Silos Cimentacion

PROYECTO: PROYECTO: PLANTA PLA NTA DE ALMACENAMIENTO A LMACENAMIENTO DE GRANO PROPIETARIO: INDUSTRIAS UNIDAS DEL PERÚ DISEÑO: EDINCO SAC 1

G EN ER A L

1.1

ALCANCE La pres presen ente te Memo Memori riaa de Cálc Cálcul uloo desa desarr rrol olla la el dise diseño ño y anál anális isis is de las las cime ciment ntac acio ione ness par para la Plan Plantta de alma almace cena nami mien entto de granos

1.2

CÓDIGOS Y ESTANDARES RNE Reglamento Nacional de Edificaciones Norma Técnica E0.20 – Cargas Norma Técnica E0.30 – Diseño sismorresistente Norma Técnica E0.50 – Suelos y cimentaciones Norma Técnica E0.60 – Concreto armado

ACI-318 American Concrete Institute Building Code Requirements for Structural Concrete.

1.3

1.4

DOCUMENTOS REFERENCIALES PF10_0013A _

hoja 01/05

PF10_0013A PF10_0013A PF10_0013A PF10_0013A

hoja 02/05 hoja 03/05 hoja 04/05 hoja 05/05

Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Planta baja, Diagrama de flujo y Relacion de equipos Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Para uso civil Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Cortes Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Canalización Unidad de recepción, secado y almacenamiento - Canalización

MA TERIA L ES CONCRETO 210 kg/cm2

Esfuerzo Mínimo de Compresión (f'c) : Cemento:

ASTM C 150, Tipo V, (Resistente al sulfato)

ACERO DE REFUERZO 4200 kg/cm2

Esfuerzo Mínimo de Fluencia (fy) :

RECUBRIMIENTOS

1.5 1.5

r M

4 cm

r M

7.5 cm

Pedestales Cimentación

COND CONDIICION CIONES ES DEL DEL SUEL SUELO O DE FUN FUNDA DACI CIÓN ÓN Capacidad portante del terreno: En condiciones Estáticas En condiciones Dinámicas

25.0 Ton 25. on/m /m22 30.0 30 .0 To Ton/ n/m2 m2

Pre resi sión ón ad adm mis isib ible le de dell sue suelo lo as asum umid idoo De ac acue uerd rdoo al có códi digo go per perua uano no NTE NTE 0. 0.50 50 Cap Cap.1 .133 Art. Art.16 16

Página 1

ASTM A615

1.6

OTROS Peso Unitario del Concreto Reforzado :

1.7

2.40 ton/m3

PLANOS DESARROLLADOS EN EL PROYECTO item 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 17 17 18 18 18 19 19 20 20 21 22 22

Número de plano 301-033-502-001 301-033-502-015 301-033-502-012 301-033-502-013 301-033-502-007 301-033-502-008 301-033-502-009 301-033-502-011 301-033-502-011 301-033-502-010 301-033-502-010 301-033-502-010 301-033-502-009 301-033-502-009 301-033-502-012 301-033-502-005 301-033-502-005 301-033-502-005 301-033-502-002 301-033-502-003 301-033-502-004 301-033-502-002 301-033-502-003 301-033-502-004 301-033-502-002 301-033-502-003 301-033-502-002 301-033-502-003 301-033-502-006 301-033-502-014 301-033-502-014

Descripción fundaciones Planta general del proyecto Especificaciones Ventilador Pre - limpieza / balanza Elevador E1/E2 Elevador E3 Muertos de anclaje Muertos de anclaje Muertos de anclaje Muertos de anclaje Muertos de anclaje Muertos de anclaje Muertos de anclaje Muertos de anclaje Muertos de anclaje Silos púlmon 1 Silos púlmon 2 Silos púlmon 3 Silos de almacenamiento 1 Silos de almacenamiento 1 Silos de almacenamiento 1 Silos de almacenamiento 2 Silos de almacenamiento 2 Silos de almacenamiento 2 Transportador helicoidal 1 Transportador helicoidal 1 Transportador helicoidal 2 Transportador helicoidal 2 Transportador de corriente 1 Tolva de recepción 1 Tolva de recepción 2

Página 2

Página 3

MEMORIA DE CÁLCULO PROYECTO: PLANTA DE AL MACENAMIENTO DE GRANO DATOS DEL SILO Densidad del producto ensilado ( γ) = Capacidad portante neta del suelo ( σ) = Peso especifico del Concreto = ( γ) = γsuelo = Diámetro del silo (D) = Altura del muro (m)= Altura de la base (n) = Altura el silo (h) = Espesor del muro del anillo (b) = Espesor de la base (B) = Diám. hasta el perno central = BCD = Diámetro exterior Do = BCD + B = Diámetro interior Di = BCD - B = Area del anillo de cimentación (AF ) 2

2

AF = pi ( D0 -Di ) / 4 = Area del muro (Am) 2

840 kg/m3 2.5 kg/cm2 2400 kg/m3 1800 kg/m3 12 m 1.8 m 0.45 m 24 m 35 cm 2m 12.174 m 14.174 m 10.174 m

.

76.49 m2 2

Am = pi ( (BCD+b/2) -(BCD-b/2) ) / 4 = Peso del anillo de concreto (WF) WF = (AF*n+Am*m) * γConcreto = Peso del silo =

6.69 m2 111524.60 kg 17000 kg

DATOS DE LAS PRESIONES SEGÚN PLATONOV Y JANSSEN (VER CURVAS) Presion lateral (P)= Presión sobre el fondo (Pv) Platonov: Pv máximo = Janssen: Pv mínimo =

11200 kg/m2 18500 kg/m2 8046 kg/m2

1) PRESIONES LATERALES En la figura 1 se han trazado las curvas de Jansen, Airy, DIN 1055 de llenado y vaciado, Ravenet y Platanov.

Fig. 1. Presiones laterales silo cilíndrico metálico de 24m de altura y 12m de diámetro Página 4

De acuerdo con la figura tomamos como base de cálculo la curva de presiones laterales según Platonov, por ser la mayor y por lo tanto la mas crítica. P = Presion lateral P=

11200 kg/m2

2) PRESIONES SOBRE EL FONDO La determinación de las presiones en el fondo sirve para obtener los esfuerzos en la tolva o losa de concreto y asi poder calcular la Para la determinacion de la presión sobre el fondo se han trazado,en la figura 2, las curvas de Jansen, DIN 1055 de llenado, Ravenet

Fig. 2. Presiones sobre el fondo. Silo metálico de 24m de altura y 12 m de diámetro Tomando la curva de Platanov como base para los cálculos por ser la de mayores presiones, la presión máxima sobre el fondo resulta ser de: Pv = Presión sobre el fondo a la altura h (según curva) Pv =

18500 kg/m2

3) FUERZAS DE ROZAMIENTO La forma de determinar los esfuerzos de rozamiento en la pared del silo, es por d iferencia entre el peso de la masa ensilada y el Tomamos como base de cálculo las presiones sobre el fondo de la figura 2. Correspondientes a Platonov, que es la máxima, Platonov: Janssen:

Pv máximo = Pv mínimo =

18500 kg/m2 8046 kg/m2

(de la figura 2) (de la figura 2)

Página 5

Fig. 3. Fuerzas de rozamiento silo cilíndrico de 12m de diametro y 24m de altura El proceso de cálculo de las fuerzas de rozamiento es:

donde: Fr total = Fuerza de Rozamiento sobre toda la pared a la altura h en kilos h = Altura del borde superior del silo a la sección considerada en metros D = Diámetro del silo en metros γ = Densidad del producto ensilado en kg/m3 Pv = Presión sobre el fondo a la altura h en kg/m2 La fuerza de rozamiento en kg por metro lineal kg/m vale:

Fuerza de rozamiento mínima minimorum a una profundidad de 24m tomando la curva de presiones sobre el fondo de Platonov. Fr total = Fr u =

187741.577 kg 4980 kg/m

Fuerza de rozamiento máxima maximorum a una profundidad de 24m tomando la curva de presiones sobre el fondo de Janssen. Fr total = Fr u =

1370061.123 kg 36342 kg/m

Página 6

4) CIMENTACIONES

Fig. 4. Cimentacion de un silo cilíndrico de 12m de diámetro y 24m de altura

Anillo perifé rico prolongaci ón del cuerpo cil í ndrico Este anillo se construye de concreto armado y se ha de calcular para absorber los esfuerzos de compresión debidos al rozamiento a) Esfuerzos de tracción El esfuerzo de tracción en kg/m vale: T = Esfuerzo de tracción en kg/m P = Presión lateral en kg/m2 P= T=

11200 kg/m2 67200 kg/m

Este esfuerzo lo absorberemos solamente con la armadura doble trabajando a tracción y de acuerdo con la figura 4. b) Esfuerzo de compresión: Debido al rozamiento grano-pared, el concreto del anillo periférico trabajará a compresion igual a:

σh

= Trabajo a compresión del concreto (kg/m2) P = Esfuerzo debido al rozamiento grano-pared (kg/m) b = espesor del anillo de concreto en compresión

P= b= σh =

36342 kg/m 35 cm 10.38342857 kg/cm2

La dimensión mínima de la zapata para soportar el esfuerzo de compresión es de:

L= Dimensión minima de la zapata (cm) σ=

L=

Capacidad portante neta del suelo 145.368 cm Página 7

5) ESFUERZOS DEL VIENTO En este tipo de instalaciones ligeras, los esfuerzos del viento son principalmente peligrosas cuando el silo se encuntra vacío. En la figura 5 puede verse un esquema del proceso de cálculo a seguir para evitar el vuelco, así como posibles levantamientos por

Fig. 5. Comprobación de la instalación al vuelco. La presión dinámica a considerar en este tipo de construcción es de: Presión dinámica = Presion del viento = Fv =

100 kg/m2 0.6*100 =

60 kg/m2

El valor de 0.6 es el coeficiente eólico para el caso de superficies cilíndricas muy lisas. La fuerza del viento total aplicada en el centro de gravedad del cilindro es de :

= Fuerza de viento total en kg = 17280 kg Esta fuerza viene contrarrestada por los esfuerzos de tracción Tv y de compresión Cv que aparecen en los anclajes. La determinación de estos valores se efectúa tomando momento respecto al punto O ( ver fig.5).

Siendo: Tv = Tracción máxima en el anclaje debida al viento por metro lineal H = Altura del silo Tv =

8640 kg/m

Página 8

6) COMPROBACIÓN DE LA ESTABILIDAD DE LA INSTALACIÓN AL VUELCO El momento de vuelco vale:

Momento de estabilidad:

Coeficiente de estabilidad:

siendo: Mv = Momento de vuelco en kg-m. Me = Momento estabilizante en kg-m. H = Altura del silo en metros. hc = Atura de cimietos en metros. D = diámetro del silo en metros. e = coeficiente de estabilidad. Psilo = Peso del silo en kg. Pcimiento = Peso de los cimientos en kg. Ptierra = Peso de tierras sobre el cimiento en kg 2

2

2

2

Ptierra = (π/4*(((Di+B-b) - Di )+(Do -(Do -B+b) ))*m*γsuelo Ptierra = 204461.774 = hc = Psilo = Pcimiento = Ptierra = Mv = Me = e=

17280 kg 2.25 m 17000 kg 111524.60 kg 204461.77 246240 1997918.27 8.11 CUMLE

Página 9

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Etiqueta DSW DSA LL EQE EQO EQT W EQ IPO IPT FSL

Nombre corto P. Propio P. Estr. Carga viva EQ Mont. EQ Func. EQ Prueba Viento Sismo Interior-Func. Interior-Prueba Carga agitada

Carga sin factorar Item

Incremento en el suelo de la capacidad portante 1.33 1.33 1.33 1.33 1.00 1.00 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.33 1.00 1.00 1.33 1.33 1.33 1.33

701 702 703 704 705 706 707 708 709 710 711 712 713 714 715 716 717 718 719 720

A1-1 A1-2 A2-1 A2-2 B1-1 B1-2 B2-1 B2-2 B2-3 B2-4 B3-1 B3-2 B3-3 B3-4 C1-1 C1-2 C2-1 C2-2 C2-3 C2-4

Nombre largo Peso propio del anillo Peso de la estructura excluyendo el propio peso Carga viva Carga del tanque en montaje Carga del tanque en funcionamiento Carga hidroprueba del tanque Carga del viento Carga sísmica Presión interna - en funcionamiento Presión interna -en prueba Carga del fluido agitado

Factor de se uridad 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50

Factor de se uridad 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75 1.75

Cargas factoradas Item Montaje + Viento Montaje + Sismo Funcionamiento sin Viento Funcionamiento + Viento

Funcionamiento + Sismo

Prueba sin Viento Prueba + Viento

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120

A1-1 A1-2 A2-1 A2-2 B1-1 B1-2 B2-1 B2-2 B2-3 B2-4 B3-1 B3-2 B3-3 B3-4 C1-1 C1-2 C2-1 C2-2 C2-3 C2-4

Montaje + Viento Montaje + Sismo Funcionamiento sin Viento Funcionamiento + Viento


Prueba sin Viento Prueba + Viento

Página 10

Combinación de cargas para cargas sin f actorar

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

DSW DSA LL EQE EQO EQT W EQ IPO IPT FSL

P. Propio P. Estr. Carga viva EQ Mont. EQ Func. EQ Prueba Viento Sismo Interior-Func. Interior-Prueba Carga agitada

701 1 A1-1 1 1 0 1 0.000 0 1 0 0 0 0

702 2 A1-2 1 1 0 1 0.000 0 -1 0 0 0 0

703 3 A2-1 0.9 0.9 0 0.9 0.000 0 0 0.714 0 0 0

704 4 A2-2 0.9 0.9 0 0.9 0.000 0 0 -0.714 0 0 0

705 5 B1-1 1 1 1 1 1.000 0 0 0 1 0 0

706 6 B1-2 1 1 1 1 1.000 0 0 0 0 1 0

707 7 B2-1 1 1 1 1 1.000 0 1 0 1 0 1

708 8 B2-2 1 1 1 1 1.000 0 -1 0 1 0 1

709 9 B2-3 1 1 1 1 1.000 0 1 0 0 1 1

710 10 B2-4 1 1 1 1 1.000 0 -1 0 0 1 1

711 11 B3-1 1 1 1 1 1.000 0 0 0.714 1 0 0

712 12 B3-2 1 1 1 1 1.000 0 0 -0.714 1 0 0

713 13 B3-3 1 1 1 1 1.000 0 0 0.714 0 1 0

714 14 B3-4 1 1 1 1 1.000 0 0 -0.714 0 1 0

715 15 C1-1 1 1 0.5 1 0.000 1 0 0 1 0 0

716 16 C1-2 1 1 0.5 1 0.000 1 0 0 0 1 0

717 17 C2-1 1 1 0.5 1 0.000 1 0.6 0 1 0 0

718 18 C2-2 1 1 0.5 1 0.000 1 -0.6 0 1 0 0

719 19 C2-3 1 1 0.5 1 0.000 1 0.6 0 0 1 0

720 20 C2-4 1 1 0.5 1 0.000 1 -0.6 0 0 1 0

102 2 A1-2 0.9 0.9 0 0.9 0 0 -1.6 0 0 0 0

103 3 A2-1 0.99 0.99 0 0.99 0 0 0 1.1 0 0 0

104 4 A2-2 0.99 0.99 0 0.99 0 0 0 -1.1 0 0 0

105 5 B1-1 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 0 0 0 1.4 0 0

106 6 B1-2 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 0 0 0 0 1.4 0

107 7 B2-1 1.2 1.2 1 1.2 1 0 1.6 0 1 0 0

108 8 B2-2 1.2 1.2 1 1.2 1 0 -1.6 0 1 0 0

109 9 B2-3 1.2 1.2 1 1.2 1 0 1.6 0 0 1 0

110 10 B2-4 1.2 1.2 1 1.2 1 0 -1.6 0 0 1 0

111 11 B3-1 1.32 1.32 1.1 1.32 1.1 0 0 1.1 1.1 0 0

112 12 B3-2 1.32 1.32 1.1 1.32 1.1 0 0 -1.1 1.1 0 0

113 13 B3-3 1.32 1.32 1.1 1.32 1.1 0 0 1.1 0 1.1 0

114 14 B3-4 1.32 1.32 1.1 1.32 1.1 0 0 -1.1 0 1.1 0

115 15 C1-1 1.4 1.4 0.7 1.4 0 1.4 0 0 1.4 0 0

116 16 C1-2 1.4 1.4 0.7 1.4 0 1.4 0 0 0 1.4 0

117 17 C2-1 1.2 1.2 0.5 1.2 0 1 0.96 0 1 0 0

118 18 C2-2 1.2 1.2 0.5 1.2 0 1 -0.96 0 1 0 0

119 19 C2-3 1.2 1.2 0.5 1.2 0 1 0.96 0 0 1 0

120 20 C2-4 1.2 1.2 0.5 1.2 0 1 -0.96 0 0 1 0

Combinación de cargas para cargas factoradas

a a b a c d f g n n o

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11



101 1 A1-1 0.9 0.9 0 0.9 0 0 1.6 0 0 0 0

Página 11

Combinación de cargas para cargas sin f actorar

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11



701 1 A1-1 1 1 0 1 0.000 0 1 0 0 0 0

702 2 A1-2 1 1 0 1 0.000 0 -1 0 0 0 0

703 3 A2-1 0.9 0.9 0 0.9 0.000 0 0 0.714 0 0 0

704 4 A2-2 0.9 0.9 0 0.9 0.000 0 0 -0.714 0 0 0

705 5 B1-1 1 1 1 1 1.000 0 0 0 1 0 0

706 6 B1-2 1 1 1 1 1.000 0 0 0 0 1 0

707 7 B2-1 1 1 1 1 1.000 0 1 0 1 0 1

708 8 B2-2 1 1 1 1 1.000 0 -1 0 1 0 1

709 9 B2-3 1 1 1 1 1.000 0 1 0 0 1 1

710 10 B2-4 1 1 1 1 1.000 0 -1 0 0 1 1

711 11 B3-1 1 1 1 1 1.000 0 0 0.714 1 0 0

712 12 B3-2 1 1 1 1 1.000 0 0 -0.714 1 0 0

713 13 B3-3 1 1 1 1 1.000 0 0 0.714 0 1 0

714 14 B3-4 1 1 1 1 1.000 0 0 -0.714 0 1 0

715 15 C1-1 1 1 0.5 1 0.000 1 0 0 1 0 0

716 16 C1-2 1 1 0.5 1 0.000 1 0 0 0 1 0

717 17 C2-1 1 1 0.5 1 0.000 1 0.6 0 1 0 0

718 18 C2-2 1 1 0.5 1 0.000 1 -0.6 0 1 0 0

719 19 C2-3 1 1 0.5 1 0.000 1 0.6 0 0 1 0

720 20 C2-4 1 1 0.5 1 0.000 1 -0.6 0 0 1 0

102 2 A1-2 0.9 0.9 0 0.9 0 0 -1.6 0 0 0 0

103 3 A2-1 0.99 0.99 0 0.99 0 0 0 1.1 0 0 0

104 4 A2-2 0.99 0.99 0 0.99 0 0 0 -1.1 0 0 0

105 5 B1-1 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 0 0 0 1.4 0 0

106 6 B1-2 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 0 0 0 0 1.4 0

107 7 B2-1 1.2 1.2 1 1.2 1 0 1.6 0 1 0 0

108 8 B2-2 1.2 1.2 1 1.2 1 0 -1.6 0 1 0 0

109 9 B2-3 1.2 1.2 1 1.2 1 0 1.6 0 0 1 0

110 10 B2-4 1.2 1.2 1 1.2 1 0 -1.6 0 0 1 0

111 11 B3-1 1.32 1.32 1.1 1.32 1.1 0 0 1.1 1.1 0 0

112 12 B3-2 1.32 1.32 1.1 1.32 1.1 0 0 -1.1 1.1 0 0

113 13 B3-3 1.32 1.32 1.1 1.32 1.1 0 0 1.1 0 1.1 0

114 14 B3-4 1.32 1.32 1.1 1.32 1.1 0 0 -1.1 0 1.1 0

115 15 C1-1 1.4 1.4 0.7 1.4 0 1.4 0 0 1.4 0 0

116 16 C1-2 1.4 1.4 0.7 1.4 0 1.4 0 0 0 1.4 0

117 17 C2-1 1.2 1.2 0.5 1.2 0 1 0.96 0 1 0 0

118 18 C2-2 1.2 1.2 0.5 1.2 0 1 -0.96 0 1 0 0

119 19 C2-3 1.2 1.2 0.5 1.2 0 1 0.96 0 0 1 0

120 20 C2-4 1.2 1.2 0.5 1.2 0 1 -0.96 0 0 1 0

Combinación de cargas para cargas factoradas

a a b a c d f g n n o

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11



101 1 A1-1 0.9 0.9 0 0.9 0 0 1.6 0 0 0 0

Página 11

1-

CÁLCULO DE LA CIMENTACIÓN PARA UN SILO - Item No.

01- INDUPSA

- Servicio

Silo de almacenamiento de granos

- Tipo

Anillo de Concreto para la cimentación

Documento

1.1-

- Referencia a Dwg.No.

PF10_0013A.dwg

- Referencia a G.A Dwg No.

301-033-502-(001-0016).dwg

DATOS DE LAS CARGAS CARGAS EN EL CIMIENTO

RESUMEN DE PESOS

-

Peso silo vacío

-

Carga de rozamiento s : Fr u

1.2-

: WE

170

kN

Peso silo en funcionam : WO

22800.42

kN

Peso producto ensilado : WT

28172.19895

kN

Carga cortante debido : FW

115.2

kN

Momento debido al vien : MW

1843.2

kN-m

Carga cortante debido : FS

2297.042

kN

Momento debido al sis : MS

18376.336

k N-m

Carga viva

DATOS DEL SILO

: LL

3.6

kN

363.420

KN/m

1-

CÁLCULO DE LA CIMENTACIÓN PARA UN SILO - Item No.

01- INDUPSA

- Servicio

Silo de almacenamiento de granos

- Tipo

Anillo de Concreto para la cimentación

Documento

1.1-

- Referencia a Dwg.No.

PF10_0013A.dwg

- Referencia a G.A Dwg No.

301-033-502-(001-0016).dwg

DATOS DE LAS CARGAS CARGAS EN EL CIMIENTO

RESUMEN DE PESOS

-

Peso silo vacío

-

Carga de rozamiento s : Fr u

1.2-

: WE

170

kN

Peso silo en funcionam : WO

22800.42

kN

Peso producto ensilado : WT

28172.19895

kN

Carga cortante debido : FW

115.2

kN

Momento debido al vien : MW

1843.2

kN-m

Carga cortante debido : FS

2297.042

kN

Momento debido al sis : MS

18376.336

k N-m

Carga viva

: LL

3.6

kN

363.420

KN/m

DATOS DEL SILO

- Diámetro del silo = D = - Diám. hasta el perno central = BCD = - Altura del silo = HT = 1.3-

m m

12.000

m

ESPECIFICACIONES DEL MATERIAL fy

420

MPa

fc'

21

MPa

ф

0.9 3

γ Concreto

24.00

kN/m

Acero

78.40

kN/m

18.00

kN/m

8.40

kN/m

γ

γ Suelo γ

1.4-

12.000 12.174

Grano

3 3 3

CONDICIONES DEL SUELO Capacidad portante neta del suelo En operaciones normales

249

Coeficientes de l a presión lateral del s uelo Angulo de fricción interno

μ

=

30

Coeficiente activo de presión de tierras

Ka = tan² (45 - μ/2)

0.33

Coeficiente de presión de tierras en reposo

Ko = 1 - sin μ

0.50

Coeficiente pasivo de presión de tierras

Kp = tan² (45 + μ/2)

3.00

Coeficiente de fricción

m=

0.50

Página 12

kPa

1.5-

ESQUEMA DEL CIMIENTO

- Espesor del muro - Espesor de la base - Longitud del volado de - Altura del anillo - Altura del muro - Altura de la base - Peralte efectivo -

b=

0.25

m

B=

1.55

m

lv =

0.65

m

df =

1.60

m

m=

1.15

m

n=

0.45

m

d=

0.36

m

Diámetro exterior

Do = BCD + B

13.72

m

Diámetro interior

Di = BCD - B

10.62

m

Areas y momentos de inercia En planta Area del anillo de cime AF = pi ( D02-Di2 ) / 4

-

Area del suelo

m

2

88.6

m

2

113.1

m

4.8

m

136.0

m

772.18

KN

AS = pi Di / 4

Area delimitada por el s AT = pi D / 4 Area del muro

2

59.281

2

2

Am = pi ( (BCD+b/2) -(BCD-b/2) ) / 4

-

Momento de inercia del S = pi ( Do3-Di3 ) / 32

1.6-

CARGA EN LA PARTE INFERIOR DEL CIMIENTO Peso del anillo de concreto

WF = (AF*n+Am*m) *

γConcreto

% Carga transferida bajo el anillo( P 1 )

21.62 %

% Carga transferida bajo el suelo ( P 2 )

78.38 %

2 2 2

3

P1 = (AT - AS) / AT * 100 P2 = 100 - P 1

Vertical

-

Peso propio del anillo de concreto

: DSW

-

Carga viva

: LL

-

Carga del silo en montaje

: EQE

-

Carga del silo en funcionamiento

: EQO

-

Carga del producto ensilado

: EQT

-

Carga del viento

:W

-

Carga sísmica

:E

Notas: Carga vertical (N)

Horizontal

Momento

Bajo el anillo NR

Bajo el suelo NS

H

M

kN 772.18 3.60 170.00 4892.35 6053.65

kN

kN

kN-m

115.20 2297.04

2027.52 22051.60

17738.07 21948.55

Carga horizontal (H)

Momento (M)

LL = LL

W =Fw

W = Mw + H * df

EQE = WE

E =FS

E = MS + H * df

Página 13

EQO = ( W O - WE ) * P1

Bajo el anillo

1.6-

Bajo el suelo

EQO = ( W O - WE ) * P2

Bajo el anillo

EQT = ( WT - WE ) * P1

Bajo el suelo

EQT = ( W T - WE ) * P2

CONTROL DE ESTABILIDAD Combinación de cargas sin factorar (L/C)

L/C Nos 701

Combinación de cargas Montaje + Viento

702 703

Montaje + Sismo

704 705

Funcionamiento sin Viento

NR

NS

Bajo el anillo (kN)

Bajo el suelo (kN)

H

M

(kN)

(kN-m)

942.18

115.20

2027.52

942.18

-115.20

-2027.52

847.96

1640.09

15744.84

847.96

-1640.09

-15744.84

5838.14

17738.07

5838.14

17738.07

5838.14

17738.07

115.20

2027.52

708

5838.14

17738.07

-115.20

-2027.52

709

5838.14

17738.07

115.20

2027.52

710

5838.14

17738.07

-115.20

-2027.52

5838.14

17738.07

1640.09

15744.84

712

5838.14

17738.07

-1640.09

-15744.84

713

5838.14

17738.07

1640.09

15744.84

714

5838.14

17738.07

-1640.09

-15744.84

6997.63

21948.55

6997.63

21948.55

6997.63

21948.55

69.12

1216.51

718

6997.63

21948.55

-69.12

-1216.51

719

6997.63

21948.55

69.12

1216.51

720

6997.63

21948.55

-69.12

-1216.51

706 707

711

715

Funcionamiento + Viento


Prueba sin Viento

716 717

Prueba + Viento

1.6.1- Control de la presión en el suelo 2

2

2

Area del anillo de cimentación

AF = pi ( D0 -Di ) / 4

59.281

m

Area del suelo

AS = pi Di / 4

2

88.6

m

Máxima presión bajo el anillo

: PR = ( NR / AF ) + M/S

<

P. permitida : Presion admisible del suelo

Máxima presión bajo el suelo

: PS = NS / AS

<

P. permitida : Presion admisible del suelo

L/C Nos 701


702 705


706 707


NR / A

2

PR

PS

(KN/m²)

M/S (KN/m²)

(KN/m²)

(KN/m²)

15.89

14.903

30.80

15.89

-14.903

P. permitida (KN/m²) 332.00

0.99

332.00

98.48

98.48

200.10

249.00

98.48

98.48

200.10

249.00

98.48

14.903

113.39

200.10

332.00

708

98.48

-14.903

83.58

200.10

332.00

709

98.48

14.903

113.39

200.10

332.00

98.48

-14.903

83.58

200.10

332.00

710 711


98.48

115.731

214.21

200.10

332.00

712

98.48

-115.731

214.21

200.10

332.00

713

98.48

115.731

214.21

200.10

332.00

714

98.48

-115.731

214.21

200.10

332.00

118.04

118.04

247.59

249.00

118.04

118.04

247.59

249.00

126.98

247.59

332.00

715

Prueba sin Viento

716 717

Prueba + Viento

118.04

8.942

718

118.04

-8.942

109.10

247.59

332.00

719

118.04

8.942

126.98

247.59

332.00

Página 14

Estado CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE

720

118.04

-8.942

109.10

Página 15

247.59

332.00

CUMPLE

1.6.2- Control del volteo Momento resistente : Mr = N*Do / 2 Factor de segurid ad

L/C Nos 701

(kN-m)

: Fo = Mr/Mo

Mo (kNm)

Fo

Fv permitido

Montaje + Viento

6465.3

2027.5

3.19

1.50

6465.3

-2027.5

3.19

1.50


40061.3

999.00

1.50

40061.3

999.00

1.50

706 707

Fv permitido : Factor de segurid ad mínimo para el volt eo

Mr (kNm)

Combinación de cargas

702 705

>


40061.3

2027.5

19.76

1.50

708

40061.3

-2027.5

19.76

1.50

709

40061.3

2027.5

19.76

1.50

40061.3

-2027.5

19.76

1.50

710 711


40061.3

15744.8

2.54

1.50

712

40061.3

-15744.8

2.54

1.50

713

40061.3

15744.8

2.54

1.50

714

40061.3

-15744.8

2.54

1.50

48017.8

999.00

1.50

48017.8

999.00

1.50

39.47

1.50

715

Prueba sin Viento

716 717

Prueba + Viento

48017.8

1216.5

718

48017.8

-1216.5

39.47

1.50

719

48017.8

1216.5

39.47

1.50

720

48017.8

-1216.5

39.47

1.50

Estado CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE

1.6.3- Control de deslizamiento Fuerza resistente

: Hr = μ* N (kN)

Factor de segurid ad

: Fs = Hr / H

L/C Nos. 701


702 705


706

>

Fs permitido: Factor de seguridad mínimo para el desli zamiento

Hr (kN)

H (kN)

Fs

Fs permitido

471.09

115.20

4.09

1.75

471.09

115.20

4.09

1.75

999.00

1.75

2919.07

999.00

1.75

2919.07

115.20

25.34

1.75

708

2919.07

115.20

25.34

1.75

709

2919.07

115.20

25.34

1.75

710

2919.07

115.20

25.34

1.75

2919.07

1640.09

1.78

1.75

712

2919.07

1640.09

1.78

1.75

713

2919.07

1640.09

1.78

1.75

714

2919.07

1640.09

1.78

1.75

3498.82

999.00

1.75

3498.82

999.00

1.75

707

711

715

2919.07 Funcionamiento + Viento


Prueba sin Viento

716 717

Prueba + Viento

3498.82

69.12

50.62

1.75

718

3498.82

69.12

50.62

1.75

719

3498.82

69.12

50.62

1.75

720

3498.82

69.12

50.62

1.75

Página 16

Estado CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE

1.7-

DISEÑO DEL REFORZAMIENTO C. L

PS

F

Di

df

T

T

T = Tensión en el aro

Ka KaPS

suelo df

1.7.1- Cargas factoradas 2

Area del suelo

AS = pi Di / 4

Máxima presión bajo el suelo

PS = NS / AS

Carga en el aro

F =F1 + F2

2

88.6

m

7.7

kN / m

F1

F

T

(kN / m)

(kN / m)

(kN)

7.68

40.80

847.9635044

7.68

40.80

847.9635044

7.68

40.80

932.7598549

7.68

40.80

932.7598549

F1 = Ka P S df 2

F2 = 1/2 Ka γSuelo df Tensión en el aro

L/C Nos 101

Combinación de cargas

T = 1/2 F Di

NS

PS

Bajo el suelo (kN)

Bajo el suelo (kN)

Montaje + Viento

102 103

Montaje + Sismo

104 105


NR Bajo el anillo (kN)

Fr u Bajo el anillo kN/m

24833.29

280.1355828

149.41

157.09

834.44

8173.391107

508.788

24833.29

280.1355828

149.41

157.09

834.44

8173.391107

508.788

17738.07

200.0968448

106.72

114.40

607.68

6026.572839

363.42

108

17738.07

200.0968448

106.72

114.40

607.68

6026.572839

363.42

109

17738.07

200.0968448

106.72

114.40

607.68

6026.572839

363.42

110

17738.07

200.0968448

106.72

114.40

607.68

6026.572839

363.42

19511.87

220.1065293

117.39

125.07

664.37

6629.230123

399.762

112

19511.87

220.1065293

117.39

125.07

664.37

6629.230123

399.762

113

19511.87

220.1065293

117.39

125.07

664.37

6629.230123

399.762

114

19511.87

220.1065293

117.39

125.07

664.37

6629.230123

399.762

30727.97

346.6313185

184.87

192.55

1022.83

9796.687517

254.394

30727.97

346.6313185

184.87

192.55

1022.83

9796.687517

254.394

21948.55

247.5937989

132.05

139.73

742.25

7186.070275

181.71

118

21948.55

247.5937989

132.05

139.73

742.25

7186.070275

181.71

119

21948.55

247.5937989

132.05

139.73

742.25

7186.070275

181.71

120

21948.55

247.5937989

132.05

139.73

742.25

7186.070275

181.71

1022.83

kN

106 107

111

115



Prueba sin Viento

116 117

Prueba + Viento

Máxima tensión en el TMAX =

Página 17

1.7.2- Refuerzo circunferencial 2

Area de acero para la tensión en el aro =

AT = TMAX / fy / 

2435.30

mm

Area mínima de acero ACI-318-05-14.3.3 = AMIN =

0.0020 * b * df

800.00

mm

Area de acero requerido=

A REQ =

2435.30

mm

Diámetro de la barra (db)

15.9

mm

Area de la sección

199

mm²

No. De barras requeridas

14

2 2

USAR 7 BARRAS DE DIAMETRO 15.9 mm en cada cara 1.7.2- Refuerzo vertical Area mínima de acero ACI-318-05-14.3.2 = AMIN =

300

0.0012 * b Diámetro de la barra (db)

9.5

mm

Area de la sección

71

mm²

Espaciamiento entre barras

236

mm

USAR DIAMETRO 9.5mm @ 23.63 cm en cada cara 1.7.3- Refuerzo en la base incluyendo el rozamiento grano pared Para 1m de longitud de base Esfuerzo bajo el anillo qu =( NR + Fr u)/B

NR L/C Nos 101


102 103

Montaje + Sismo

104 105


Bajo el anillo (kN/m)

Fr u Bajo el anillo (kN/m)

qu Bajo el anillo (kN/m2)

22.1714446

14.30415781

22.1714446

14.30415781

24.38858906

15.73457359

24.38858906

15.73457359

213.7071787

508.788

466.1259217

213.7071787

508.788

466.1259217

157.5749724

363.42

336.1257887

108

157.5749724

363.42

336.1257887

109

157.5749724

363.42

336.1257887

110

157.5749724

363.42

336.1257887

173.3324697

399.762

369.7383675

112

173.3324697

399.762

369.7383675

113

173.3324697

399.762

369.7383675

173.3324697

399.762

369.7383675

256.1510176

254.394

329.3838823

256.1510176

254.394

329.3838823

187.8920003

181.71

238.4529034

118

187.8920003

181.71

238.4529034

119

187.8920003

181.71

238.4529034

120

187.8920003

181.71

238.4529034

106 107

111



114 115

Prueba sin Viento

116 117

Prueba + Viento

Máximo esfuerzo bajo qu max

466.13

kN/m2

Refuerzo principal Momento último máxim Mu max = ( qu max*lv2 )/2 Mu max =

KN-m

98.46910096

Area de acero para la compresión en la As = Mu / ( ф*fy (d-a/2 ) ) Profundidad de la zona en compresión

mm²/m

a = As*fy / ( 0.85*fc´*100 )

Página 18

Iteración a = d/5 (m) 2

As (cm ) a (m)

Area de acero para la compresión en la base Area mínima de acero según ACI-318-05-14.3.2 = AMIN = Area de acero requerido=

0.07

0.02

0.02

0.02

8.04

7.43

7.42

7.42

0.02

0.02

0.02

0.02

As = Mu / ( ф*fy (d-a/2 ) ) 0.002*100*n

7.42 9

2

cm

A REQ =

9.00

cm / m


15.9

mm

Area de la sección

1.99

cm


0.22

m

9

cm


15.9

mm

Area de la sección

1.99

cm


0.22

m

2

2

USAR DIAMETRO 15.9 mm @ 0.22 m Refuerzo transversal Area mínima de acero ACI-318-05-14.3.2 = AMIN =

0.002*100*n

USAR DIAMETRO 15.9 mm @ 0.22 m

Página 19

2

2

Silos Cimentacion

Recommend Documents