m

m

m

m

m

pulg

m

Kg/m

Kg/m

Kg/m

Kg/m

cm

mm

mm

Donde :

d : Es el diámetro de la tubería

Caudal de Diseño = 0.1 m3

/seg

C (Chezy) = 150 (Tubería PVC)

Desnivel = m D= m

Longitud = m D=

Pendiente S = m/m D=

V= m/segD = 1.6*(Q

0.3804/(S

0.2054xC

0.3804))

V = Q/A

para evitar sedimentación

Ancho Canal B 2 = m L = B2 - B1

Ancho Canal B 1 = m 2 Tg α/2º

αº =

L= m

L= m Redondeando

ANALISIS Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA COLGANTE PARA TUBERIA

DATOS GENERALES PARA EL DISEÑO DE PENDOLA Y CABLE PRINCIPAL

GEOMETRIA DEL PUENTE

Longitud Total del Puente(L) 181.5

Longitud de la Flecha(f) 18.2

Por Proceso Constructivo Redondear flecha (f) 8.0

Long. Min. de la pendola (∆H) 0.5

Espaciamiento entre Péndolas(l) 2.5

Diámetro de la Tuberia (d) 12.0

Altura Total del Puente (H T ) 8.5

METRADO DE CARGAS TOTALES QUE SOPORTA LA TUBERIA

Carga Muerta (WD) 70.0

Carga Viva (WL) 50.0

Carga de Viento (WV) 2.0

Carga Ultima de diseño (Wu) 140.0

FACTORES DE SEGURIDAD PARA EL DISEÑO DE PENDOLA Y CABLE PRINCIPAL

Factor de seguridad para el diseño de Péndolas 3.0

factor de seguridad para el diseño del cable principal 2.0

ANALISIS Y DISEÑO DE LA ESTRUCTURA COLGANTE

DISEÑ0 DE LA TUBERIA

Espesor Mínimo de la tubería (t Mín ) 0.20

t min 2.0

Luego el espesor de tuberia a usar será 3.0

DISEÑ0 HIDRAULICO DE LA TUBERIA

0.68

1.00

2.45

187.50

0.0131

0.24

12" Redondeando

0.30 Redondeando

1.37

0.60<V<1.50

DISEÑ0 HIDRAULICO DE LA TRANSICION DE ENTRADA Y SALIDA

0.60

0.30

25º

Kg

Kg = Tn

USAR CABLES Diámetro pulg

SERIE 6 X 19 TIPO BOA Peso Kg/m

DE ACERO TR efectiva Tn

Debe cumplirse la siguiente restricción

71.6

DISEÑ0 DE LA PENDOLA

Esfuerzo de tracción en la Péndola (Tp) 350

Esfuerzo de tracción de Rotura en la Péndola(TR) 1050.0 1.05

Especificacionesde

las Péndolas

3/8

0.42

7.5

ok

Longitud de las Péndolas (Yi) Numero de Péndolas (Np)

Centro

m

cm

Centro ESPECIFICACIONES DE PENDOLA

Diámetro pulg

Peso Kg/m

TR efectiva Tn

0.50 0.2 0.70

0.71

Doblez arriba

y abajo (m)

Longitud

Total (m)

DE

RE

CH

A

2 5.0 0.52

Pénd

ola

(i)

Distancia del

centro a la

pendola i

longitud de la

Péndola i

(Yi)m

0.0

4 10.0 0.60 0.2 0.80

RESUMEN DE DISEÑO DE PENDOLA1 2.5 0.51 0.2

0.55 0.2

0.2 0.72 Longitud Total de Péndolas 129.01

71.612

5 12.5

# Total de grampas por pendola 4

3 7.5

0.65 0.2

0.75 Numero de Péndolas (Np)

15.0 0.72 0.2 0.92

0.50

4.00 0.2

-2.5 0.51 CABLES

2 -5.0 0.52 0.2 0.72 SERIE 6 X 19 TIPO BOA

0.71

DE ACERO

4 -10.0 0.60 0.2 0.80 3/8

0.55

1

0.42

6 -15.0 0.72 0.2 0.92 7.5

5 -12.5 0.65

0.2 0.753 -7.5

7 -17.5

8 -20.0

0.80 0.2 1.00

0.85 Longitud total doblez arriba y a bajo 18

6

8 20.0 0.89 0.2 1.09

7 17.5

9 22.5 0.99 0.2 1.19

10 25.0 1.11 0.2 1.31

11 27.5 1.23 0.2 1.43

12 30.0 1.37 0.2 1.57

13 32.5 1.53 0.2 1.73

14 35.0 1.69 0.2 1.89

15 37.5 1.87 0.2 2.07

16 40.0 2.05 0.2 2.25

17 42.5 2.25 0.2 2.45

18 45.0 2.47 0.2 2.67

19 47.5 2.69 0.2 2.89

20 50.0 2.93 0.2 3.13

21 52.5 3.18 0.2 3.38

55.0 3.44 0.2 3.6422

23 57.5 3.71 0.2 3.91

0.89 0.2 1.09

24 60.0 4.20

0.2 0.85

1.11 0.2 1.31

0.80 0.2 1.00

0.2

1.37 0.2 1.57

9 -22.5 0.99 0.2 1.19

10 -25.0

1.69 0.2 1.89

11 -27.5 1.23 0.2 1.43

12 -30.0

2.05 0.2 2.25

13 -32.5 1.53 0.2 1.73

14 -35.0

2.47 0.2 2.67

15 -37.5 1.87 0.2 2.07

16 -40.0

2.93 0.2 3.13

17 -42.5 2.25 0.2 2.45

18 -45.0

3.44 0.2 3.64

19 -47.5 2.69 0.2 2.89

20 -50.0

-60.0 4.00 0.2 4.20

21 -52.5 3.18 0.2 3.38

22

65.0 4.60 0.2 4.80

23 -57.5 3.71 0.2 3.91

-55.0

70.0 5.26 0.2 5.46

25 62.5 4.29 0.2 4.49

26

75.0 5.96 0.2 6.16

27 67.5 4.92 0.2 5.12

28

80.0 6.71 0.2 6.91

29 72.5 5.60 0.2 5.80

30

85.0 7.52 0.2 7.72

31 77.5 6.33 0.2 6.53

32

90.0 8.37 0.2 8.57

33 82.5 7.11 0.2 7.31

34

35 87.5 7.93 0.2 8.13

36

-62.5 4.29 0.2 4.4925

IZQ

UIE

RD

A

24

m

m

m

m

º

m

m

m

Kg

Kg

Kg

pulg

Kg/m

Kg

pulg

Kg/m

º

Kg

Kg = Tn

Según el cuadro Nº 01

USAR CABLES PROLANSA Diámetro pulg

SERIE 6 X 19 TIPO BOA Peso Kg/m

DE ACERO TR efectiva Tn

Debe cumplirse la siguiente restricción ok

Longitud Total de Péndolas 129.01

Longitud del Cable Principal (Lc) 182.46577

xi 90.765 centro del puente

DISEÑO DEL CABLE PRINCIPAL

n = 0.0440699

49.73

f 8.0

L 181.5

α 9.9973562

Tracción Máxima Horizontal en el Fiador (Hmax)

Tracción Máxima Horizontal por Carga Ultima (H wu ) 72084.996

Tracción Máxima Horizontal por Temperatura (H t ) 1081.2749

HT 8.5

L1 49.00

Longitud de los Fiadores (Lf)

Tracción Máxima Horizontal por Peso del Cable (Hc) 4582.5462

El peso del cable se Asume Para una

primera aprox.según el cuadro Nº..

Especificaciones del

Cable Principal

Diámetro 1 3/4

Peso (Wc) 8.9

Tracción Máxima Horizontal por Peso de las Péndolas (Hp) 216.25499

Estos datos han sido calculados en el

diseño de las PéndolasEspecificacionesde las

Péndolas

Diámetro 3/8

Peso (Wp) 0.42

158334

Luego la Tracción Máx. Hor. en el Fiador (Hmax) H Máx 77965.072 Kg

α 9.9973562

158

Especificaciones del

Cable Principal

1 3/4

8.9

158

Tracción Máxima de Rotura en el Cable Principal (TR)

cosα 0.9848158

Tracción Máxima en el Fiador del Cable Principal (Tmax) 79167.165

-67.5 4.92 0.2 5.12

-65.0 4.60 0.2 4.80

-70.0 5.26 0.2 5.46

-72.5 5.60 0.2 5.80

-75.0 5.96 0.2 6.16

-77.5 6.33 0.2 6.53

-80.0 6.71 0.2 6.91

-82.5 7.11 0.2 7.31

-85.0 7.52 0.2 7.72

-87.5 7.93 0.2 8.13

-90.0 8.37 0.2 8.57

26

27

28

29

30

IZQ

UIE

RD

A

31

32

33

34

35

36

m

m h m

m

m

°

Kg

Kg

Kg

Kg

l/2 l/2

Kg-m

Kg Kg-m

Kg OK

OK mKg/cm

2cap. Port.del terreno

Kg/m2

Kg/cm2

ok

cm2

Kg cm

pulgKg/cm

2

pulg

Tracción Máxima en el Fiador

Factor de seguridad

Resistencia a la Tracción del Fierro Liso

m

3.00

Alto (h) 3

DISEÑO DE LA CAMARA DE ANCLAJE

Vmáx

Hmáx α 10

Geometría de la Cámara de anclaje (Predimensionamiento)

Largo (l) 5.2

Ancho (a) 5.2

T máx 79167.2

H máx 77965.1

V máx 13743.6 Q

Q 186576

Estabilidad al

Deslizamiento Estabilidad al Volteo Estabilidad por Presión Sobre el Terreno

Cf = 1.0 Mr = 485098

∑Fv = 172832.4 Mv = 233895

H máx 77965.1 FSV = 2.07

FSD 2.217 e = 1.1466

σt = 1.5

σ1 = 14847.653

σ1 = 1.4847653

l

5.20

Cargas que actúan en la Cámara de anclaje

Tmáx

Diseño del Macizo de Anclaje

Datos de Diseño Calculos

Area del Macizo A = 158.334

T máx Rot. 158334Diámetro del Macizo

D = 14.1985

F.S 2 D = 5.6

f s 2000 usar Macizo de Anclaje

D = 6.00

T máx

F.S

f s

Vista en planta de la cámara de anclaje

Ma

cizo

de

an

cla

jeCable del Fiadora 5.20 m

l

5.20

Carga Vertical Sobre la torre (P)

Kg

Kg Carga Total Producida Sobre la Torre

Kg Carga Actuante en el centro de la torre

KgKg/cm

2

Kg/cm2

cm cm

cm cm

cm cm cm

cm cm cm

h

m m

m m

m h

m

m

m

m h

m

m

m

m

b b

m

m

m m

m

m

m

m

m

m

DISEÑO ESTRUCTURA APORTICADA (DISEÑO DE LA TORRE)

V máx 13743.636

P 27487.273

P 27487.273

Predimensionamiento del Pórtico

Predimensionamiento de Columnas del pórtico

208 cm2 b

P1 27487.2726Ag

usar Sección

Mínima

usar

f' c 210

f y 4200cm

2 b

Ag

calculada

dimensiones de las

columnas

40

2% cuantia t 40 t 40

401600

Predimensionamiento de las Vigas de Arriostre RESUMEN GENERAL

dimensiones de las

VigasLas vigas cumplirán estrictamente

la funcion de arriostramiento a las

columnas

dimensiones de las

Vigas

pre

dim

ensi

on

am

ien

to dimensiones de las

columnas

b 40 b 40 b 40

h 40 h 40 t 40

DIMENSIONES DEL PORTICO (GEOMETRIA DEL PORTICO)

dimensiones de las

Vigas

Area dimensiones de las

columnas

Area

m2

m2

b 0.400.16

b

h 0.40 t 0.40

0.8640

0.400.16

segundo nivel

volumen

h2

niv

el

ce

ro

columnas 2

h = 0.40 volumen

ho = 2.30

h1 H Tvigas 1

m3

primer nivellongitud total 2.7

h = 0.40

L = 1.20.192 m

3

luz libre (L) 1.2

pri

mer

niv

el

columnas 2

h1 = 2.500.928 m

3

longitud total 2.9

h =

hoh = 0.40 volumen

nivel cero

vigas 1 L

0.40 volumen

ALTURA TOTAL DEL PORTICO (H T )

luz libre (L) 1.2 H T = 8.5

L = 1.20.192 m

3

seg

un

do

niv

el

columnas 2

h = 0.40 volumen

h2 = 2.500.928 m

3

longitud total 2.9

vigas 1

h = 0.40 volumen

L = 1.20.192 m

3

luz libre (L) 1.2

Tn/m3

peso especifico del concreto

F2 Fv

F1

Fo

Coeficiente para tubos con superficies lisos

Kg/m2

Presión dinámica del viento Kg

pulg Diámetro de la Tuberia (d) Tn

m Longitud Total del Puente(L)

Coeficiente para torres

Kg/m2

Presión dinámica del viento Kg/m

m Peralte de la viga de arriostre en la torre Tn/m

Kg/m

Tn/m

Kg

Tn

Kg

Tn

PESO TOTAL DEL PORTICO (P2)

γcºcº = 2.4

nivel cero primer nivel Segundo nivel

columnas columnas columnas

volumen volumen volumen

0.928 m3

vigas vigas vigas

0.864 m3 0.928 m

3

volumen volumen volumen

0.192 m3 0.192 m

3 0.192 m3

Peso del nivel cero Peso del primer nivelPeso del Segundo

nivel

2.5344 Tn 2.688 Tn 2.688 Tn

Peso Total del Pórtico (P2)

P2 7.91 Tn

CARGAS QUE ACTUAN SOBRE EL PORTICO

Fv

Carga de viento proveniente del sistema

aéreo, trasmitida como una fuerza

cortante que actúa en la cúspide de la

torre.

P1

W2

Fv

Fo

F1

F2

Fuerzas de sismo distribuido en cada

nivel del pórtico

W

v1

W2

W1

carga distribuida en cada nivel del

pórtico; por ejemplo: W1 representa el

peso del primer nivel expresado por

metro lineal; W2 representa el peso del

segundo nivel expresado en metro lineal.

W1 W

v2

Wo

Wv1

Wv2

Carga distribuida que el viento ejerce

sobre la torre

P1Es la carga ejercida por el cable principal

y el fiador

P2Es la carga debido al peso propio del

pórtico

Esquema general en el que se muestra todas las fuerzas que actúan

sobre el pórtico

CALCULO DE LAS CARGAS QUE ACTUAN SOBRE EL PORTICO

Datos para el cálculo de Fvresultados de Cálculo

Cn = 0.55

q = 15Fv

456.4753

d = 12.0 0.4565

L = 181.5

Datos para el cálculo de Wv1resultados de Cálculo

Cn = 2.8

q = 25Wv1

28

d = 0.40 0.0280

Wv214.000

0.014

Resultados de Calculo de P1 P127487.27

27.48727

Resultados de Calculo de P2 P27910.4

7.9104

Factor de ductilidad Kg

Factor de zona Tn

Factor de uso e importancia Kg

Factor de suelo Tn

Coeficiente Sísmico

Cálculo del Coeficiente Sísmico (C)

Número de pisos (Arriostre) seg

m

b = m f = 0.85 ; si : h/b >6

f = 1.00 ; si : h/b <3

Kg

Tn

Kg

Tn

Kg

Tn

Tn

Tn Tn/m

Tn Tn/m

m Tn/m

P'2 =P1+Peso segundo nivel P'1 = Peso del primer nivel

CALCULO DE LA FUERZA SISMICA QUE ACTUAN SOBRE EL PORTICO (F1, F2)

Datos para el cálculo de las cargas producidas por sismo resultados de Cálculo

Rd = 4Carga total sobre el pórtico(P)

62884.95

Z = 0.4 62.88495

U = 1.5la cortante Basal (H)

4527.716

S = 1.2 4.527716

C = 0.4

datos calculos

N = 2 T = 0.24

CALCULO FUERZAS SISMICAS EN CADA NIVEL DEL PORTICO

h = 8.5

Ts = 0.6Periodo predominante del suelo, está en

función al tipo de sueloC =

h/b = 4.25

nivel

0.6

hi(m) Pihi f

2

2.7 7.2576

Fi(Tn)

2 2.688 5.6 15.0528 0.85 2.597

Pi(Tn)

1 1.473

0 2.5344 2.5 6.336 1 1.286

1 2.688

suma 22.3104

Resultados de Calculo de F0 F01285.84

1.28584

Resultados de Calculo de F1 F11472.871

1.472871

Resultados de Calculo de F2 F22596.618

2.596618

CALCULO DE W1 Y W2

Peso total actuante en el segundo nivel 2 30.1753 Calculos

Peso total actuante en el primer nivel 1 2.688 W2 18.8595

Peso total actuante en el primer nivel 0 2.5344 W1 1.68

Luz libre de Viga entre ejes de columnas (L') 1.6 Wo 1.584

Resultados de Calculo de W2 W2 18.85955 Tn/m

Resultados de Calculo de W1 W1 1.68 Tn/m

Resultados de Calculo de W2 Wo 1.584 Tn/m

RESUMEN DE CALCULO DE LAS CARGAS QUE ACTUAN SOBRE EL PORTICO

Fv 456.48 Kg P1 27487.3 Kg F1 1472.87 Kg

Wv1 28.00 Kg/m P2 7910.4 Kg F2 2596.62 Kg

Wv2 14.00 Kg/m Fo 1285.84 Kg Wo 1584 Kg/m

1680 Kg/mW2 18859.5 Kg/m W1