Diseño Buzón Concreto Armado H=6M

1.- DATOS GENERALES :

Cap. Port. = 1.20 kg/cm² fy = 4200.00 kg/cm²

Módulo Balasto 2,560.00 kg/m³ fs = 2100.00 kg/cm²

ø s = 32 ° W(s/c) = 3000.00 kg/m²

HT muro = 6.00 m W(C.A.) = 2.40 t/m³

fć = 245.00 kg/cm² W(TERR.) = 1.75 t/m³

fc = 0.40 fć = 98.00 kg/cm² b (1.00m) = 100.00 cm

Altura Buzón h = 6.00 m

Rec. BASE = 7.00 cm

Calculos Previos :

K = n ; n = Es = 2 x 1000000 ; r = fs = 2,000.00 kg/cm²

n + r Ec 15,000 f`c fc 0.40 fć kg/cm²

j = 1 - K/3 n = 8.52 r = 21.43

Por lo tanto : K = 0.28 j = 0.91

Cálculo del Coeficiente de Presión Activa

1-senɸ

1+senɸ

Cah = 0.307258525

También h´ = W(s/c) /W(TERR.) =

h´ = 1.71 m

Cálculo de la Presión en la parte superficial

qa = Cah*h'*W(TERR.

qa = 921.7755736 kg/m2

Cálculo de la Presión en el Fondo del Buzón

qb = Cah*h'*W(TERR.

qb = 4147.99 kg/m2

Determinación rigidez Resorte para modular en SAP

Kb A Kz

(ton/m3) (m2) ton/m2560 0.0938 240.00

DISEÑO DE BUZÓN DE CONCRETO ARMADO

ALTURA MAXIMA H=6M

Cah =

2.- MODULACIÓN EN EL SAP 2000

Vista Base donde observamos Resortes

Vista Tridimensional del Modelo

Carga sobre parte Superior pared Buzón

Carga Presió sobre Paredes Buzón Carga sobre parte inferior pared Buzón

3.- DISEÑO DE ELEMENTOS

3.1.- DISEÑO DEL MURO CILÍNDRICO DEL BUZÓN

TABLA DE ESFUERZOS SOBRE LA PARED CILÍNDRICA DEL BUZÓN

TABLE: Element Forces - Area Shells

Area ShellType Joint OutputCase CaseType F11 F22 F12 M11 M22 M12

Text Text Text Text Text Tonf/m Tonf/m Tonf/m Tonf-m/m Tonf-m/m Tonf-m/m

475 Shell-Thin 298 COMB1 Combination -0.925 -2.283 0.578 0.04335 0.21707 -0.00118

481 Shell-Thin 298 COMB1 Combination -0.922 -2.282 -0.371 0.04282 0.21853 -0.00685

Promedio -0.92 -2.28 0.10 0.04 0.22 0.00

474 Shell-Thin 364 COMB1 Combination -1.409 -2.881 -0.132 -0.00989 -0.05115 0.00083

475 Shell-Thin 364 COMB1 Combination -1.305 -2.359 0.606 -0.01113 -0.05737 0.00105

480 Shell-Thin 364 COMB1 Combination -1.418 -2.883 0.12 -0.0097 -0.05137 -2.173E-05


Promedio -1.36 -2.62 0.03 -0.01 -0.05 0.00

473 Shell-Thin 363 COMB1 Combination -2.609 -3.66 0.046 0.00259 0.01258 -5.444E-05



480 Shell-Thin 363 COMB1 Combination -2.491 -3.098 0.115 0.00208 0.01035 0.00029

Promedio -2.55 -3.38 0.00 0.00 0.01 0.00

472 Shell-Thin 362 COMB1 Combination -2.777 -4.217 -0.089 -0.00145 -0.00742 -2.64E-06


478 Shell-Thin 362 COMB1 Combination -2.781 -4.218 0.08 -0.00145 -0.00748 0.00001124


Promedio -2.72 -3.94 0.00 0.00 -0.01 0.00



477 Shell-Thin 361 COMB1 Combination -4.071 -5.062 -0.365 0.00676 0.03397 -6.985E-06

478 Shell-Thin 361 COMB1 Combination -3.949 -4.451 0.08 0.00696 0.03499 1.002E-06

Promedio -4.01 -4.76 0.00 0.01 0.03 0.00

470 Shell-Thin 360 COMB1 Combination -3.752 -5.745 -1.422 -0.02945 -0.14715 -0.00178

471 Shell-Thin 360 COMB1 Combination -3.596 -4.967 0.379 -0.03061 -0.15296 -0.00013


477 Shell-Thin 360 COMB1 Combination -3.603 -4.969 -0.365 -0.03079 -0.15325 -1.081E-05

Promedio -3.68 -5.36 0.00 -0.03 -0.15 0.00

470 Shell-Thin 126 COMB1 Combination -2.917 -5.579 -1.467 0.1125 0.56135 0.002


Promedio -2.92 -5.58 -0.03 0.11 0.56 0.00

El conducto cilíndrico vertical de radio 0.70m al eje, se encuentra sometido a la acción

de una presión normal exterior que ejerce el suelo sobre los muros del buzón

P = ρ*h

dicho valor de P ha sido calculado y es igual a qb

P = qb

P = 4148 kg/m2la cual darán origen a una compresión por unidad de altura.

C = P*r

Debiendo verificar la compresión por pandeo

C < Cp = 3*E*I/(k*r^2)

donde:

I = 100*t^3/12

E = 15000*(f'c)^(1/2)k = 10 factor de seguridad

r = radio promedio del buzón

t = espesor de muro del buzón

teniendo:

h = 6.00 m

r = 0.7 m

f'c = 245 kg/cm2

t = 0.20 m

Obtenemos:

P = 4148 kg/m2

C = 2903.59306 kg/m

I = 66666.67 cm4

E = 234787.138 kg/cm2

Por lo tanto:

Cp = 958314.85 kg/cm

Cp = 9583.15 kg/m

Cp > C Okey

Chequeo por Esbeltez

Ɛ = L/P < 50

Siendo:

L = Longitud de la Chimenea

P = (It/A)^(1/2)

donde:

It = pi*re^4/4-pi*ri^4/4

A = pi*re^4-pi*ri^4

L = 6 m

It = 8,678,649.71 cm4

A = 4084.07 cm2

P = 46.10 cm

Por lo tanto

Ɛ = 13.02 < 50 Okey

Refuerzo HorizontalDe la tabla podemos observar que los esfuerzos anulares y meridionales

están en compresión.

De la tabla obtenemos que la máxima carga a la compresión actuante es de:

Ca = 5.579 Ton/m

Sección de Viga:

b = 100 cm

t = 20 cm

Ag = 2000 cm2

Asmín = 0.0025*b*t = 5 cm2

usando ɸ1/2"@0.25

As = 5.16 cm2

Pc = ɸ*0.8*(0.85*f'c*(Ag-As)+As*fy) ; Carga de colapso

f'c = 245 kg/cm2

fy = 4200 kg/cm2

ɸ = 0.7

por lo tanto:

Pc = 244775 kg

Pc = 244.77 ton

Pc > Ca Okey

Refuerzo VerticalDe la tabla podemos observar que los esfuerzos meridionales

están en compresión.

Sección Elemento:

b = 100 cm

t = 20 cm

Ag = 2000 cm2

Asmín = 0.0025*b*t = 5 cm2

usamos ɸ1/2"@0.25

3.2.- DISEÑO DE LA LOSA SUPERIOR

donde : M = M(ext.) = 370.00 kg-cm

Si : M = fs = 2,100.00 kg/cm²

As = M j = 0.91

fs x j x d d = 16.50 cm

As = As = 0.01 cm²

1ø ½" @ 0.40 m.

CHEQUEAMOS ACERO MINIMO :

As(min.) = 0.0025 x b x d donde : b = 100 cm

As(min.) = 0.0025 x 100.00 x 16.50 d = 20.00 cm

As(min.) = 5.00 cm²

5 cm² > As = 0.01 cm² OK!!!!!

se colocará 1ø ½" @ .25 en malla Superior y

se colocará 1ø ½" @ .15 en malla Inferior

3.3.- DISEÑO DE LA LOSA INFERIOR

donde : M = M(ext.) = 1,027.00 kg-cm

Si : M = fs = 2,100.00 kg/cm²

As = M j = 0.91

fs x j x d d = 10.00 cm

As = As = 0.05 cm²

1ø ½" @ 0.40 m.

CHEQUEAMOS ACERO MINIMO :

As(min.) = 0.0020 x b x d donde : b = 100 cm

As(min.) = 0.0020 x 100.00 x 20 d = 20.00 cm

As(min.) = 4.00 cm²

4 cm² > As = 0.05 cm² OK!!!!!

se colocará 1ø ½" @ .20 en malla Centrada

370.00

2,100.00 x 0.91 x 16.50

Como : As(min.) =

Como : As(min.) =

As x fs x j x d

ACERO CALCULADO

1,027.00

2,100.00 x 0.91 x 16.50

As x fs x j x d

ACERO CALCULADO

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