.- Esfuerzo admisible del concreto:Vc = 0.53 * RAIZ(210) * 20 * 34.385Vc=5.282tn.Vc>VuNecesita estribar la viga!4.7.- Diseo de los Estribos:=17.1925cm.=60.00cm.S(3/8) = 2 * 0.71 * 4200 / 3.5 * 20S(3/8)=85.20cm.Colocaremos entonces el menor de los tres valores calculados:Por lo tanto:Usaremos:3/8"@0.20DISEO FINAL DE LA VIGA SARDINEL

D.M.F (ROTURA)D.M.F (SERVICIO)D.F.C (ROTURA)D.F.C (SERVICIO)0.40

DISEO ALEROS 0.90 x 0.905.- DISEO DE ALEROS Y LOSA DE FONDO CABEZAL ALCANTARILLA 0.90 x 0.90PROYECTO:"REHAB. Y MEJ. DE LA CARRETERA EMP. PE-5N-CUUMBUQUE-ZAPATERO-SAN JOSE DE SISA"ENTIDAD:PROYECTO ESPECIAL HUALLAGA CENTRAL Y BAJO MAYOFECHA:JULIO '081.- GENERALIDADES:Se proyectar una alcantarilla marco de concreto armado, en el sentido transversal del eje de la via obtenida segnlas condiciones topogrficas del terreno.Se anlisis estructural se realizar con cargas permanentes y empujes del terreno. El diseo en concretoarmado se har a la rotura y se verificar por servicio, teniendo en consideracin la normatividad ACI.2.- CARACTERSTICAS TCNICAS DE LA ALCANTARILLA:2.1.- GEOMETRA:Ancho del cabezal:1.95B ? m.Altura del cabezal:0.85H ? m.Espesor de muros y losas:0.15e ? m.Luz del puente:0.90? m.Tirante normal de agua:0.40? m.SECCIN ASUMIDA2.3.- MATERIALES:Concreto armado:Resistencia a la compresin (f'c):175? Kg/cm2Esfuerzo permisible en compresin (F'c):78.75Kg/cm2F'c = 0.45*f'cMdulo de elasticidad del concreto:198,431.00Kg/cm2Ec = 15,000*(f'c)1/2Acero con Esfuerzo:Resistencia a la fluencia (fy):4200? Kg/cm2Esfuerzo admisible en traccin:1680Kg/cm2Fs = 0.40*f'yMdulo de elasticidad del acero:2100000? Kg/cm2Peso Especfico de Materiales:Concreto armado:2.40? Tn/m32.4.- ESPECIFICACIONES TCNICAS:Altura de relleno:1.500ht ? m.Peso epecifico mat. Relleno:1.90Pe ? T/m3.Angulo de friccin ():30.00 ?5.1.- PROCEDIMIENTO DE CALCULO:5.1.1- METRADOS DE CARGASLosa inferior:p.p. Estructura muros=0.61Tnp.p =(2 * 0.85 * 0.15 * 2.4)=p.p. Estructura Losa fondo=0.70Tnp.p =(1.95 * 0.15 * 2.4)=p.p. Agua (tirante normal)=0.78Tnp.p =0.4 *1.00 * 1000 * 1.95W=2.09TnReaccin del Terreno:Rt = 2.09 / 1.95=1.07Tn/mlE1=1.07Tn/mlSobre los muros laterales:Ka = tan^2 30=0.334kg/mlE2 = 0.334 * 1.9 * 1.5E2=0.95Tn/mlDiagrama de Cargas Finales:Factor de carga:Wu=1.40Wd (Carga muerta)E1=1.07Tn/mlE2=0.95Tn/mlDiagrama Cargas:Diagrama de Momento Flector:Diagrama de Fuerza cortante:BARRA num.AREA cm2PESO Kg/mPulg.cm.21/40.6350.3200.2505.1.2.- CLCULO DEL REA DE ACERO33/80.9800.7100.58044/81.2701.2901.02055/81.5901.9801.600Clculo del peralte efectivo:66/81.9102.8502.260Asumiendo un acero principal 1/2" = 1.27 cm.77/82.2203.8803.070ree.=4.00cm88/82.5405.0704.040d = H - dc asumido4/8dc = (ree. + asumido/2)dc = 4+1.27 / 2 =4.64cmEntonces el peralte efectivo ser:d = 15 - 4.635=10.37cmVerificacin del peralte con el mayor momento:Mr=0.67Ton-mClculo de r:r = 1680 / 78.75=21.330Clculo de n:n = 2100000 / 198431=10.580Clculo de k:k = 10.58 / (10.58 + 21.33)=0.330Clculo de j:j = 1 - (0.33 / 3)=0.8900Clculo del peralte mnimo:dmin = RAIZ(2*0.67 / 78.75 * 0.33 * 0.89 * 100 )=7.61cmEspesor correcto dmin < d!5.1.3- VERIFICACIN POR CORTANTEa.- Cortante admisible:Vr=1.77TonVud = 1.77 / 0.85Vud=2.08Ton.b.- Cortante mximo:Vmx = 2.10 * RAIZ(175) * 100 * 10.365Vmx=28.79Ton.c.- Esfuerzo admisible del concreto:Vc = 0.53 * RAIZ(175) * 100 * 10.365Vc=7.267tn.Vc>VudNo necesita estribos!5.1.4.- CLCULO DEL REA DE ACERO LOSA INFERIOR Y MUROS1.- Clculo del rea de acero en los nudosM(-)=0.30Ton-mSe calcular por diseo de rotura:a=0.198b=100cmAs = 0.3 * 100000 / (4200 * 10.365 - 0.198 /2)=0.70cm2a = 0.7 * 4200 / (0.85*175 * 100)=0.198Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 15As min=2.70cm2Tomamos el mayor=2.70cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.7 / 0.71N de varillas=4Espaciamiento del acero:S = 0.71 *100 / 2.7=26.30cmUsaremos:3/8"@25.00cm.CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=198431.35kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=99215.67n=21.17Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:AS=2.84cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.84 / 0.71N de varillas=40.00274Clculo de K:K = (0.0000075076 * 448.1689 + 2 (0.00274 * 21.17)^0.5) - 0.00274*21.17)K=0.288Clculo de Jd:Jd = 10.365 (1 - 0.288 / 3 )Jd=9.37Clculo de fs:fs = 0.3*100000 / (2.84 * 9.37 )fs=1127.36Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.288 / (21.17 * ( 1 - 0.288 )fc=32.10Kg/cm2Pero fc no ser > 78.75 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =78.75Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.15 * 100 - 0.288 * 10.365) / (10.365 - 0.288 * 10.365)fscara=2735.14Kg/cm2A = 2 * 4.635 * 100 / 4A=231.75cm2w = 1.10 * 2735.14 * (4.635 * 231.75) ^ 1/3w=29902.64El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=29902.64ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:3/8"@0.25m.2.- Clculo del rea de acero principal en losaM(+)=0.67Ton-mSe calcular por diseo de rotura:a=0.443b=100cmAs = 0.67 * 100000 / (4200 * 10.365 - 0.443 /2)=1.57cm2a = 1.57 * 4200 / (0.85 * 175 * 100)=0.443Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 0.15As min=2.70cm2Tomamos el mayor=2.70cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.7 / 0.71N de varillas=4Espaciamiento del acero:S = 0.71 *100 / 2.7=26.30cmUsaremos:3/8"@25.00cm.CHEQUEO POR AGRIETAMIENTOMdulo de elasticidad del concreto:Ct = Tiene en cuenta el flujo plsticoCt=1.00EC=198431.35kg/cm2ES=2100000.00kg/cm2Ece=99215.67n=21.17Cuanta de Acero con el nuevo espaciamiento:AS=2.84cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.84 / 0.71N de varillas=40.00274Clculo de K:K = (0.0000075076 * 448.1689 + 2 (0.00274 * 21.17)^0.5) - 0.00274*21.17)K=0.288Clculo de Jd:Jd = 10.365 (1 - 0.288 / 3 )Jd=9.37Clculo de fs:fs = 0.67*100000 / (2.84 * 9.37 )fs=2517.77Kg/cm2Pero fs no ser > 1680 Kg/cm2Clculo de fc:fc = 1680 * 0.288 / (21.17 * ( 1 - 0.288 )fc=32.10Kg/cm2Pero fc no ser > 78.75 Kg/cm2*Esfuerzos admisibles:Compresin en el concreto:0.45f'c =78.75Kg/cm2Traccin en el acero:0.40f'y =1680Kg/cm2*Clculo del ancho de grieta:fscara = 1680 * (0.15 * 100 - 0.288 * 10.365) / (10.365 - 0.288 * 10.365)fscara=2735.14Kg/cm2A = 2 * 4.635 * 100 / 4A=231.75cm2w = 1.10 * 2735.14 * (4.635 * 231.75) ^ 1/3w=29902.64El ancho de grieta no sermayor de 30,000Pero:w < 30,000.00Entonces=29902.64ok!CUMPLE!Por lo tanto:Usaremos:3/8"@0.25m.3.- Acero de ReparticinAs = Acero principalL = Luz de clculoAr = 0.55 * 2.84 / 0.949Ar=1.65cm2Clculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 15As min=2.70cm2Tomamos el mayor=2.70cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.7 / 0.71N de varillas=4Espaciamiento del acero:S = 0.71 *100 / 2.7=26.30cmUsaremos:3/8"@25.00cm.4.- Acero de TemperaturaClculo del rea de acero mnimo en losas:As min = 0.0018 * 100 * 15As min=2.70cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 2.7 / 0.71N de varillas=4Espaciamiento del acero:S = 0.71 *100 / 2.7=26.30cmUsaremos:3/8"@25.00cm.5.- Acero de Reparticin en muros:Clculo del rea de acero mnimo en muros:As min = 0.0020 * 100 * 15As min=3.00cm2Cantidad de varillas en 1 m. de ancho: acero3/8As/Ab= 3 / 0.71N de varillas=4Espaciamiento del acero:S = 0.71 *100 / 3=23.67cmUsaremos:3/8"@25.00cm.DISEO FINAL DEL CABEZAL DE ALCANTARILLA

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MBD0000A4FE.unknown