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INSrITUTO DE DESAAROU.O URBANO" IDU 1<'01
DIMENSIONAMIENTO
Proyecto: Calcul6: fecha: r;CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7
INGETEC S.A. ACfYC juI-l0 A. Bemal
Item: CAMARA RECTANGULAR Documento N'TK7..(i7-7A- ANEXO 6
DISEÑO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTO
CAMARA RECTANGULAR
MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL
(
OONSORCJO TRONCAL CARRERA 7DISEÑO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK7-G7·7A· Rov,"
CAJAS DE VAlVULASDE LA RED DE
16',20',2(" V42"
INSTITUTO DE DESARROLLO URBA.NO - JOU
DIMENSIONAMIENTO
1, GEOMETRIA
I.DIMENSIONES INTERNAS
L
PLANTA
B
ELEVACION
Longitud (L)=
Ancho (6)=
Alto (H)=
Espesor de muro transversal aguas arriba=
Espesor de muros (em)=
Espesor placa inferior (ei)=
Espesor placa superior (es)=
Nivel superior de cámara=
Nivel inferior de cámara=
11. INFORMACION TOPOGRAFICA y GEOTECNICA
Nivel del Terreno=
Henterrado=
Nivel de agua freatica desde superficie=
Nivel freatico=
(Datos del suelo de Fundación:
Capacidad portante del terreno=
Coeficiente de balasto=J
CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7DISEÑO DE REDES MATRICES OE ACUEDUCtoTK7-G1-1A - RC'V',4
2,76 m
2,10 m2,35 m
0,40 m0,25 m0,30 m0,25 m2,350,00
1,251,25 m
1,00
0,25
7,5 tlm2",
600 tlm3 =
1do2
B
H
N.T
....,-
75,0 kN/m2
6000,0 kN/m3
CAJAS DEVAlVUlASDE LA REO CE
1(;',20'".24· V"TV 48·
INSTITUTO CE DESARROLLO URBANO -IOU ,<lo,
DIMENSIONAMIENTO
(
Datos del suelo de Relleno:
Ttpo de suelo=
Peso especifico (a) =Angulo de fncclón (121)"Coeficiente de presión en reposo (Ko) =
Recebo compactado
2000,0 klm3 = 20,0 kN/m3
30,0 o
0,50
111.MATERIALES
CONCRETO
El ACI 350 C.4.2.2 solicita concreto de fe" 28.0 Mpa para estructuras hidraúlicas.
Resistencia a la cornpresion del concreto (fc)=
Peso especifico del concreto (Wc)=
280 klcm' =
2400 klcm3=
28,0 Mpa
24,0 kN/m3
ACERO DE REFUERZO
Resistencia a la fluencia del acero: fy= 4200 klcm' " 420.0 Mpa
IV. REVISION A LA FLOTACION
PESO DEL TANQUE:
Placa Superior (Tapa):
Muros:
Placa de fondo:
Peso total con tapa:
Peso total sin tapa:
6529,699 k = 65,30 kN
27561,6 k = 275,62 kN
7344 k = 73,44 kN
41435,3 k = 414,35 kN
34905,6 k = 349,06 kN
B= 3,4 m L= 3,00 m
10,2 m'
1000klcm3 = 10,0 kN/m3
SUBPRESION
Dimensiones placa de fondo:
Area de contacto=
Peso especifico del agua =
Nivel máximo de agua freatica o de lnflltraclón durante operación:
Factor de seguridad a la flotacion (Fs)=
Altura máxima de agua=
Nivel máxlrno de agua sin problemas de ñotacíon=
Distancia de la superflcie del terreno=
1,25
3,25 m
3,25 m
0.55 m
No hay problemas de flotaclon
Nivel máximo de agua freatica o de lnñltraclón durante construcclón:
Altura máxima de agua=
Nivel máximo de agua durante construecíóne
Distancia de la superflcie del terreno=
2.74 m
2.74 m
1.06 m
controi de agua durante construccion.
Trabajar con nívelfreátlco a nivel=
(
CONSORCIO TRONCAl CARRERA 7oiseso DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK7-G7-7,tI,· ROYA
CAJAS DE VAL'VUtASDE LA REO DE
16",20",24" Y .2"'(. 48"
INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO· JOU
DIMENSIONES PARA ANALlSIS
LARGO (Ld)==
ANCHO (bd) =
ALTURA (hd) =
CARGAS
l. PESO PROPIO DE LOSA Y MUROS =ACTIVADO EN EL PROGRAMA
11. PESO RELLENO
Mura del relleno (hr) =
Wr= Fe' er ' hr
Fe= FACTOR DE CARGA
Fe= Cd'Bd2J hr I BeBe=ANCHO EXT~RIOR DEL CONDUCTO=
ANCHO ADICIONAL DE EXCAVACION PARA TRABAJO=
Bd=ANCHO DE ZANJA A LA ALTURA DE LA TUBERIA=
Cd=COEFICIENTE DE CARGA=
e= BASE DE LOGARITMOS NATURALES=
u=COEFICIENTE DE FRICCION INTERNA= TNG 4>=K= (u2 + 1)'/2 - U I (u2 + 1)"2 +u
Cd=
Fe=
Femax= 1 + 0,2 ' hr I Be=
Fe=
Wr=
111. CARGA VIVA
SE DISEÑARA CON EL CAMION DE DISEÑO C 40-95?
DISTANCIA ENTRE LLANTAS=
DISTANCIA ENTRE EJES
CARGA DE LLANT A=
CARGA A CONSIDERAR=
AREA DE DISTRIBUCION PARA CARGA DIRECTA=
CALCULO DE AREA DE DISTRIBUCION:
LONGITUD DE DISTRIBUCION=
LONGITUD PARA AREAS TRASLAPADAS=
AREA DE DISTRIBUCION=
Wev=
IMPACTO
Wi=
CARGA VIVA + IMPACTO
Wev+i=
SE DISEÑA PARA CARGA DE VIVA DE OPERACiÓN?
CARGA VIVA DE OPERACiÓN
(
CONSORCIO TRONCAl CARRERA 7OtSEIiO DE REDES MATRICES DE ACuEDUCTOlK1·G7-7A - ROYA
2,7 m
3,1 m3,6 m
Om
3,4 m
0,6 m4,6 m
2'K'u
2,71828
0,58
0,33
0,00
0,00
1,00
0,00
0,00 TJm2
si
1,8 m4.0 m
7,5 T
CARGA DIRECTA
0,1250 m2
NO APLICA
0,00
0,00
0,00
60,00 T/m/m
18,00 T/m/m
78,00 T/m/m
k1m2
,deS
A CADA LADO
NO APLICA
FACTOR DE IMPACTO= 30%
kN/m2
CAJAS DE VAlVut.ASDElAREDOE
,1S-,20',24"Y;¡Ty4B"
INSTITUTO DE OESARROUO URBANO - rou
IV. PRESION DEL TERRENO
Niveles para ana lisis:
Nivel Superior de la estructura (Ns)=
Nivel Inferior de la estructura (Ni)=
NT
NSr- -,
Ni L- ~
S= Sobrecarga= 0,70 de altura de relleno=
Pwo= Presión de aguafreatica en nivel superior de la estructura=
Pw1 = Presión de aguafreátlca en nivel inferior de la estructura=
Pso= Presión de suelo en nivel superior de la estructura=
Ps1 = Presión de suelo en nivel inferior de la estructura=
Pto= Presion total ejercida por el suelo en el nivel superior de la estructura=
Pt1= Presión total ejercida por el suelo en el nivel inferior de la estructura=
PARA EL MODELO EN SAP:
V. CARGAS DE EQUIPOS
Presión de diseño =
F1= Fza vertical=
F2= Fza HorizontalPerimetro = n: ••0=Muro transversal aguas arriba:
Fuerza horizontal por m/l=
Fuerza verticall por mll=
Muro transversal aguas abajo:
Se consideró el 50% de la carga horizontal
(
CONSORCIO ¡RONCAL CARRERA 701sef40 DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK1·G7·7A. ROY.•
3,75
0,15
D=
C=
178,23 Ton/m2
8,50 Ton
208,08 Ton3,83 m
54,32 Vm
4,44 Vm
Pw1 Ps1
1400 klm2 =
O klm2
2650 klm2
50 klm2
2325 klm2
750 klm2
5675 klm2
5675
1368,1
ko'S
Pot
\
Pt1
14,00 kN/m2
0,00 kN/m2
26,50kN/m2
0,50 kN/m2
23,25 kN/m2
7,50 kN/m2
56,75 kN/m2
2do5
Segun CCDSP
CAJAS DE VALWlASOE LAREDOE
,1~, 20". 24' V4Ty4B-
INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO - rou '005
_TITUlO DEDESARFWU.O IJR~Oc..-.ro di::O~"\ml~~f1
ASIGNACiÓN DE CARGAS
Carga por Fuerza Horizontal y Vertical (Cargas Tuberias y Equipos)
(Empuje de tierras
CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7
OISE~O DE REDES MATRICES OE ACUEDUCTO
TK7-G7-7A· RcvA
CAJAS DE VALVUlAS
DEI.AREDOE
,16",20",24"Y42"y4S"
INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO - IDU 'do'
Carga viva 1
Carga viva 2
CONSORCIO TRONcAL CARRERA 7
DISEÑO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTO
TK7-G7-7A- AovACAJAS DE VALVUlAS
DE LA REO DE,16".20-. 24-Y42"y4S-
INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO· IDU 5""5
Carga Muerta sobre losa de fondo
(
CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7
DISE/\IO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTO
TK7·G7-7A· Rcv.4CAJAS DE VALVULAS
DE LA REO DE.16". 20-. 24'V42'y48"
INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO, IDU 1 de26
DIMENSIONAMIENTO
DISEt\lO A FLEXION y CORTE
El diseño se realiza utilizando el método de resistencia última, amplificando los esfuerzos provenientes de las
combinaciones, por un coeficiente de durabilidad sanitaria de 1,3 para determinar el refuerzo a flexión,Para establecer el refuerzo mlnimo de los elementos a flexión, se consideraron los requerimientos dados por elACI 350-01 y la norma NSR-98
PLACA INFERIOR Y MUROS - CARACTERISTICAS DE LAS SECCIONES:
f'c= 280,0 k1cm2= 28.00 Mpa
B= 100 cm
H= 40 cm &rec= 5 cm
d= 34 cm
TAPA SUPERIOR - CARACTERISTICAS DE LAS SECCIONES:
H tapa=
d tapa=
30 cm
24 cm
REQUISITOS GENERAlES
REFUERZO MINIMO DE FLEXION
ACI-350
p.= Cuantía por requerimientos de esfuerzo,
PF Cuantia mínima por requerimientos de flexi6n
PF P. '1,3 <> 1.4/Fy
REFUERZO MINIMO DE RETRACCION y TEMPERATURA: (Norma AC1350M-01, seee. 7,12,2,1)
L= 2,80 m 0,003 As= 12 cm2 EN Ambas.Caras
As= 6 cm' EN Cada Cara
p= 0,0018
Usar N° 4 e /20
(
CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7DISEIVODE HEDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK7-G7·7A· Rev.3
CAJAS DE VAlVULASDE LA RED DE
,16',20',24' ,42" Y46"
INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO - IDU
DIMENSIONAMIENTO
REVISION DE SECCIONES POR CORTANTE:
PLACA INFERIOR:
Vmax= 250;00 kN/m
0,85' v'f cl6'B'D
254,87 kN/m OK.
,----,
, .C.L08Al ! IW•••.C -
TAPA SUPERIOR:
Vmax= 93;00 kN/m
O,85'v'fcl6'B'D
179,91 kN/m
V'c=
V'c= OK.
(
CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7DISEÑO DE REDES f..-\ATRICES DE ACUEDUCTOTK7·G7~7A - Re v. 3
2 de 26
CAJAS DE VAL \lULASDE LARIED DE
,16",20·,24" ,42"'y4S"
INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO· IDU
DIMENSIONAMIENTO
MUROSMUROS TRANSVERSALESAguas arriba
Vmax= 490,00 kN/m
V'c= 0,85''¡fcl6'S'O
V'c= 554,73 kN/m OK.
d (cm) requerido = 74
Espesor muro (cm) = 80
Aguas abajo
Vmax= 247,00 kN/m
0,85''¡fcl6'S'OV'c=
V'c= 254,87 kN/m OK.
('itOnAL"'~
(
CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7DISEÑO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK7·G7·7A· Rev.3
(iUlII.I.L ~ r.H••••.e .":
3 de 26
CAJAS DE VAlVUlASDE LA REO DE
,16",20",24".42" y4S"
INSTITUTO DE OESARROLLO URBANO - IOU
DIMENSIONAMIENTO
MUROS
MUROS LONGITUDINALES
Vmax= 230,00 kNlm
V'c= 0,85·.jfcI6·S·D
V'c= 254,87 kNlm OK.
r••l'\,u., .•.I~
CALCULO DEL REFUERZO
PLACA INFERIOR
REFUERZO TRANSVERSAL (M22)
CARA SUPERIOR:
Mu= -39,00 kN-mlm K= 0,00337 0,0009 p,= 0,0012
pdis= 0,0025
(
CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7OISEt'JO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK7·G7·7A· Re\l.3
4 de 26
CAJAS DE VALVULASDE LA RED DE
.16", 20~. 24" ,42" Y 48"
INSTITUTO DE DESARROllO URBANO· IOU
DIMENSIONAMIENTO
(
CARA INFERIOR
Mu= 53,30
0,0025
8,47 Ver tabla de Agrietamiento
kN-rnIm K= 0,00461 0,0012 PI" 0,0016P.=
pdis=
As= cm'
REFUERZO LONGITUDINAL (M11)
CARA SUPERIOR:
Mu= p,= 0,0038-149,50
0,0040
13,27
kN-mlm K= 0,01373 P.= 0,0038
pdis=
As= cm' Ver tabla de Agrietamiento
(
CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7DISEÑO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK7-G7-7A· Rev,3
5de 26
CAJAS DE VALVULASDE LA REO DE
,16", 20", 24" , 42' Y 48"
INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO - IDU
CARA INFERIOR
Mu= 220,ob
0,0057
18,93 cm' Ver tabla de Agrietamiento
I~~;~~.,¡¡¡¡;a~~2t~I!'~E q~"':';"'57~",",~I¡OfGiñi.'C3~1
kN-m/m
pdis=
As=
PLACA SUPERIOR
REFUERZO TRANSVERSAL (M22)
CARA SUPERIOR:
Mu= kN-m/m-6,Sq0,0035
8,47
pdis=
As= cm'r"""·;;;;;·-;:¡----------------
K= 0,0057 PI= 0,00570,02020 p,=
K= 0,0003 PI= 0,00040,00113 P.=
Ver tabla de Agrietamiento
CONSORCIO TRONCAL CARRERA 7DISEÑO DE REDES MATRICES DE ACUEDUCTOTK7-G7-7A - Rev.4
...
6 de26
CAJAS DE VALVULASDE LA REO DE
16", 20", 24".27" . 42'" Y 48"