DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 8.00 M³ I.-
CARACTERISTICAS Volumen (V) Radio Interior (r ) Altura total (Ht) Altura de Agua (Ha) Densidad del agua ( g) Resist. Del concreto (F'c)
II.-
= = = = = =
8.00 1.13 2.30 2.00 1000.00 210.00
m³ m m m k g /m ³ kg/cm2
DIMENCIONAMIENTO Losa de Piso:
Lp = 3.50 x r Lp = 3.5*(1.13) Lp =
3.95 3.955 5 cm
Lp =
4. 4.00 00 cm
Pared del Tanque: Ep=t= x Ha x r / (100x mu) Resist. Ultima a la tención de la matriz ( mu)
mu = 0.5 x F'c ^ 0.5 mu = 3.5*210^0.5 mu = 7.2457 mu = 7. 7.25 25 cm
Asumimos
ep=t= ep=t= ep=t=
(1000)*(2)*(1.13)/(100*7.25)" 3.11 3.1172 72 cm
4.00 cm cm
Losa de Tapa: Lt = 3.50 x r Lt=eL= 3.5*(1.13) Lt=eL= 3.95 3.955 5 cm eL = 4.00 cm d2 t d4 F4
w4
0.30
ha
h4
F1
F2 F5 w1
w2
h1 h1
h2 h5
Lp
F3 h3 w3 d1 d3 r
DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 8.00 M³ II IIII.-
ANALI NALISI SIS S EST ESTRU RUCT CTUR URA AL ANALIS ANALISIS IS DE LA LOSA DE CIMENTA CIMENTACI CI N w1 : Peso de la pared del tanque en Tn t = espesor de la pared del tanque en (m) = = gm = peso volumetrico del mortero en tn/m3 ht =altura total de la superestructura del tanque =
0.04 m 2. 2.30 30 tn tn/m /m3 3 2.30 m
w1 = t x ht x (1.00) m w1 =
0.2116 tn
w1 =
0.21 tn tn
w2 : Peso del agua almacenada en Tn w2 = r x ha x (1.00) w2 =
2.26 ttn n
w2 =
2.26 tn tn
w3 : Peso de la losa de piso o cimentación en Tn ep = Lp =Espesor de losa de piso (m) t = espesor de la pared del tanque en (m)
w3 = ( r + t )ep (1.00) m w3 =
0.1076 tn
w3 =
0.11 tn tn
w4 : Peso de la losa de cubierta en Tn w4 = (q ( 2r + t )/3) (1.00) q=carga total en tn/m²
q = qv + qm qv = Carga viva en tn/m² qm = Carga muerta en tn/m²
=
0.11 tn/m²
qm = 2.3 e L + 2.1 rec rec = recubrimiento de losa
= qm =
0.01 m 0.113 tn/m²
qm =
0.11 tn/m²
q=
0.22 tn tn/m²
w4 = w4 =
0. 0.16 1687 87 tn
0.17 tn tn
FUERZAS HORIZONTALES DE VOLTEO De acuerdo a la norma E030 de diseño sismoresistente, debe considerarse como mnimo un 12% del peso del elemento por lo tanto tendremos: F1 = 0.12 (w1) = 0.03 tn
F2 = 0.12 (w2)
=
0.27 tn
F3 = 0.12 (w3)
=
0.01 tn
F4 = 0.12 (w4)
= 0.020 tn
F5 =
=
* ha^2
(1.00)/2
2 tn
La fuerza resultante vertical sera igual a: wt = w1 + w2 + w3 + w4 wt = 2.750 tn tn El momento de volteo "Mv" sera igual a: Mv = F1 (h1) + F2 (h2) + F3 (h3) + F4 (h4) + F5 (h5) h1 = ht/2 + ep
= 1.190 m
h2 = ha/2 + ep
= 1.040 m
h3 = ep / 2
=
0.02 m
h4 = eL/2 + ep +ht
=
2.36 m
h5 = ha/3 + ep
= 0.707 m
Mv = Mv =
1. 1.77 7738 38 tn
1.77 tn tn
DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 8.00 M³ El momento estabilizador "M F" sera igual a: MF = w1 (d1) + w2 (d2) + w3 (d3) + w4 (d4) d1 = t / 2
= 0.020 m
d2 = r / 2 + t
= 0.605 m
d3 = (r + t ) / 2
= 0.585 m
d4 = t / 2
=
ME = ME =
0.02 m
1. 1.43 4393 93 tn
1.44 tn
La distancia "x" desde el centro de momentos hasta la resultante de fuerzas verticales será: X = (ME - MV) / wt X= -0. 0.12 12 m X= -0.12 m Calculo de la exentricidad "e" e = (r + t)/2 - X e= 0.70 5 m e= 0.71 m Los esfuerzos actuantes " 1" y " 2" en el suelo de cimentación serán: 1 =
(wt / (r+t) ) ( 1+ 6 e / (r+t) )
2 =
(wt / (r+t) ) ( 1 - 6 e / (r+t) )
1 =
10. 10.91 91 tn tn/m² /m² -6.2 -6.21 1 tn tn/m² /m²
2 =
El momento mas desfaborable en la losa de cimentación, que generalmente se da en un punto de unión losa de piso, pared sera:
M = ((r+t)²/6)(2 M=
21.368 21.3 68 tn - m
M=
21.37 tn tn - m
El factor de reducción de momento sera igual a: k=f(
n
d
sn es el mayor de s1 y s2 sd es el esfuerzo admisible del terreno
f=0.10 (asumido depende del analisis del suelo)
k=
0.0128 tn-m
El momento de diseño "M d" sera equivalente a: Md =k * M Md = 0. 0.274 2742 2 tn tn-m -m Md = 0.27 tn tn-m
= 85.00 tn/m² = 0.10
DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 8.00 M³ El area de refuerzo necesario para absorver dicho momento sera equivalente a: As =Md /(de * j * f s) s) f s =0.5 fy f s = fy
=
21 2100 00 kg/c kg/cm² m² 42 4200 00 kg/c kg/cm² m²
de = ep - 1
=
3 .5 2 c m
As = Asi = 500*Hi * D
*)
=
3.6 3.648 485 5 cm²/m cm²/m ………… (1 Ø 3/8" @
0.200 ) 0.2
(Si reserv. Fuera de C°A°)
500*(2.3)*(2.26)/(4200)"
=
0.6188 cm ²/m …….
(1 Ø 1/4" @
0.47 )(Reser. Ferrocemento)
14*100*(4)/(4200)"
=
1.3333 cm ²/m …….
(1 Ø 1/4" @
0.22 (Reser. Ferrocemento)
(1 Ø 1/4" @
0. 2 2 )
fy **)
As min =
14 * b *d = fy
NOTA: Como el Reservorio es de Ferrocemento asumiremos el area de acero minima
IV.-DISEÑO A TENSIÓN DIRECTA 1.2.-Cálculo de Esfuerzos:
CUADRO 1.1 Diametro (mm)
Tipo de malla
Q
Malla de alambre exagonal T-
0.5 - 1.0
gallinero Malla cuadrada elctrosoldada
Ka= 1
Q=h*
Ka a * Ka
=
2,300 Kg.
volumen, cisternas, losas, tubos
Malla cuadrada tejida
1.5 - 2.2
Reserv. Circ.de pequeño vol.(5-25m³)
Malla cuadrada soldada
0.8 - 2.8
Tanques circ. de reserva pequeño vol.
Malla de metal expandido
-----
Reserv. Pequeño vol., letrinas, paredes .
CUADRO 1.2
*d*n*(1/dL + 1/dT))/ t
Esfuerzo de Fluencia
fy
Ef T (10³
SI = 0.38
n
(SI en dos direcciones)
SI =
n
(SI en una dirección)----------dirección)----------- --------------------------( --------------------------( 1 )
Pd = Q * Fds Pd= Ac =
3, 3,45 450 0 Kg
70.4082 cm²
s
4,550
4,550
3,150
3,150
4,200
1,400
2,030
1,050
1,400
2,030
1,680
2,030
700
30 t=
2 cm
1.4.-Cálculo del área de la sección compuesta (Ac) cr
longitudinale
exagonal
700
---
kg/cm²)
Utilizaremos una malla cuadrada de 5x5 con alambre de diámetro 0,06 cm., una seccion de prueba y obtendremos : dL = dT = 5.00 m m = 0.50 cm d= 0 .0 6 c m
Ac = Pd /
Barras Malla de metal expandido
kg/cm²)
Modulo efectivo
t : espesor de la sección de ferrocemento en (cm) n : Número de capas del refuerzo
Malla cuadrada soldada
(kg/cm²) Ef L (10³
de forma longitudinal y transversal en la malla (cm)
Malla
Malla cuadra. tejida
Caracteristicas
Donde: d: Diametro del alambre de la malla de refuerzo (cm) dL, dT: Espaciamiento de centro a centro de alambres alineados
0 .1 9
volumen Reservorios circulares de pequeño y gran
4.2 - 9.5
1.3.-Cálculo de la Superficie específica (SI) SI = (
Tipos de estructuras
Reservorios circulares de pequeño y gran
scr = scr = Fds =
40 - 50
kg/cm² (para ancho ancho de grietas grietas entre entre 0.04 0.04 -0.05 mm)
49 kg/cm² Factor de seguri
(
1.50 )
cm x
2 cm
DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 8.00 M³ 1.5.-Cálculo del número de capas de malla requeridos (n) Para el almacenamiento de agua el numero de c apas de refuerzo se debe estimarse a partir de la siguiente relación: cr =
24.50 * SI L + mu (24.5)*(0.19)*(n)+(40) = cr 49 n=
= 1.9334
smu =
40
kg/cm ²
(resistencia ultim a del mortero)
----------------------(2) 40
4.655 n + Capas s = 2 Capa
Por lo tanto se colocara:
2
Capas de malla cuadrada de 5x5
1.6.-Cálculo del espaciamiento de centro a centro de la malla de refuerzo (s) 2
Calcularemos para una capa de mortero de :
cm de espesor.
s = ( t - ( 2 d" + d)) / (n - 1) s= s=
((2) ((2)-( -((2 (2)* )*(0 (0.2 .2)+ )+(0 (0.0 .06) 6))/ )/(( ((2) 2)-( -(1) 1))" )""" 1.54 cm
Con esta separación tendremos un espes or ocupado por el refuerzo de:
e = s * n' + d 1.54 e= e= 1.60 cm
*
1
+
0.06
¡OK es menor que el espesor de la sección disponible!
1.7.-Cálculo de la fracción de volumen (Vf L) Vf L = 25 *d²*n(1/dL + 1/dT)/t Vf L = (25)*(3.14)*(0.0036)*(2)*((2)+(2))/(2) Vf L =
0. 0.01 0113 1311 %
Calculando la fracción de volumen mínimo sera:
Vf (min) (min) = cr / fy Vf min = Vf (min) (min) = Vf L
>
49
/
4,550
0.0107692 % Vf min
--------- ¡OK!
1.8.-Cálculo de la resistencia a la primera grieta (
cr )
Dela ecuación (2) obtendremos: cr =
2 (24.5)*(0.19)*(n)+(40) 24.5 0.19 * * 49.31 kg/cm² > 49 cr = cr =
2
+
40
¡Ok!
DISEÑO A FLEXIÓN Sección de prueba : Fracción de Volumen (Vf) : Número de capas de refuerzo (n) : Resistencia a la compresión (f'c) : Diametro del alambre de la malla:
30 c m x 2 cm 0.011 (Para almacenamiento de agua Vf debe oscilar entre 2 210 kg/cm² 0.06 cm
3.5%
y
8.0% )
DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 8.00 M³ 1.9.-Cálculo del momento máximo debido a la carga aplicada M2 (Kg (Kg -m2) -m2) = q * (s )^2 )^2 / 12
CUADRO 1.3
M2 (Kg- m2) = (2300)*(1)^(2)/(12)
191.67
Caracteristicas
1.10.- Determinando los valores de fy, Ef y de las tablas 1.2 y 1.3
Longit.
Factor de eficiencia Transv. global
kg/cm² fy = 4, 4,55 550 0 Ef = 2,030,000 h = 0.30
1.11.- Cálculo de
Malla cuadra. tejida
kg/cm²
A 45º
e
Malla Malla cuadrada soldada
Barras Malla de metal expandido
longitudinale
exagonal
s
0.50
0.50
0.45
0.65
1
0.50
0.50
0.30
0.20
---
0.35
0.35
0.30
0.30
0.70
Vf i y Asi
1 = 0,85 - 0.05 * (f'c - 280)/ 70 > 0.65 1= 1=
0.85 0.90
>
0.05 * ( 0.65
5. 7 5
/
2
210
280 ) /
-
>
70
0.65
Vfi = Vf / n Vfi = Vfi =
2.875 %
Asi = * Vf i * Ac Asi = 0. 3 0 * Asi = 0.5175 cm²
0.02875
*(
30
*
2
)
1.12.- Cálculo de la profundidad de cada capa de refuerzo (di): d": 2 cm, el espaciamiento de centro a centro de la malla sera: Como el recubrimiento libre es d" s = ( t - ( 2 d" + d)) / (n - 1) s=( - ( 2 s= 1.60 cm
2
0.2 )) / (
*
d1 = d" + 0.5 d d1 = 0. 2 3 c m
2
-
1
)
b
0.003
d2 = d1 + s d2 = 1. 8 3 c m
Cs1
d1
c t
b 1c
Cc Ts2
d2
Distancia de la fibra extrema a compresión "C" del eje neutro, se calcula con tanteos, teniendo en cuenta que las fuerzas que actuan en la zona tanto de tracción deben ser igual a las de compresión: C=
0. 35 c m
(asumido)
1.13.- Cálculo de los esfuerzos de tensión en cada capa de la malla: si = (dn - C) * m /
f Si Si = Ef * m =
C
Si
0.003
>
si s1 =
(
f s1 s1 = Er *
y
=
0.0035
-
0.23
s1 =
fsi = fy
entonces 0.35 ) *
0.003
/
0.35
-0.00103 si
.85f´c
=
2, 0 30, 00 0
*
0. 00103
=
2088.00
kg/cm²
(Tracción)
DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 8.00 M³ s2 =
(
-
1.83
s2 =
0.35 ) *
/
0.003
0.35
0.01269
f ss22 = Er * s3 = ( s3 =
=
si
2,030,000
-
0.00
*
-0.00103
0.35 ) *
/
0.003
-2088.00
=
kg/cm²
0.35
-0.00300
1.14.- Cálculo de las fuerzas actuantes Cc = 0.85 * f'c * b * 1 * c Cc = 0. 85 * 210 * Cc = 224.91 k g.
4.00 *
Cs1 =( fs1 - 0.85 f´c) * As1 2088.00 Cs1 =( C s 1 = 9 88 . 1 66 k g
-
0.85 *
Ts2 = fs2 * As2
=
-2088.00
0. 9 0 *
210 ) *
*
0.35
0.5175
0 . 52
=
-1080.54
kg.
Ahora la sumatoria de las fuerzas a tensión menos la sumatoria de las fuerzas a compresión deben de ser igual a cero: T- C=0 1080.5
-
988.17
-
112.46
=
1.15.- Cálculo de la capacidad del Momento Nominal (Mn) Mn = ( Csi ó Tsi) * di * 1 * c/2 0 . 23 Mn = 988.166 * ( Mn =
1811.61 Kg - Cm
0.19 ) +
>
1081 *(
1.83 -
0.19 )
192 ¡Ok! 0.040
NIVEL DE AGUA
MURO
0.30
(1 Ø 1/4" @
0.22 2.30
Malla EXAGONAL Ø1/2" @0.023 Cm.
SOLADO
DISTRI DIS TRIBUC BUCII N FINAL FINAL DEL DEL ACER ACERO O
NOTA: POR TRABAJABILI TRABAJABILIDAD DAD ASUMIREMOS: Distr Di strib ibuci ucion on del Acer cero o : 1Ø1 1Ø1/4 /4 @ 0.2 0.200 Malla Mal la exago exagonal nal Ø1/ Ø1/2"2"-3/4" 3/4" : 02 Capas Capas Espesor de muro : 0.075 m. (ver mas detalles en plano)
0
DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 4.00 M³ I.-
CARACTERISTICAS Volumen (V) Radio Interior (r ) Altura total (Ht) Altura de Agua (Ha) Densidad del agua ( g) Resist. Del concreto (F'c)
II.-
= = = = = =
4.00 0.85 2.10 1.80 1000.00 210.00
m³ m m m k g /m ³ kg/cm2
DIMENCIONAMIENTO Losa de Piso:
Lp = 3.50 x r Lp = 3.5*(0.85) Lp =
2.97 2.975 5 cm
Lp =
3. 3.00 00 cm
Pared del Tanque: Ep=t= x Ha x r / (100x mu) Resist. Ultima a la tención de la matriz ( mu)
mu = 0.5 x F'c ^ 0.5 mu = 3.5*210^0.5 mu = 7.2457 mu = 7. 7.25 25 cm
Asumimos
e =t= e =t= ep=t=
(1000)*(1.8)*(0.85)/(100*7.25)" 2.11 2.1103 03 cm
3.00 cm cm
Losa de Tapa: Lt = 3.50 x r Lt=eL= 3.5*(0.85) Lt=eL= 2.97 2.975 5 cm 3.00 cm eL = d2 t d4 F4
w4
0.30
ha
h4
F1
F2 F5 w1
w2
h1 h1
h2 h5
Lp
F3 h3 w3 d1 d3 r
DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 4.00 M³ II IIII.-
ANALI NALISI SIS S EST ESTRU RUCT CTUR URA AL ANALIS ANALISIS IS DE LA LOSA DE CIMENTA CIMENTACI CI N w1 : Peso de la pared del tanque en Tn t = espesor de la pared del tanque en (m) = = gm = peso volumetrico del mortero en tn/m3 ht =altura total de la superestructura del tanque =
0.03 m 2. 2.30 30 tn tn/m /m3 3 2.10 m
w1 = t x ht x (1.00) m w1 =
0.1449 tn
w1 =
0.14 tn tn
w2 : Peso del agua almacenada en Tn w2 = r x ha x (1.00) w2 =
1.53 ttn n
w2 =
1.53 tn tn
w3 : Peso de la losa de piso o cimentación en Tn ep = Lp =Espesor de losa de piso (m) t = espesor de la pared del tanque en (m)
w3 = ( r + t )ep (1.00) m w3 =
0.0607 tn
w3 =
0.06 tn tn
w4 : Peso de la losa de cubierta en Tn w4 = (q ( 2r + t )/3) (1.00) q=carga total en tn/m²
q = qv + qm qv = Carga viva en tn/m² qm = Carga muerta en tn/m²
=
0.06 tn/m²
qm = 2.3 e L + 2.1 rec rec = recubrimiento de losa
= qm =
0.01 m 0.09 tn/m²
qm =
0.09 tn/m²
q=
0.15 tn tn/m²
w4 = w4 =
0. 0.08 0865 65 tn
0.09 tn tn
FUERZAS HORIZONTALES DE VOLTEO De acuerdo a la norma E030 de diseño sismoresistente, debe considerarse como mnimo un 12% del peso del elemento por lo tanto tendremos: F1 = 0.12 (w1) = 0.02 tn
F2 = 0.12 (w2)
=
0.18 tn
F3 = 0.12 (w3)
=
0.01 tn
F4 = 0.12 (w4)
= 0.011 tn
F5 =
=
* ha^2
(1.00)/2
1.62 tn
La fuerza resultante vertical sera igual a: wt = w1 + w2 + w3 + w4 wt = 1.820 tn tn El momento de volteo "Mv" sera igual a: Mv = F1 (h1) + F2 (h2) + F3 (h3) + F4 (h4) + F5 (h5) h1 = ht/2 + ep
= 1.080 m
h2 = ha/2 + ep
= 0.930 m
h3 = ep / 2
=
0.02 m
h4 = eL/2 + ep +ht
=
2.15 m
h5 = ha/3 + ep
= 0.630 m
Mv = Mv =
1. 1.23 2328 28 tn
1.23 tn tn
DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 4.00 M³ El momento estabilizador "M F" sera igual a: MF = w1 (d1) + w2 (d2) + w3 (d3) + w4 (d4) d1 = t / 2
= 0.015 m
d2 = r / 2 + t
= 0.455 m
d3 = (r + t ) / 2
= 0.440 m
d4 = t / 2
=
ME = ME =
0.02 m
0. 0.72 726 6 tn
0.73 tn
La distancia "x" desde el centro de momentos hasta la resultante de fuerzas verticales será: X = (ME - MV) / wt X= -0.2 -0.274 747 7 m X= -0.27 m Calculo de la exentricidad "e" e = (r + t)/2 - X 0.71 m e= e= 0.71 m Los esfuerzos actuantes " 1" y " 2" en el suelo de cimentación serán: 1 =
(wt / (r+t) ) ( 1+ 6 e / (r+t) )
2 =
(wt / (r+t) ) ( 1 - 6 e / (r+t) )
1 =
12. 12.08 08 tn tn/m² /m² -7.9 -7.94 4 tn tn/m² /m²
2 =
El momento mas desfaborable en la losa de cimentación, que generalmente se da en un punto de unión losa de piso, pared sera:
M = ((r+t)²/6)(2 M=
12.558 12.5 58 tn - m
M=
12.56 tn tn - m
El factor de reducción de momento sera igual a: k=f(
n
d
sn es el mayor de s1 y s2 sd es el esfuerzo admisible del terreno
f=0.10 (asumido depende del analisis del suelo)
k=
0.0142 tn-m
El momento de diseño "M d" sera equivalente a: Md =k * M Md = 0. 0.178 1785 5 tn tn-m -m Md = 0.18 tn tn-m
= 85.00 tn/m² = 0.10
DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 4.00 M³ El area de refuerzo necesario para absorver dicho momento sera equivalente a: As =Md /(de * j * f s) s) f s =0.5 fy 21 2100 00 kg/c kg/cm² m² f s = fy de = ep - 1
=
42 4200 00 kg/c kg/cm² m²
=
2.52 cm
As = Asi = 500*Hi * D
*)
=
3/8"" @ 3. 3.39 396 6 cm²/ cm²/m m ………… (1 Ø 3/8
0.288 ) 0.2
(Si reserv. Fuera de C°A°)
500*(2.1)*(1.7)/(4200)"
=
0.425 cm ²/m …….
(1 Ø 1/4" @
0.68 )(Reser. Ferrocemento)
14*100*(3)/(4200)"
=
1 cm cm ²/m …….
(1 Ø 1/4" @
0.29 (Reser. Ferrocemento)
(1 Ø 1/4" @
0 .2 9 )
fy **)
As min =
14 * b *d = fy
NOTA: Como el Reservorio es de Ferrocemento asumiremos el area de acero minima
IV.-DISEÑO A TENSIÓN DIRECTA 1.2.-Cálculo de Esfuerzos:
CUADRO 1.1 Diametro (mm)
Tipo de malla
Q
Malla de alambre exagonal Tgallinero Malla cuadrada elctrosoldada
Ka= 1
Q=h*
Ka a * Ka
=
2 , 1 0 0 Kg .
volumen, cisternas, losas, tubos
Malla cuadrada tejida
1.5 - 2.2
Reserv. Circ.de pequeño vol.(5-25m³)
Malla cuadrada soldada
0.8 - 2.8
Tanques circ. de reserva pequeño vol.
Malla de metal expandido
-----
Reserv. Pequeño vol., letrinas, paredes .
CUADRO 1.2
*d*n*(1/dL + 1/dT))/ t
Esfuerzo de Fluencia
fy
Ef T (10³
SI = 0.38
n
(SI en dos direcciones)
SI =
n
(SI en una dirección)----------dirección)----------- --------------------------( --------------------------( 1)
exagonal
Pd = Q * Fds Pd= Ac =
3,15 3,150 0 Kg
64.2857 cm²
s
4,550
4,550
3,150
3,150
4,200
1,400
2,030
1,050
1,400
2,030
1,680
2,030
700
30 t=
2 cm
1.4.-Cálculo del área de la sección compuesta (Ac) cr
longitudinale
700
---
kg/cm²)
Utilizaremos una malla cuadrada de 5x5 con alambre de diámetro 0,06 cm., una seccion de prueba y obtendremos : dL = dT = 5.00 m m = 0.50 cm d= 0.06 cm
Ac = Pd /
Barras Malla de metal expandido
kg/cm²)
Modulo efectivo
t : espesor de la sección de ferrocemento en (cm) n : Número de capas del refuerzo
Malla cuadrada soldada
(kg/cm²) Ef L (10³
de forma longitudinal y transversal en la malla (cm)
Malla
Malla cuadra. tejida
Caracteristicas
Donde: d: Diametro del alambre de la malla de refuerzo (cm) dL, dT: Espaciamiento de centro a centro de alambres alineados
0.19
volumen Reservorios circulares de pequeño y gran
4.2 - 9.5
1.3.-Cálculo de la Superficie específica (SI) SI = (
Tipos de estructuras
Reservorios circulares de pequeño y gran
0.5 - 1.0
scr = scr = Fds =
40 - 50
kg/cm² kg/cm² (para anch ancho o de grietas grietas ent entre re 0.04 0.04 -0.05 mm)
49 kg/cm² Factor de seguri
(
1.50 )
cm x
2 cm
DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 4.00 M³ 1.5.-Cálculo del número de capas de malla requeridos (n) Para el almacenamiento de agua el numero de c apas de refuerzo se debe estimarse a partir de la siguiente relación: cr =
24.50 * SI L + mu
smu =
40
kg/cm ²
(resistencia ultim a del mortero)
cr =
(24.5)*(0.19)*(n)+(40) ----------------------(2) 49 = 4.655 n + 40 Capas s n= 1.9334 = 2 Capa
Por lo tanto se colocara:
2
Capas de malla cuadrada de 5x5
1.6.-Cálculo del espaciamiento de centro a centro de la malla de refuerzo (s) 2
Calcularemos para una capa de mortero de :
cm de espesor.
s = ( t - ( 2 d" + d)) / (n - 1) s= s=
((2) ((2)-( -((2 (2)* )*(0 (0.2 .2)+ )+(0 (0.0 .06) 6))/ )/(( ((2) 2)-( -(1) 1))" )""" 1.54 cm
Con esta separación tendremos un espes or ocupado por el refuerzo de:
e = s * n' + d 1.54 e= e= 1.60 cm
*
1
+
0.06
¡OK es menor que el espesor de la sección disponible!
1.7.-Cálculo de la fracción de volumen (Vf L) Vf L = 25 *d²*n(1/dL + 1/dT)/t Vf L = (25)*(3.14)*(0.0036)*(2)*((2)+(2))/(2) Vf L =
0. 0.01 0113 1311 %
Calculando la fracción de volumen mínimo sera:
Vf (min) (min) = cr / fy Vf min = Vf (min) (min) = Vf L
>
49
/
4,550
0.0107692 % Vf min
--------- ¡OK!
1.8.-Cálculo de la resistencia a la primera grieta (
cr )
Dela ecuación (2) obtendremos: cr = 2 (24.5)*(0.19)*(n)+(40) cr =
24.5
cr =
49.31
* kg/cm²
*
0.19
>
49
2
+
40
¡Ok!
DISEÑO A FLEXIÓN Sección de prueba : Fracción de Volumen (Vf) : Número de capas de refuerzo (n) : Resistencia a la compresión (f'c) : Diametro del alambre de la malla:
30 c m x 2 cm 0.011 (Para almacenamiento de agua Vf debe oscilar entre 2 210 kg/cm² 0.06 cm
3.5%
y
8.0% )
DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 4.00 M³ 1.9.-Cálculo del momento máximo debido a la carga aplicada M2 (Kg (Kg -m2) -m2) = q * (s )^2 )^2 / 12
CUADRO 1.3
M2 (Kg- m2) = (2100)*(1)^(2)/(12)
175
Caracteristicas
1.10.- Determinando los valores de fy, Ef y de las tablas 1.2 y 1.3
Longit.
Factor de eficiencia Transv. global
kg/cm² fy = 4, 4,55 550 0 Ef = 2,030,000 h = 0.30
1.11.- Cálculo de
Malla cuadra. tejida
kg/cm²
A 45º
e
Malla Malla cuadrada soldada
Barras Malla de metal expandido
longitudinale
exagonal
s
0.50
0.50
0.45
0.65
1
0.50
0.50
0.30
0.20
---
0.35
0.35
0.30
0.30
0.70
Vf i y Asi
1 = 0,85 - 0.05 * (f'c - 280)/ 70 > 0.65 1= 1=
0.85 0.90
>
0.05 * ( 0.65
5. 7 5
/
2
210
280 ) /
-
>
70
0.65
Vfi = Vf / n Vfi = Vfi =
2.875 %
Asi = * Vf i * Ac Asi = 0. 3 0 * Asi = 0.5175 cm²
0.02875
*(
30
*
2
)
1.12.- Cálculo de la profundidad de cada capa de refuerzo (di): d": 2 cm, el espaciamiento de centro a centro de la malla sera: Como el recubrimiento libre es d" s = ( t - ( 2 d" + d)) / (n - 1) 2 s=( - ( s= 1.60 cm
2
0.2 )) / (
*
d1 = d" + 0.5 d d1 = 0. 2 3 c m
2
-
1
)
b
0.003
d2 = d1 + s d2 = 1. 8 3 c m
Cs1
d1
c t
b 1c
Cc Ts2
d2
Distancia de la fibra extrema a compresión "C" del eje neutro, se calcula con tanteos, teniendo en cuenta que las fuerzas que actuan en la zona tanto de tracción deben ser igual a las de compresión: C=
0. 35 c m
(asumido)
1.13.- Cálculo de los esfuerzos de tensión en cada capa de la malla: si = (dn - C) * m /
f Si Si = Ef * m =
C
Si
0.003
>
si s1 =
(
f s1 s1 = Er *
y
=
0.0035
-
0.23
s1 =
fsi = fy
entonces 0.35 ) *
0.003
/
0.35
-0.00103 si
.85f´c
=
2, 0 30, 00 0
*
0. 00103
=
2088.00
kg/cm²
(Tracción)
DISEÑO DE RESERVORIO DE FERROCEMENTO VOLUMEN 4.00 M³ s2 =
(
-
1.83
s2 =
0.35 ) *
/
0.003
0.35
0.01269
f ss22 = Er * s3 = ( s3 =
=
si
2,030,000
-
0.00
*
-0.00103
0.35 ) *
/
0.003
-2088.00
=
kg/cm²
0.35
-0.00300
1.14.- Cálculo de las fuerzas actuantes Cc = 0.85 * f'c * b * 1 * c 0. 85 * 210 * Cc = Cc = 168.68 k g.
3.00 *
Cs1 =( fs1 - 0.85 f´c) * As1 Cs1 =( 2088.00 C s 1 = 9 88 . 1 66 k g
-
0.85 *
Ts2 = fs2 * As2
=
-2088.00
0. 9 0 *
210 ) *
*
0.35
0.5175
0 . 52
=
-1080.54
kg.
Ahora la sumatoria de las fuerzas a tensión menos la sumatoria de las fuerzas a compresión deben de ser igual a cero: T- C=0 1080.5
-
988.17
-
84.34
=
1.15.- Cálculo de la capacidad del Momento Nominal (Mn) Mn = ( Csi ó Tsi) * di * 1 * c/2 0 . 23 Mn = 988.166 * ( Mn =
1811.61 Kg - Cm
0.19 ) +
>
1081 *(
1.83 -
0.19 )
175 ¡Ok! 0.030
NIVEL DE AGUA
MURO
0.30
(1 Ø 1/4" @
0.29 2.10
Malla EXAGONAL Ø1/2" @0.023 Cm.
SOLADO
DISTRI DIS TRIBUC BUCII N FINAL FINAL DEL DEL ACER ACERO O
NOTA: POR TRABAJABILI TRABAJABILIDAD DAD ASUMIREMOS: Distr Di strib ibuci ucion on del Acer cero o : 1Ø1 1Ø1/4 /4 @ 0. 0.30 30 Malla Mal la exago exagonal nal Ø1/ Ø1/2"2"-3/4" 3/4" : 02 Capas Capas Espesor de muro : 0.075 m. (ver mas detalles en plano)
0
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