TOMA Carpintero diseño estructural alcantarilla carpintero seccion rectangular

Diseño Hidraulico de Transición (6+581.99)

Datos

Canal Ingreso

5.5

0 m/m

0.0012 m/m

0.015

4 m

1.8 m

Canal Salida

5.5

0 m/m

0.0012 m/m

0.015

3 m

1.8 m

38.040 msnm

38.036 msnm

Solución

Q = 5.500 m³/s b = 4.00 mn = 0.015 z = 0.00S = 0.001 m/m

Cálculo del tirante normal

Tirante Inicial 0.843 mF(y) 0.001Velocidad en 4 1.630 m/sAncho Base Superior 4.000 m

Qmax Canal Principal m3/s

Talud Canal Principal (Z1)

Pendiente Canal Principal (S1)

Rugosidad Canal Principal (n1)

Base Canal Principal (B1)

Altura Total del Canal (H1)


Talud Canal Principal (Z2)

Pendiente Canal Principal (S2)

Rugosidad Canal Principal (n2)

Base Canal Principal (B2)

Altura Total del Canal (H2)

Cota Inicio de Transición (C1)

Cota Final de Transición (C2)

Calculo tirante Normal canal Lateral (Q max)

1 2

Y1

Y2

Línea de Energía

V12/2g

V22/2g

DE1-2

LT

Z2

Z2

Z1

Z1

B1 B2

P

Qmax

S1

S2

C1

C2

Q = 5.500 m³/s b = 3.00 mn = 0.015 z = 0.00S = 0.001 m/m


Tirante Inicial 1.082 mF(y) 0.000Velocidad en 4 1.695 m/sAncho Base Superior 3.000 m

Longitud Transición Calculada 2.26 mLongitud Transición Asumida 6.00 m

Verificación de EnergíaEnergía Específica 1 0.9776 mElevación enter 1-2 0.2430 mEnergía Total en 1 39.2606 msnmPérdida de Carga Transición -0.0022 mEnergía Específica 2 1.2268 mEnergía Total en 2 39.2628 msnmDiferencia Energía 1-2 0.0000 m


Diseño Hidraulico de Toma Carpintero (6+848.14)

Pérdida de carga por compuerta

AcAE

hs

H138.045 38.040 Y3 Yn

Ys 38.045 Y2

L Lr

Datos

7.5

1Talud Canal Principal 0 m/mPendiente Canal Principal 0.0012 m/mRugosidad Canal Principal 0.015Base Canal Principal 4 mAltura Total del Canal 1.8 m

2

0.2Talud Canal Lateral 0 m/mPendiente Canal Lateral 0.0046 m/mRugosidad Canal Lateral 0.015Base Canal Lateral 1.5 mAncho compuerta 1.5 mAlto compuerta 0.9 mAncho Ventana de Captacion 1.5 mAlto Ventana de Captación 0.9 mD entre Ventana y Compuerta 1.15 m

Espesor de Barras Rejilla 0.01 mDistancia Libre entre Barras 0.1 mAngulo de Inclinación Rejilla 90 º

Tipo de Barra de Rejilla 1Cota fondo Canal Principal 38.045 msnmCota Fondo Canal Lateral 38.045 msnmCota Fondo Compuerta 38.040 msnm

Solución

Q = 7.500 m³/s b = 4.00 mn = 0.015 z = 0.00S = 0.001 m/m


Tirante Inicial 1.044 mF(y) 0.000Velocidad en 4 1.796 m/s

Cota de Maxima Avenida 39.089 msnmTirante de agua antes de compuerta = 1.296Pérdida de Carga por Rejilla = 0.014 m

Area Correjida por Rejilla = 1.190Carga de agua antes de compuerta = 1.446 mCoef. de Derivación = 0.733 0.87

V12/2g

V22/2g V3

2/2g


Qmin Canal Principal m3/s

Qmax Canal Lateral m3/s

Qmin Canal Lateral m3/s


m2

1231

432

Y1

a

Carga de Agua corregida 1.258 m

0.715

a/Y1 Cc0.700 0.6900.750 0.705

Coef. Contracción (Cc) 0.715 0.695

Coeficiente de descarga (Cd) 0.570Tirante Seccion 2 0.625 mDistancia compuerta-Y2 (L) 1.296 m

Caudal de derivación 2.725

Caudal unitario 1.817Tirante Seccion 3 (conjugado) 0.771 mVelocidad en 3 2.356 m/sEnergía Especifica en 3 1.054 mLongitud de resalto 0.656 mTirante de agua corregida 0.593 m

Analisis Zona de Compuerta

0.000

a/Y1 Cc0.000 0.6110.100 0.615


Coeficiente de descarga (Cd) 0.000Tirante Seccion 4 0.000 mDistancia compuerta-Y4 (L) 0.000 m


Caudal unitario 1.817Tirante Seccion 5 (conjugado) 0.771 mVelocidad en 5 2.356 m/s

Q = 2.725 m³/s b = 1.50 mn = 0.015 z = 0.00S = 0.005 m/m



Energía en 5 1.0539 mEnergía en 6 1.0529 mD Energía 0.0010 mD Tirantes 0.0040

Longitud según USBR = 3.0836 mLongitud según Maztke = 3.8546 mLongitud según Lafranetz = 3.4691 mLongitud según Pavloski = 2.6982 mLongitud adoptada (L) = 2.5000 m

Determinación de Apertura Optima

Carga de Agua corregida 1.0302 mApertura de compuerta 0.7359 m

0.714

a/Y1 Cc0.700 0.6900.750 0.705

Relación de carga (a/y1)

m3/s

m3/s/m


m3/s

m3/s/m




Coeficiente de descarga (Cd) 0.5677Tirante Seccion 4 0.5109 m


Caudal unitario 1.3333Tirante Seccion 5 (conjugado) 0.6247 mVelocidad en 5 2.1343 m/s

Q = 2.000 m³/s b = 1.500 mn = 0.015 z = 0.000S = 0.0046 m/m



Distancia compuerta-Y2 (L) 1.0599 mEnergía en 3 0.8569 mEnergía en 4 0.8535 mD Energía 0.0034 mD Tirantes 0.0150 m

D Caudales 0.0000

ResultadosAncho de Ventana 1.500 mAlto de Ventana 0.900 mAncho de Compuerta 1.500 mAlto de Compuerta 0.900 mDistancia entre Ventana y Compuerta 1.150 mEspesor de Barras Rejilla 0.010 mDistancia Libre entre Barras 0.100 mAngulo de Inclinación Rejilla 90.000 ºAltura de muros canal Lateral 0.800 m

Caudal máximo de derivación 2.725Apertura optima de compuerta 0.714 m

m3/s

m3/s/m


m3/s

m3/s

Diseño Estructural Zona de Compuertas Toma Lateral Carpintero (6+848.14)

Datos

Ancho de base del canal (B) = 4.000 m

2.000 mAncho de Losa Superior (a) = 1.000 m

0.200 mEspesor paredes (e) = 0.350 m

0.200 mAltura de Compuertas (hc) = 0.900 mRecubrimiento acero losas = 0.050 mRecubrimiento acero Pantalla = 0.050 mRecubrimiento acero Canal = 0.070 m

Concreto = 4.000

Peso Unitario Concreto = 2400.00

Acero de refuerzo = 3.000Recubrimiento acero Pilares = 0.070 mPeso Mecanismo Izaje = 600.000 kg

Sobre carga 300.000Número de Pilares 2.000Espesor de Pilares 0.350 mAltura de Pilares 2.600 mLongitud de Pilares 1.500 mSeparación de Pilares 1.100 mNúmero de Compuertas 3.000

Solución

Diseño de Pilares Centrales

Area de influencia de la Carga 1.450Peso de la losa de Maniobras 696 kgPeso del Mecanismo de Izaje 1800 kgSobrecarga 435 kgPeso Total 2931 kg

Area Efectiva de Pilares 0.42

Esfuerzo cortante Calculado 0.70

7.25Comprobación de esfuerzo cortantes Satisface la condicón de Diseño, No requiere Refuerzo Vertical

Cálculo de Acero Pilares

Diámetro de acero = 3.000Distancia de fibra extrema = 27.365 cm

Refuerzo mínimo losas = 4.652

Refuerzo por temperatura = 6.300

Resumen de Refuerzos

Pilares Espaciamiento

Cara exterior 4.652 3 @ 0.25m 5.16 OK

6.300 3 @ 0.20m 6.45 OK

Cara interior 4.652 3 @ 0.25m 5.16 OK

6.300 3 @ 0.20m 6.45 OK

Diseño de Losa de Maniobras

Peso de la losa de Estrucutra 480.00 kg/mPeso de la Pantalla de Estructura 960.00 kg/mPeso Sistema de Izaje y Compuerta 845.45 kg/mCarga Última en losa de Maniobras 3681.82 kg/m

Cálculo de Fuerzas Cortantes

Fuerza Cortante en A-B -2402.39 kgFuerza Cortante en B-A 3203.18 kgFuerza Cortante en B-C -2669.32 kg

Altura de Pantalla (hp) =

Espesor lozas (eL)=

Espesor de pantala (ep) =

kg/cm2

kg/m3

kg/cm2

kg/m2

m2

m2

kg/cm2

Máx esfuerzo cortante unitario (vmax) kg/cm2

cm2/ml

cm2/ml

Área (cm2)

vertical As = cm2/ml

horizontal Atemp = cm2/ml



(+) (+) (+)

(-) (-) (-)

A DB C

A

a

eL

ep

hp

Wp

WLEa

Wsc

Fuerza Cortante en C-B 2669.32 kgFuerza Cortante en C-D -3203.18 kgFuerza Cortante en D-C -2402.39 kg

Cálculos de Momento Flectores

Momento Flector en A -483.81 kg-mMomento Flector en B -774.10 kg-mMomento Flector A-B 619.28 kg-mMomento Flector en B -774.10 kg-mMomento Flector en C -774.10 kg-mMomento Flector B-C 193.53 kg-mMomento Flector en C -774.10 kg-mMomento Flector en D -483.81 kg-mMomento Flector C-D 619.281818 kg-m

Cálculo de Acero de Refuerzo

Losa de Maniobras

a. Parte Externa

Momento último = -774.102 kgm/mMomento último = 77410.23 kgcm/m


Iteraciones

a = 0.339 cm As = 1.443a (calculado)= 0.339 cm Delta a = 0.000

Refuerzo calculado = 1.443



b. Parte Interna

Momento último = 619.282 kgm/mMomento último = 61928.18 kgcm/m


Iteraciones



Paredes Espaciamiento


3.600 3 @ 0.25m 5.16 OK


3.600 3 @ 0.25m 5.16 OK

Comprobación por Esfuerzo Cortante

Paredes laterales

4.2000Fuerza Cortante Máxima (V) 3203.182 kg

Esfuerzo cortante unitario (v) 1.8842Comprobación de esfuerzo cortantes Satisface la condicón de Diseño

Control de Agrietamiento

Paredes LateralesEspaciamiento entre barras 250 mmRecubrimiento 50 mmDiámetro de Acero Asumido 12.7 mmEspesor de paredes (h) 200 mmAncho de paredes 1000 mm

fy 420

f'c 21Relación Modular (n) 18acr 130.76 mmAltura efectiva de la sección (d) 143.65 mm

0.003527Profundidad del eje neutro (X) 42.875 mm

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

Área (cm2)





Máximo esfuerzo cortante unitario (vmax) kg/cm2

kg/cm2

N/mm2

N/mm2

Constante (r)

(+) (+) (+)A DB C

A DB C

(-) (-) (-) (-) (-) (-)

(+) (+) (+)

A166

Moises: Distancia entre el punto considerado en a superficie del concreto hasta la superficie de la barra más cercana.

Ancho de la rajadura categoría 2

244.552Término de Apoyo izquierdo 1 1.899Término de Apoyo izquierdo 2 2.763

0.000

2.447

0.0279Condición 1 Cumple con la CondiciónCondición 2 Cumple con la CondiciónCondición 3 Cumple con la Condición

Diseño de Pantalla

Empuje por agua 78.230 kg/mMomento por Empuje 104.307 kgm/m


Diámetro de acero = 3.000 104.307Distancia de fibra extrema = 14.365 cm





Pantalla Diametro Acero Espaciamiento

Cara exterior 2.442 2 @ 0.25m 2.84

3.600 3 @ 0.25m 5.16


Losa de maniobras




Losa de ManiobrasEspaciamiento entre barras 250 mmRecubrimiento 50 mmDiámetro de Acero Asumido 9.525 mm

200 mmAncho de paredes 1000 mm

fy 420





0.000

24.9567024


Esfuerzo de Tracción en el Acero de Refuerzo (Fs)

N/mm2

Función de Fs

Área de Acero de Refuerzo en Tracción (As) mm2/m

Esfuerzo de compresión en el Concreto (fcb) N/mm2

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

Área (cm2)




kg/cm2

Espesor de pantala (ep)

N/mm2

N/mm2

Constante (r)


N/mm2

Función de Fs



(+)

A223


Diseño Estructural de la Bocal

Losa de Maniobras

Ancho de base del canal (B) = 1.500 m

1.200 mAncho de Losa Superior (a) = 1.000 m

0.200 mEspesor paredes (e) = 0.200 m

0.200 m

Concreto = 4.000


Acero de refuerzo = 3.000Recubrimiento acero = 0.050 mPeso Mecanismo Izaje = 500.000 kg

Sobre carga = 300.000

Diseño de Losa Superior

Fuerzas debido al Peso PropioDebido a la Losa Superior 816.000 kg/mDebido a la Pantalla 576.000 kg/mCarga Viva 633.333 Kg/mlCarga Total (W) 3228.000 Kg/ml

Longitud Efectiva 1.6 mEspesor de losa calculado 0.0444 mComprobación espesor de losa Aceptado 688.640 688.640

Momentos NegativosMomento debido Carga Total -1032.960 kg-mMomento debido Mecanismo -400 kg-mMomento Total -1432.960 kg-m

Momentos PositivosMomento Debido Carga Total 688.640 kg-m

Cálculo de Acero de Refuerzo 1432.960

Losa de Maniobras

Alrura de Pantalla (hp) =

Espesor lozas (eL)=


kg/cm2

kg/m3

kg/cm2

kg/m2

A

a

eL

ep

hp

e

e

B

Wp

WLEa

Wsc

(+)

( - )

(+)

L

a. Parte Superior

Momento último = -1432.960 kgm/mMomento último = -143296.000 kgcm/mDiámetro de acero = 3.000

Distancia de fibra extrema = 14.365 cm





b. Parte Inferior

Momento último = 688.640 kgm/mMomento último = 68864.000 kgcm/mDiámetro de acero = 3.000





Losa Diametro Acero Espaciamiento

Cara superior 2.699 2 @ 0.25m 2.84

3.600 3 @ 0.25m 5.16

Cara inferior 1.282 2 @ 0.25m 2.84

3.600 3 @ 0.25m 5.16


Losa de maniobras






fy 420




cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

Área (cm2)

perp-eje As = cm2/ml

parl-eje Atemp = cm2/ml




kg/cm2

Espesor lozas (eL)

N/mm2

N/mm2

Constante (r)

A118



0.000

164.765964


Diseño de la pantalla

Empuje por agua 720.000 kg/mMomento por Empuje 576.000 kgm/m

Momento último = 576.000 kgm/mMomento último = 57600.000 kgcm/mRecubrimiento acero = 0.050 m 576.000

Diámetro de acero = 3.000






Pantalla Diametro Acero Espaciamiento

Cara exterior 2.442 3 @ 0.25m 5.16

3.600 3 @ 0.25m 5.16


Losa de maniobras






fy 420



Esfuerzo de Tracción en el Acero de Refuerzo (Fs) N/mm2

Función de Fs



cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

Área (cm2)




kg/cm2


N/mm2

N/mm2

Constante (r)

(+)

A176




0.000

182.078062



Función de Fs



Diseño Estructural del Canal Derivador

e B e

1.50

H = 1.80

x AB d

Datos:Espesor piso (d) = 0.200 mEspesor paredes (e) = 0.200 mPestaña de estabilización (x) = 0.000 m

Concreto = 210.000


Acero de refuerzo = 4200.000Recubrimiento acero = 0.050 m

Peso Unitario Relleno = 1650.000

Capacidad carga terreno = 1.980

Capacidad carga terreno = 0.980Angulo fricción interna = 35.000 °

Nivel de saturación = 1.050 m

Coeficiente = 0.426Ancho efectivo = 1.700 mAltura de relleno = 1.800 m

Cálculos de Momentos

Caso I : Se consideran las siguientes cargas- Carga por relleno y presión lateral del suelo- Nivel Freático alto y canal vacío- Peso propio

Momento debido al rellenoPresión Neutra del terreno 1 197.887 kg/mPresión Neutra del terreno 2 527.699 kg/mPresión Neutra del terreno 3 239.767 kg/mPresión de Agua 551.250 kg/mMomento en Punto A = 811.151 kgm/m

Subpresión = 1250.000Momento en Punto B = -616.171 kgm/m

Seguridad contra la subpresiónPeso del piso estructura = 912.000 kg/mPeso de la pared = 864.000 kg/mPeso del suelo = 0.000 kg/mFuerza de Subpresión = 2375.000 kg/mFactor de Seguridad = 1.112Comprobación de Factor = Aceptado

Presión de Estructura sobre el terreno

Capacidad portante suelo = 0.014Factor de seguridad = 70.264Comprobación de Factor = Aceptado

Caso II : Se consideran las siguientes cargas- Sin relleno lateral- Nivel freático bajo y canal lleno

kg/cm2

kg/m3

kg/cm2

kg/m3

kg/cm2 (seco)

kg/cm2 (saturado)

Y2

kg/m2

kg/cm2

- Peso del agua

Cálculos de MomentosPresión del agua = 1620.000 kg/mPeso del Agua en el piso = 1800.000 kg/mMomento en Punto A = 972.000 kgm/mMomento en Punto B = 650.250 kgm/m

Presión de Estructura sobre el terrenoPeso del piso estructura = 912.000 kg/mPeso de la pared = 864.000 kg/mPeso del suelo = 0.000 kg/mPeso del agua en piso = 1785.000 kg/m

Capacidad portante suelo = 0.233Factor de seguridad = 8.502Comprobación de Factor = Aceptado

Cálculo de Acero de Refuerzo

Paredes laterales

a. Parte Externa



Iteraciones





b. Parte Interna



Iteraciones



Piso

a. Parte Superior



Iteraciones


kg/cm2

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml




b. Parte Inferior

Momento último = -616.171 kgm/mMomento último = -61617.15 kgcm/m


Iteraciones




Paredes Espaciamiento


3.600 3 @ 0.25m 5.16 OK


3.600 3 @ 0.25m 5.16 OK

Piso

Cara superior 2.469 2 @ 0.25m 2.84 OK

3.600 3 @ 0.25m 5.16 OK

Cara inferior 2.469 2 @ 0.25m 2.84 OK

3.600 3 @ 0.25m 5.16 OK


Paredes laterales



Piso de Estructura




Paredes LateralesEspaciamiento entre barras 250 mmRecubrimiento 50 mmDiámetro de Acero Asumido 9.525 mmEspesor de paredes (h) 200 mmAncho de paredes 1000 mm

fy 420



cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

Área (cm2)










kg/cm2


kg/cm2

N/mm2

N/mm2

Constante (r)

A190




0.000

2.326


Losa de Fondo (Piso)Espaciamiento entre barras 250 mmRecubrimiento 50 mmDiámetro de Acero Asumido 9.525 mmEspesor de paredes 200 mmAncho de paredes 1000 mm

fy 420





0.000

1.556



Función de Fs



N/mm2

N/mm2

Constante (r)


Función de Fs



A214


Diseño Estructural Alcantarilla Carpintero Sección Rectangular

DatosCota Nivel Hidráulico (Cota 4) 0.00 msnm Peso Específico del Relleno 1600Cota Cara Superior (Cota 2) 101.80 msnm Angulo Reposo Relleno 35 °

Cota Piso (Cota 3) 100.00 msnm Presión Admisible Fundación 1.50

Espesor de losa (e) 0.30 m Concreto (f'c) 4.000

1.00 m Acero de refuerzo (f'y) 3.000

Peso Específico del Concreto 2400 Tren de Carga 2

Cota de Terreno (Cota 1) 102.20 msnm Peso Específico del Concreto 2400

0.25 m 0.00 m

0.00 m

Solución1.80 m Factor de Presión Neutra 0.4264

Carga debido al Peso Canal 0.00 Distancia entre ejes 4.27 m

Carga debido al Agua Canal 0.00 Carga eje posterior #ADDIN? kgPeso de losa Superior 1080 kg Carga eje delantero #ADDIN? kgPeso de losa Inferior 1080 kg Coeficiente de Impacto 0.3897

Peso de la Estructura 7344 kg Carga Relleno sobre alcantaril 2016.00

Análisis a Barril LlenoCarga Losa Superior 3096.00

Reacción del Terreno 11668.50

Carga Losa Inferior -11668.50

Carga Pared Lateral Superior 272.91

Carga Pared Lateral Inferior 501.01

Momentos de EmpotramientoLosa Superior 436.02 kg-mLosa Inferior -1643.31 kg-mPared Lateral Punto Superior 133.82 kg-mPared Lateral Punto Inferior 150.59 kg-m

3096.00 3096.00 Momentos Iniciales

272.91 272.91 436.02 -436.02-133.82 133.82

150.59 -150.59501.01 501.01 1643.31 -1643.31

-11668.50 -11668.50

Análisis por el Método de Cross

Tramo Nodos Incremento Momento Total Diferencia

A-B A 0.5 436.02 0 436.02 -151.098 75.549 360.47 186.464 546.93 0.00B 0.5 -436.02 0 -436.02 151.098 -75.549 -360.47 -186.464 -546.93 0.00

B-C B 0.5 133.82 0 133.82 151.098 448.476 733.40 -186.464 546.93C 0.5 -150.59 0 -150.59 896.952 75.549 821.91 186.464 1008.37 0.00

C-D C 0.5 -1643.31 0 -1643.31 896.952 -448.476 -1194.84 186.464 -1008.37D 0.5 1643.31 0 1643.31 -896.952 448.476 1194.84 -186.464 1008.37 0.00

D-A D 0.5 150.59 0 150.59 -896.952 -75.549 -821.91 -186.464 -1008.37A 0.5 -133.82 0 -133.82 -151.098 -448.476 -733.40 186.464 -546.93

4024.80 Diagrama de Fuerzas CortantesCáculo de los Esfuerzos Cortantes

-374.23Losa Superior 4024.80 kg -374.23Losa Inferior -15169.05 kgParedes Laterales Superior -374.23 kg -4024.80Paredes Laterales Inferior 1186.85 kg

Cálculos de Momentos Máximos -15169.05Losa Superior 2069.19 kg-mLosa Inferiror 10868.26 kg-mDistancia Momento Maximo (X) Err:502 m -1186.85 1186.85Piezas Verticales Err:502 kg-m 15169.05

Considerando como piezas isostáticasLosa Superior 654.03 kg-mLosa Inferior -2464.97 kg-mRelación 1 1.19646877Relación 2 0.836Distancia Momento Maximo 1.101 mPiezas Verticales 213.82 kg-m

Distribución de Momentos Losas Horizontales

X (L - X)

Momentos (kg-m)

kg/m3

kg/cm2

kg/cm2

Ancho de Barril (L1) kg/cm2

kg/m3

kg/m3

Espesor de losa canal (ec) Altura del canal (Hcanal)

Base del canal (Bcanal)

Altura de barril (L2)

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

Coeficiente de

Distribución

Momento Inicial

Distribución 1

Distibución 2

Losa Superior

Losa Inferior

L1e

e

e

e

L2

L2

H

Cota 3

Cota 2

A B

CD

A B

CD

A B

CD

Cota 1

H33

Moises: Grava 1730-2200 kg/m3 Arena Fina 1570 kg/m3 Arena Media 1570-1730 kg/m3 Arena Gruesa 1570-1730 kg/m3 Arcilla 1750-2050 kg/m3

H34

Moises: Grava 35-45° Arena Fina 30-35° Arena Media 35-40° Arena Gruesa 35-40° Arcilla 6-7°

H35

Moises: Arena Fluida 0.5 kg/cm2 Arena Mojada 2.0 kg/cm2 Arena Fina, firme y seca 2.5-3.0 kg/cm2 Arena fluida y drenada 3.0 kg/cm2 Arena gruesa muy firme 3.0-6.0 kg/cm2 Grava y arena gruesa en mantos espesos 5.0-8.0 kg/cm2 Arcilla Blanda o húmeda, manto <4.5 m 1.0-2.0 kg/cm2 Arcilla Blanda, arenas, loas o liso 1.0 kg/cm2 Arcilla Blanda y arena mojada 1.0-15.0 kg/cm2 Arcilla Blanda y confinada 2.0 kg/cm2 Arcilla firme 2.0 kg/cm2 Arcilla en mantos espesos, moderamente seca 2.0-4.0 kg/cm2 Arcilla sólida seca 2.25-3.0 kg/cm2 Arcilla dura 3.0-4.0 kg/cm2 Arcilla seca dura 4.0 kg/cm2 Arcilla en mantos espesos, seimpre seca 4.0-6.0 kg/cm2

0.00 1.30 0.00 0.000.065 1.24 124.27 468.340.13 1.17 235.45 887.39

0.195 1.11 333.56 1257.140.26 1.04 418.58 1577.58 Diagrama de Momentos Flectores

0.325 0.98 490.52 1848.730.39 0.91 549.39 2070.58

0.455 0.85 595.17 2243.120.52 0.78 627.87 2366.37

0.585 0.72 647.49 2440.320.65 0.65 654.03 2464.97

Distribución de Momentos Losas Laterales

X (L - X) X (L - X) L + X MOMENTOS0.00 2.10 0.00 2.10 0.00 0.000.10 1.99 0.21 2.20 0.46 36.950.21 1.89 0.40 2.31 0.92 70.760.31 1.78 0.56 2.41 1.36 101.310.42 1.68 0.71 2.52 1.78 128.470.52 1.57 0.83 2.62 2.17 152.120.63 1.47 0.93 2.73 2.53 172.140.73 1.36 1.00 2.83 2.84 188.390.84 1.26 1.06 2.94 3.11 200.750.94 1.15 1.09 3.04 3.32 209.101.05 1.05 1.10 3.15 3.47 213.311.15 0.94 1.09 3.25 3.55 213.251.26 0.84 1.06 3.36 3.56 208.801.36 0.73 1.00 3.46 3.48 199.831.47 0.63 0.93 3.57 3.31 186.221.57 0.52 0.83 3.67 3.04 167.841.68 0.42 0.71 3.78 2.67 144.571.78 0.31 0.56 3.88 2.18 116.271.89 0.21 0.40 3.99 1.58 82.831.99 0.10 0.21 4.09 0.86 44.112.10 0.00 0.00 4.20 0.00 0.00

Análisis a Barril a Estructura VacíaPeso propio Losa Superior 1080.00

Peso Relleno Losa Superior 2016.00

Peso de Otras Sobrescargas 0.00

Carga por Transito #ADDIN?

Peso propio Estructura 7344.00 kg

Peso Relleno Losa Inferior 2016.00

Carga por Transito #ADDIN? kg

Carga Losa Superior #ADDIN?

Reacción del Terreno #ADDIN?

Carga Losa Inferior #ADDIN?

Carga Pared Lateral Superior 272.91

Carga Pared Lateral Inferior 1501.01

Momentos de EmpotramientoLosa Superior #ADDIN? kg-mLosa Inferior #ADDIN? kg-mPared Lateral Punto Superior 280.82 kg-mPared Lateral Punto Inferior 371.09 kg-m

#ADDIN? #ADDIN? Momentos Iniciales

272.91 272.91 #ADDIN? #ADDIN?-280.82 280.82

371.09 -371.091501.01 1501.01 #ADDIN? #ADDIN?

#ADDIN? #ADDIN?

Análisis por el Método de Cross 1452 726

Tramo Nodos Incremento Momento Total Diferencia

A-B A 0.5 #ADDIN? 0 #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN?B 0.5 #ADDIN? 0 #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN?

B-C B 0.5 280.82 0 280.82 #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN?C 0.5 -371.09 0 -371.09 #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN?

C-D C 0.5 #ADDIN? 0 #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN?D 0.5 #ADDIN? 0 #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN?

D-A D 0.5 371.09 0 371.09 #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN?A 0.5 -280.82 0 -280.82 #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN? #ADDIN?

#ADDIN? Diagrama de Fuerzas CortantesCáculo de los Esfuerzos Cortantes

#ADDIN?Losa Superior #ADDIN? kg #ADDIN?Losa Inferior #ADDIN? kgParedes Laterales Superior #ADDIN? kg #ADDIN?Paredes Laterales Inferior #ADDIN? kg

Cálculos de Momentos Máximos #ADDIN?Losa Superior #ADDIN? kg-mLosa Inferiror #ADDIN? kg-mDistancia Momento Maximo #ADDIN? m #ADDIN? #ADDIN?Piezas Verticales #ADDIN? kg-m #ADDIN?

X (L2 - X2)

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

Coeficiente de

Distribución

Momento Inicial

Distribución 1

Distibución 2

2

11

546.93 546.93

654.03

-1008.37 -1008.37

-2464.97

2

11

A B

CD

A B

CD

A B

CD

A B

CD

Considerando como piezas isostáticasLosa Superior #ADDIN? kg-mLosa Inferior #ADDIN? kg-mRelación 1 0.222Relación 2 4.500Distancia Momento Maximo 1.167 mPiezas Verticales 495.28 kg-m

Distribución de Momentos Losas Horizontales

X (L - X)

Momentos (kg-m)

0.00 1.30 #ADDIN? #ADDIN?0.065 1.24 #ADDIN? #ADDIN?0.13 1.17 #ADDIN? #ADDIN?

0.195 1.11 #ADDIN? #ADDIN?0.26 1.04 #ADDIN? #ADDIN? Diagrama de Momentos Flectores

0.325 0.98 #ADDIN? #ADDIN?0.39 0.91 #ADDIN? #ADDIN?



Distribución de Momentos Losas Laterales

X (L - X) X (L - X) L + X MOMENTOS0.00 2.10 0.00 2.10 0.00 0.000.10 1.99 0.21 2.20 0.46 73.600.21 1.89 0.40 2.31 0.92 143.520.31 1.78 0.56 2.41 1.36 209.080.42 1.68 0.71 2.52 1.78 269.590.52 1.57 0.83 2.62 2.17 324.390.63 1.47 0.93 2.73 2.53 372.790.73 1.36 1.00 2.83 2.84 414.130.84 1.26 1.06 2.94 3.11 447.710.94 1.15 1.09 3.04 3.32 472.881.05 1.05 1.10 3.15 3.47 488.941.15 0.94 1.09 3.25 3.55 495.221.26 0.84 1.06 3.36 3.56 491.041.36 0.73 1.00 3.46 3.48 475.731.47 0.63 0.93 3.57 3.31 448.621.57 0.52 0.83 3.67 3.04 409.011.68 0.42 0.71 3.78 2.67 356.251.78 0.31 0.56 3.88 2.18 289.641.89 0.21 0.40 3.99 1.58 208.511.99 0.10 0.21 4.09 0.86 112.192.10 0.00 0.00 4.20 0.00 0.00

Cálculo de Refuerzos

Losa Superior - cara interiorMomento último Extremo 546.93 kgm/mMomento último Central 654.03 kgm/mMomento último en Losa 65403.00 kgm/m

Diámetro de acero 3.000Espesor de recubrimiento 0.05Distancia de fibra extrema 24.365 cm





Losa Superior - cara exteriorMomento último Extremo #ADDIN? kgm/mMomento último Central #ADDIN? kgm/mMomento último en Losa #ADDIN? kgm/m


a = 0.473 cm As = #ADDIN?a (calculado)= #ADDIN? cm Delta a = #ADDIN?

Refuerzo calculado = #ADDIN?



Pared Vertical - cara interiorMomento último Extremo Superi 546.93 kgm/mMomento último Extremo Inferio -1008.37 kgm/mMomento último Central 213.82 kgm/mMomento último en Losa 54693.47 kgm/m






Pared Vertical - cara exteriorMomento último Extremo Superi #ADDIN? kgm/mMomento último Extremo Inferio #ADDIN? kgm/mMomento último Central 495.28 kgm/mMomento último en Losa #ADDIN? kgm/m

Losa Superior

Losa Inferior

X (L2 - X2)

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

11 11

A B

CD






Losa Inferior - cara interiorMomento último Extremo -1008.37 kgm/mMomento último Central -2464.97 kgm/mMomento último en Losa -100837.43 kgm/m






Losa Inferior - cara exteriorMomento último Extremo #ADDIN? kgm/mMomento último Central #ADDIN? kgm/mMomento último en Losa #ADDIN? kgm/m







Losa Superior Diametro Acero Espaciamiento

Cara superior perpendicular al eje = #ADDIN? 2 @ 0.25m 2.84 #ADDIN?

paralelo al eje = 5.400 3 @ 0.225m 5.73 OK

Cara inferior perpendicular al eje = 4.142 2 @ 0.15m 4.75 OK


Paredes

Cara interior vertical Asmin = 4.142 2 @ 0.15m 4.75 OK

horizontal Atemp = 5.400 3 @ 0.225m 5.73 OK

Cara exterior vertical Asmin = #ADDIN? 2 @ 0.25m 2.84 #ADDIN?

horizontal Atemp = 5.400 3 @ 0.225m 5.73 OK

Losa Inferior

Cara superior perpendicular al eje = 4.142 2 @ 0.15m 4.75 OK


Cara inferior perpendicular al eje = 4.142 2 @ 0.15m 4.75 OK



Losa Superior

6.1588Fuerza Cortante Máxima (V) #ADDIN? kg

Esfuerzo cortante unitario (v) #ADDIN?Comprobación de esfuerzo cortantes #ADDIN?

Paredes



Losa Inferior




Losa SuperiorEspaciamiento entre barras #ADDIN? mmRecubrimiento 50 mmDiámetro de Acero Asumido #ADDIN? mmEspesor de paredes (h) 300 mmAncho de paredes 1000 mm

fy 420

f'c 21Relación Modular (n) 18acr #ADDIN? mmAltura efectiva de la sección (d) #ADDIN? mm

#ADDIN?Profundidad del eje neutro (X) #ADDIN? mm


321.728Término de Apoyo izquierdo 1 #ADDIN?Término de Apoyo izquierdo 2 #ADDIN?

#ADDIN?

#ADDIN?

#ADDIN?

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

Área (cm2)

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml


kg/cm2


kg/cm2


kg/cm2

N/mm2

N/mm2

Constante (r)


N/mm2

Función de Fs



A433


Condición 1 Cumple con la CondiciónCondición 2 #ADDIN?Condición 3 #ADDIN?

Paredes LateralesEspaciamiento entre barras #ADDIN? mmRecubrimiento 50 mmDiámetro de Acero Asumido #ADDIN? mmEspesor de paredes (h) 300 mmAncho de paredes 1000 mm

fy 420

f'c 21Relación Modular (n) 18acr #ADDIN? mmAltura efectiva de la sección (d) #ADDIN? mm

#ADDIN?

Profundidad del eje neutro (X) #ADDIN? mm


321.728Término de Apoyo izquierdo 1 #ADDIN?Término de Apoyo izquierdo 2 #ADDIN?

#ADDIN?

#ADDIN?

#ADDIN?Condición 1 Cumple con la CondiciónCondición 2 #ADDIN?Condición 3 #ADDIN?

Losa InferiorEspaciamiento entre barras 150 mmRecubrimiento 50 mmDiámetro de Acero Asumido 9.525 mmEspesor de paredes (h) 300 mmAncho de paredes 1000 mm

fy 420





0.000

#ADDIN?

#ADDIN?Condición 1 Cumple con la CondiciónCondición 2 #ADDIN?Condición 3 #ADDIN?

Presion de la Estructura sobre el TerrenoPeso de la Estructura 7344.00 kgPeso Relleno Losa Inferior 2016.00 kgOtras Cargas Actuantes 0.00 kgCarga por Transito #ADDIN? kgPeso del Agua 1800.00 kg

#ADDIN?Factor de Seguridad #ADDIN?Condición #ADDIN?

N/mm2

N/mm2

Constante (r)


N/mm2

Función de Fs



N/mm2

N/mm2

Constante (r)


N/mm2

Función de Fs



Presion (st) kg/cm2

A457


A481


Diseño Estructural de Transición

Datos

Peso Específico del Relleno 1800Angulo de Reposo del Relleno 35 °

Presión Admisible de Fundación 1.5

Peso Específico del Concreto 2400

Concreto (f'c) 4.000

Acero de refuerzo (f'y) 3.000Coeficiente Sísmico 0.3Altura de Relleno (H) 1.80 m

0.25 m

0.25 mBase canal Salida 3.00 mBase canal Entrada 4.00 mTalud canal de Salida 0Talud canal de Entrada 0

6.00 m

Sección Longitud Base (m) Talud Espesor1 0.00 3.00 0.00 0.252 3.00 3.50 0.00 0.253 6.00 4.00 0.00 0.25

Solución

Sección 1ka = 0.271

kg/m3

kg/cm2

kg/m3

kg/cm2

kg/cm2

Espesor pared canal Salida (e0)

Espesor pared canal Entrada (e1)

Longitud de Transición (LT)

b

e1

e1

e0

e0

B

LT

1 2 3

Losa de FondoEaEa

B

Wv Wv

Rt

Ea

F

L

WV

e0

H

a

a

M1M1

A

WH

Wc

A'

C40

Moises: Grava 1730-2200 kg/m3 Arena Fina 1570 kg/m3 Arena Media 1570-1730 kg/m3 Arena Gruesa 1570-1730 kg/m3 Arcilla 1750-2050 kg/m3

C41

Moises: Grava 35-45° Arena Fina 30-35° Arena Media 35-40° Arena Gruesa 35-40° Arcilla 6-7°

C42

Moises: Arena Fluida 0.5 kg/cm2 Arena Mojada 2.0 kg/cm2 Arena Fina, firme y seca 2.5-3.0 kg/cm2 Arena fluida y drenada 3.0 kg/cm2 Arena gruesa muy firme 3.0-6.0 kg/cm2 Grava y arena gruesa en mantos espesos 5.0-8.0 kg/cm2 Arcilla Blanda o húmeda, manto <4.5 m 1.0-2.0 kg/cm2 Arcilla Blanda, arenas, loas o liso 1.0 kg/cm2 Arcilla Blanda y arena mojada 1.0-15.0 kg/cm2 Arcilla Blanda y confinada 2.0 kg/cm2 Arcilla firme 2.0 kg/cm2 Arcilla en mantos espesos, moderamente seca 2.0-4.0 kg/cm2 Arcilla sólida seca 2.25-3.0 kg/cm2 Arcilla dura 3.0-4.0 kg/cm2 Arcilla seca dura 4.0 kg/cm2 Arcilla en mantos espesos, seimpre seca 4.0-6.0 kg/cm2

0.878 Tn/m²

0.790 Tn/mLargo de pared lateral (L) 1.80 mPeso de pared lateral 1080.000 kgPeso pared lateral corregido 1836.000 kgTangente de Ángulo paredÁngulo de pared lateral 90.000 °

1.1242258E-13 kg 1836 kgMomentos en A

711.18 kg-mMomento último 711.18 kg-mMomento último 71118.38 kgcm/m

Diámetro de acero 3.000Espesor de recubrimiento 0.05

Distancia de fibra extrema 19.365 cm





Piso

1824 kg/mMomentos en A

3488.4 kg-mMomento peso pared lateral -5508 kg-m

711.18 kg-mMomento último -1308.42 kg-mMomento último -130841.62 kgcm-m

Diámetro de acero 3.000Espesor de recubrimiento 0.05

Distancia de fibra extrema 19.365 cm





Sección 2

ka = 0.271

0.878 Tn/m²




Diámetro de acero 3.000

Espesor de recubrimiento 0.05Distancia de fibra extrema 19.365 cm

a = 0.230 cm As = 0.977

Ph =

Ea =

WH = Wv =

Momento ejercido por Ea

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

Reacción de Terreno (Rt)

Momento por Rt


cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

Ph =

Ea =

WH = Wv =


cm2/ml

a (calculado)= 0.230 cm Delta a = 0.000




Piso

1464 kg/mMomentos en A

3810.975 kg-mMomento peso pared lateral -5292.0 kg-m


Diámetro de acero 3.000

Espesor de recubrimiento 0.05Distancia de fibra extrema 19.365 cm





Sección 3

ka = 0.271

0.878 Tn/m²









Piso

1356.00 kg/mMomentos en A

4610.400 kg-mMomento peso pared lateral -6048.0 kg-m



cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml


Momento por Rt


cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

Ph =

Ea =

WH = Wv =


cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml


Momento por Rt







Paredes Diametro Acero Espaciamiento

Principal 3.292 3 @ 0.25m 5.16 OK

4.500 3 @ 0.25m 5.16 OKPiso

Principal 3.292 3 @ 0.25m 5.16 OK

4.500 3 @ 0.25m 5.16 OK


Paredes laterales



Piso




Paredes lateralesEspaciamiento entre barras 250 mmRecubrimiento 50 mmDiámetro de Acero Asumido 12.7 mmEspesor de paredes (h) 250 mmAncho de paredes 1000 mm

fy 420





0.000

145.36984896


PisoEspaciamiento entre barras 250 mmRecubrimiento 50 mm

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

cm2/ml

Área (cm2)






kg/cm2


kg/cm2

N/mm2

N/mm2

Constante (r)


Función de Fs



A232


Diámetro de Acero Asumido 12.7 mmEspesor de paredes (h) 250 mmAncho de paredes 1000 mm

fy 420





0.000

267.447


N/mm2

N/mm2

Constante (r)


N/mm2

Función de Fs



A256


Area calculada 6.25

1 2 3 4 5 61/4 " 0.32 0.64 0.96 1.28 1.60 1.923/8 " 0.71 1.42 2.13 2.84 3.55 4.261/2 " 1.29 2.58 3.87 5.16 6.45 7.745/8 " 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.003/4 " 2.84 5.68 8.52 11.36 14.20 17.047/8 " 3.87 7.74 11.61 15.48 19.35 23.221 " 5.10 10.20 15.30 20.40 25.50 30.60

Diametro Acero 3 5 barras

Area usada 6.45

Area calculada 6.25

0.25 0.225 0.2 0.175 0.15 0.1251/4 " 1.28 1.42 1.60 1.83 2.13 2.563/8 " 2.84 3.16 3.55 4.06 4.75 5.681/2 " 5.16 5.73 6.45 7.37 8.60 10.325/8 " 8.00 8.89 10.00 11.43 13.33 16.003/4 " 11.36 12.62 14.20 16.23 18.93 22.727/8 " 15.48 17.20 19.35 22.11 25.80 30.961 " 20.40 22.67 25.50 29.14 34.00 40.80

Diametro Acero 3 @ 0.20m

Area usada 6.45

cm2

cm2

cm2

cm2

4 5

0.1 0.075 2 33.20 4.277.10 9.47

12.90 17.2020.00 26.6728.40 37.8738.70 51.6051.00 68.00

a/Y1 0.00 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30Cc 0.611 0.615 0.618 0.620 0.622 0.625

Y H 0.06 0.15 0.3 0.46 0.61 0.910.15 1.97 2.08 2.66 2.44 2.45 2.590.30 1.92 1.94 2.04 2.15 2.25 2.420.61 1.91 1.89 1.93 1.99 2.04 2.140.91 1.90 1.87 1.89 1.92 1.96 2.031.52 1.90 1.86 1.86 1.87 1.89 1.943.05 1.90 1.85 1.84 1.84 1.84 1.86

0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.650.628 0.630 0.638 0.645 0.650 0.660 0.675

1.22 1.522.71 2.812.44 2.512.23 2.322.10 2.171.98 2.031.88 1.91

0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.000.690 0.705 0.720 0.745 0.730 0.835 1.000

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