Saneamiento Rural

PLANILLA DE CALCULO HIDRAULICO DEL RESERVORIO Hora 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 %consumo horario 1 1 1.5 1.5 2.0 4.0 8.0 8.0 7.0 5.0 4.0 5.5 8.0 5.5 3.5 2.5 3.0 3.0 5.0 8.5 8.0 2.0 1.5 1.0 Consumo horario m3 51.28 51.28 76.92 76.92 102.56 205.12 410.24 410.24 358.96 256.4 205.12 282.04 410.24 282.04 179.48 128.2 153.84 153.84 256.4 435.88 410.24 102.56 76.92 51.28 Consumo acumulado 51.28 102.56 179.48 256.4 358.96 564.08 974.34 1384.56 1743.52 1999.92 2205.04 2487.08 2897.32 3179.36 3358.84 3487.04 3640.88 3794.72 4051.12 4487 4897.24 4999.8 5076.72 5128 Suministra reservorio m3/hr 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 213.66 Suministro acumulado m3 213.66 427.32 640.98 854.64 1068.3 1281.96 1495.62 1709.28 1922.94 2136.66 2350.26 2563.92 2777.58 2991.24 3204.9 3418.56 3632.22 3845.88 4059.54 4273.2 4486.86 4700.52 4914.18 5128 Dficit Horario 162.386 162.386 136.746 136.746 111.106 8.546 -196.574 -196.574 -145.294 -42.734 8.54 -68.374 -196.574 -68.374 34.186 85.466 59.826 59.826 -42.734 -222.214 -196.574 111.106 136.746 162.386 Dficit acumulado 162.386 324.772 461.518 598.264 709.37 717.916 521.342 324.768 179.474 136.74 145.28 76.906 -119.668 -188.042 -153.856 -68.39 -8.564 51.262 8.528 -213.686 -410.26 -299.154 -162.386 0 Volumen reservorio 572.646 735.032 871.778 1008.524 1119.63 1128.176 931.602 735.028 589.734 547 555.54 487.166 290.592 222.218 256.404 341.87 401.696 461.522 418.788 196.574 0 111.106 247.852 410.238

Saneamiento Rurala) Volumen consumo poblacin VCP = 716.916 + 222.214 VCP = 939.13 m3

b) Volumen contraincendios Vci = 5 x 3600 x 2 x 2 Vci = 72m3

c) Volumen reservaVres = 25% (Vci + Vcp) Vres = 252.7825 m3

d) Volumen de almacenamiento Valm = 939.13 + 72 + 252.7825 Valm = 1263.91m3 Valm = 1264 m3

Saneamiento Rural2.1.4. DISEO ESTRUCTURAL DEL RESERVORIO a. Predimensionamiento a.1 Altura de la pared Teniendo en cuenta recomendaciones hidrulicas y con un volumen de almacenamiento de diseo de 1264 m3 se asumir. h = 5.5 m a = 0.80 m. H=h+a H = 5.5 + 0.8 H = 6.3 m Calculamos dimetro interior (d)

xd i x h V= 4di =4 x1264 x5.5

2

di = 17.1m .Tomando la cubierta rebajada a 1/8 de di se tiene = = 1 (di) 81 (17.1) 8

= 2.14 m a.2 Espesor de la pared (e) I. Se toma: e = (7 + 2h), tomando del libro de hormign armado cuyo autor es M. COMPANY. Siendoh : altura de agua en metro = 5.5 m. e : espesor de la pared en cm. e : 7 + 2 (5.5)

Saneamiento Rurale : 18 cm

II. Se toma e =

1 H, tomando del reglamento ACI 318-71 25

SiendoH : altura del muro del reservorio = 6.3 m. e= 1 x 6.3 25

e = 0.252 m Por seguridad consideramos e = 30 cm. De acuerdo a lo obtenido de I y II concluimos que e = 30 cm. Dimetro exterior sera: (de) de = di + 2e de = 17.1 + 2 (0.3) de = 17.7 m. a.3 Espesor de la losa de techo (Eo) La cubierta del depsito se asienta sobre las paredes por intermedio de una junta de cartn, asfaltada para evitar grietas en las paredes por flexin.

Flexin

Consideramos una cubierta abovedada, se contrarresta el empuje de la misma con un zuncho o aro de arranque con la correspondiente armadura de traccin. El empuje horizontal total ejercida por una cpula de revolucin, si

Saneamiento RuralP es la carga total y el ngulo de inclinacin de los arranques que tiene por valor: Pf = Tg Y la traccin del arco que contrarresta el empuje Ph =P 2 x T g P

P Ph

/7

Pr

A partir de la figura se obtiene

P Tg = PhP Ph = Tg

Ph

Pt

P

Donde: Ph : Fuerza de traccin Pt : Fureza de comprensin P : Carga total de la cpula Calculo de la carga total de la cpula estimada: Peso propio (P.P) = 250 Kg/m2 Sobrecarga (S.C) = 250 Kg/m2 Acabados ( ) Otros Total w = 100 Kg/m2 = 100 Kg/m2 = 700 Kg/m2

Saneamiento RuralEntonces sobre toda la cpula cargaron P=

x di 2 x w 4 x 17 .12 x 7004

P=

P = 160760.8 Kg. El ngulo de inclinacin de la cpula en los arranques (igual al simi-ngulo en el centro), se deducir de:

/2

1.49 8.55

Tg

2

=

1.4 9 8.5 5

2

= 9.556 = 1946 16

Siendo el desarrollo de la lnea de arranque. C=2x xr C=2x x C = 53.72 m. Pero no es la fuerza de comprensin lo que determina este espesor, sino es esfuerzo cortante (P). P = 160760.8 Kg. En la lnea de arranque por metro lineal se tiene: Wo =P x h C

r= 1 .1 7 2

di 2

h = 1.00m.

Saneamiento RuralWo =160760 .8 x 1.00 53 .72

Wo = 2992.57 Kg. Considerando el esfuerzo cortante permisible:C = 0.5f 'c

C = 7.25 Kg/cm2

El espesor de la losa (Co) necesaria de la cpula en el arranque medida verticalmente ser. Wo =C x h x Co

h = 1.00 m = 100 cm.

Wo = 7.25 x 100 x Co 2992.57 = 7.25 x 100 x Co e0 = 4.13 cm. En la inclinacin del radio de la esfera. e = e0 x cos e = 4.13cos 1946 16 e = 3.887 cm. Por procedimiento constructivo adoptamos. eo = 10 cm. b. Dimensionamiento y metrado El dimensionamiento de los diferentes elementos estructurales sern chequeados constantemente en el momento de su diseo en nuestro caso adoptamos los resultados del predimensionamiento.

- Espesor de la losa de techo (calculado)Espesor del muro de las paredes

eo = 0.10 m. e = 0.30 m. = 0.10 m. ef = 0.20m.

- Falsa cimentacin mnima de - Espesor adoptado de la losa de fondo

Saneamiento Rural - Altura de nivel de agua - Dimetro interior - Dimetro exterior - Ancho de la cmara de aire - Altura de pared - Altura de flecha (cubierta rebajada di/8)Zapata corrida con dimensiones de b = 1.20 m. h = 5.5m. di = 17.1 m de = 17.7 m. a = 0.8 m. H = 6.3 m.

f = 2.14m.h = 0.6m.

b.1 Metrado del reservorio considerando la unin de fondo y la pared rgida (empotrada) 1. Pi = Peso de la losa de techo de 0.10m de espesor.

x di

2

x e 0 x cto. 44

Pi =

x (17 .1) 2 x 0.10 x 2.4

Pi = 55.12 Tn.

2.P2 = P2 =

Peso de los muros de 0.3 m. de espesor.

(de 2 di 2 ) x H x cto .4

(17 .7 2 17 .12 ) x 6.3 x 2.44

P2 = 247.95 Tn. 3. P3 = P3 = Peso del agua

x di 2 x h x cto .4

x 17 .12 x 5.5 x 1.0 tn / m 34

P3 = 1377.95Tn.

Saneamiento Rural4. P4 = Peso de la zapata corrida (di + e) x h x b x Scto

P4 = (17.1 + 0.3) x 0.6 x 1.2 x 2.4 P4 = 94.46 Tn.

5. P5 = P5 =

Peso de la losa de fondo

x di 2 x ef x cto4

x 17 .12 x 0.2 x 2.44

P5 = 110.24 Tn. Luego: Peso total = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 Peso total = 55.12+267.63+1377.95+94.46+110.24 Peso total = 1905.4 Tn. c. Diseo y clculo (esfuerzo y momentos) Para el diseo y clculo del reservorio semi-enterrado de concreto armado adoptaremos lo siguientes. Cuando el terreno acta solamente en una franja de las paredes del reservorio.

ANLISIS: Empleando el mtodo de las fuerzas.

Saneamiento Rural

c.1. Clculo de p P-qt x r x sen 30 = 0 P = qt x r/2

c.2. Clculo de M0, M1

Cuando: 0 /3 r (1-cos ), 2 M1 = 1

M0 = qt

Cuando: 0 /6r r (Sen 30 - sen )2 qt x (cos - sen 2 2

M0 = P x r(1-sen ) qt x 30)2 M0 = qt M1 = 1 10

r r (1-sen )2 - qt (1-cos(30- ) 2 2

Aplicando las ecuaciones de condicin +11

x x1 = 0,

x1 +

10 (x) 11

10=

/3

0

qt x r 2 (1 cos ) d +

/6

0

qt x r 2 (1 sen ) [1 cos( 30 )] d

Resolviendo:

Saneamiento Rural=qt x r 3 x (1) 12

10

11

=

( M 1 ) 2 ds E .I =r x .. (2) 2

/30

d + r x

/60

d

11

=

Reemplazando la ecuacin (x), en los valores de (1) y (2) tenemos: x1 =qt x r 3 x / 12 r x /2 = qt x r 2 6

c.3. Determinacin de los momentos flectores cuando 0 /3 M = M0 + M1 x x1 = qt xr2 (1-cos ) + 1 x 2 r2 (1-cos ) + 1 x 2 r2 qt x 2

M = qt x

r2 qt x 2

c.4. Clculo del valor de qt se considera enterrada las paredes del reservorio a una profundidad de 3.0 m, por lo tanto se tendr en cuenta las presiones sobre las paredes.

Donde:

S

= Peso Especfico del suelo: 2.72 tn/m3

: ngulo de friccin = 1846 h: altura = 3.0 m

Saneamiento Rural

Por mecnica de suelos se tiene: N : Tg2 (45 + /2) N : Tg2 (45 + 1846/2) N : 1.9486 Entonces: qt =

.hN

=

2.72 x 3 1.9486

qt = 4.18 tn/m2 Considerando el factor de carga til se tiene: qtv = 1.7 qt qtv = 7.1 tn/m2 c.5. Clculo de los momentos flectores Cuando 0 /3 Para una seccin en general el momento flector es: M = M0 + M1 x1 Sabemos si M = 0qt x r 2 (2 / 3 cos ) = 0 2

cos = 2/3 = cos 481123qt x r 2 (0.667 cos ) Como: M = 2

Si = 0 Si = 30 Si = 45 Si = 481123 Si = 60

, , , , ,

M = -0.167 qt r2 M = -0.100 qt r2 M = -0.020 qt r2 M = -0.100 M = -0.083 qt r2

Saneamiento Rural

Sabemos que r = di/2 r = 17.1/2 r = 8.55 m qt = 7.1 tn/m2 0 30 45 481123 60 Anillo: Cuando: 0 /6 M = M0 + M1 x1 M= qt x r 2 qt r 2 (1-sen ) qt r2(1-cos (30 - ) (1) 2 2

M -0.1679qtr2

qt r2 519.00 519.00 519.00 519.00

M (tn-M/anillo) -87.14 -51.9 -10.38 0.000

M (tn-m/ML) -1.62 -0.967 -0.193 0

-0.100 qt r2 -0.020 qt r2 -0.000 qt r2

-0.083 qt r2 519.00 -43.077 -0.802 C = 2 x x r = 2 x 8.55 => C = 53.72m

M=

qt r 2 (2cos (30 - ) - sen - 1.333) 2

Para: Si = 0 Si = 10 Si = 20 Si = 30 , , , , M = -0.199 qt r2 M = -0.186 qt r2 M = -0.147 qt r2 M = -0.083 qt r2

M

qt r2

M

M

Saneamiento Rural(tn-M/anillo) 103.28 96.534 76.293 (tn-m/ML) 1.66 1.554 1.228

0 10 20 30 Anillo:

0.199 qt r

2

519.00 519.00 519.00

0.186 qt r2 0.147 qt r2

0.083 qt r2 519.00 43.07 0.693 C = 2 x x r = 2 x 8.55 => C = 53.72m

c.6. Determinacin de los esfuerzos cortantes (Q) Cuando: 0 /3dM d 1 d 1 d = M = . M = . Q= dS rd r d r d qt r 2 2 (0.667 cos )

Resolviendo: Q= Si: = 0 = 30 = 60 0 30 60 Anillo: Cuando: , , M 0.00 0.25 qt r , Q = 0.00qt x r x Sen 2

Q = 0.25 qt r Q = 0.43 qt r qt r 60.7 60.7 M (tn-M/anillo) 0.00 15.18 M (tn-m/ML) 0.00 0.28

0.43 qt r 60.7 C = 2 r = 2 x 8.55

26.1 0.49 => C = 53.72 m

0 /6 Q=dM 1 d = . dS r d qt r 2 2 ( 2 cos( 30 ) sen 4 / 3)

Saneamiento RuralQ = qt. r (sen (30- ) Si: = 0 = 10 = 20 = 30 , , , , Q = 0.00cos ) 2

Q = -0.150 qt r Q = -0.296 qt r Q = -0.433 qt r

0 10 20

M 0.00 -0.15 qt r -0.296 qt r

qt r 60.7 60.7 60.7

M (tn-M/anillo) 0.00 -9.105 -17.97

M (tn-m/ML) 0.00 -0.17 -0.33 -0.49

30 -0.433 qt r 60.7 -26.28 Anillo: C = 2 r = 2 x 8.55 => C = 53.72 Chequeo por cortante Esfuerzo que resiste el concreto (Vvc) Vvc = 0.5 = .85 Vvc = 0.5 x 0.85 210 Vvc = 6.16 g/cm2f 'c

r

Vvc = Vvc x b x d Vvc = 6.16 x 100 x 15 Vvc = 9240 kg Vvc = 9.24 Tn Luego: Vvc = 9.24 tn 0 = 0.2436 Tn

Saneamiento Rurald. Diseo del rea de las paredes del reservorio d.1. rea del acero horizontal Sabemos que el momento actuante ltimo negativo es: Mv = -0.1.4Tn-m Clculo del rea de acero por el mtodo de la rotura es AS = fy ( D a / 2) Para la flexin: = 0.9M v

a = 0.85 x b x f ' c

A fy s

Clculo del acero mnimo (Asmin) Asmin =

min x b x d

Asmin = 0.0033 x 100 x 12.5 Asmin = 4.125 cm2 a = 0.8 x b x f ' c 5 a = 0.8 x 1 0 x 2 0 5 0 1 a = 0.97 cm Obtencin del Momento Mnimo (Mmin) Mmin = Asmin fy (d a/2) Mmin = 0.9 x 4.125 x 4200 (12.5-097/2 Mmin = 187344 kg-cm 187344.3015 Mmin = 1.873 Ton - m Como: Mu Mmin Asumiremos Acero Mnimo: Asmin = 4.125 cm2 ( @0.30 m) d.1.1. rea del acero horizontal4.1 3 2 x 40 20 A s x fy

Saneamiento RuralSabemos que la cuanta mxima es: Pmax = 0.75 Pb, Pb =0.85 x k 1 x f ' c 6300 x (6300 + fy ) fy

Reemplazando valores se obtiene Pmx = 0.0163 Asmax = 0.0163 x 100 x 12.b Asmax = 20.375 cm2 a = 0.85 x 210 x 100 a = 4.794 cm d.1.2. Calculo del momento actuante positivo Mu = 0.67078 Tn-M/ML Observamos fue el Mmin Mu Entonces consideramos el acero mnimo Asmin = 4.125 cm2 ( @0.30 m)20 .375 x 4200

Saneamiento Rurald.2. rea del acero vertical P= 4.18 x 1.5 qt .Z = = 3.14 m 2 2P xh 1 = 3.14 x x 3 = 3.14 Tn m 3 3

MV =

Mvu = 1.7 x Mv = 1.7 x 3.14 Tn-m = 5.33 Tn-m Observamos: Mmin Mvu Asumimos Asmin = 4.125 cm2( @ 0.30 m) d.3. diseo de la pared del depsito Consideramos las presiones mximas, es decir: h = 4 d.3.1. Clculo del acero horizontal Dividimos la pared en 6 anillos de de 6.3 /6 = 1.05 de altura Las tracciones que se presentan en c/anillo, se encontraron considerando uniformemente las presiones mximas. h = h/3, 2h/3, 2h/3, h/2, h/3, h/6 h = 2.1, 4.2, 4.2, 3.15, 2.1, 1.05

T=

1000 x h' x h x di 2

Donde h = 1.05 m

Saneamiento Ruraldi = 17.1 m Traccin en los anillos -

Primer anilloT=1000 x 2.1x1.05 x17 .1 2

T = 18852.75 kg -

Segundo anillo:T=1000 x 4.2 x1.05 x17 .1 2

T = 37705.5 kg -

Tercer anilloT=1000 x 4.2 x1.05 x17 .1 2

T = 37705.5 kg -

Cuarto anilloT=1000 x 3.15 x1.05 x17 .1 2

T = 28279.12 kg -

Quinto anilloT=1000 x 2.1x1.05 x17 .1 2

T = 18852.75 kg -

Sexto anilloT=1000 x 1.05 * 1.05 * 17 .1 2

T = 9426.37 kg Clculo del acero por el mtodo del trabajo o esfuerzo de traccin min

= .002,

Asmin = 0.002 x 100 x 25 Asmin = 5 cm2

Saneamiento Rural

Separacin mxima Smax = 1.5 x e Smax = 1.5 x 30 Smax = 45 cm2 Se sabe que: T = s x AS s = 0.5 s = 210 AS = T/ s AS = T/2100 Franj Anillo a Fuerza de traccin kg/cm2 18852.7 37705.5 37705.5 28279.11 18852.7 Area de Dimetro acero (cm2) 5 8.84 8.84 6.63 5 de fierro (pulg) 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8 5/8y

N

de Espaciamient o (cm) 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2 13.2

altura 1 2 3 4 5 2.1 4.2 4.2 3.15 2.1

varillas 6 6 6 6 6 6

6 1.05 9426.37 5 d.3.2. Clculo del Acero Vertical

Teniendo en cuanta que se diseara en forma de portico invertido o arco en U tendremos. MA =

2000 h 3 2000 (6.3) 3 = = 18522 kg-m 27 27

Mu = 1.7 x MA Mu = 1.7 x 18522 Mu = 314878.4 kg-m

Saneamiento RuralComo el diseo por flexin, consiste en calcular el rea de acero de refuerzo que requiere una seccin, cuando se conoce el momento actuante y las caractersticas del elemento. AS =Mu . fy x ( d a / 2)

a = 0. 8 x b x f ' c 5

A x fy s

Teniendo en cuenta las limitaciones, cuanta mxima que asegura falla por fluencia del acero. max

= 0.75

b

b=

0.85 x k 1 x f ' c fy 0.85 x 210 1 x k 1 4200

x

6300 (6300 + fy ) 6300 (6300 + 4200 )

b=

x

b = 0.021675 max = 0.0163 Acero mximo (Asmax) As Asmax

= max x b x d = 0.0163 bd Momento actuante de rotura (Mu)

max

-

Mu = x T x fc x b x d2 x (1-0.59 T) = 0.9 T = maxfy = 0.326 f 'c

Mu = 0.237 fc x b x d2 Chequeo por peralte (d):1/ 2

M u d= 0.2 7 f ' c x b 3

d=

M u 3 0.2 7 f ' c x b

1/ 2

Saneamiento Rurald = 25.15 cm r = 4.5 cm

e = d + r + /2 e = 25.15 + 4.5 + 0.45 e = 30.1 cm asumimos e = 32.0 cm d = 27.05 cm

- Clculo del acero (AS)AS = x fr x ( d 0 / 2) a = 0.8 x b x f ' c 5 Asumiendo : a = 0.14 cm. As = 0.9 x 4200 x (28 .2 0.14 / 2) As = 33cm2 Comprobando : a = 0.85 x 210 x 100 A = 7.76 cm2. Pero As min. = 5cm2 ( 5/8 @ 0.2) Esfuerzo constante admisible del concreto Vc = 0.5 fC Vc = 0.5 x210

M u

A x fr s

35595 x 100

33 x 4200

Vc = 7.25 Kg/cm2

Cortante total que toma el concreto Vc = x Vc x b x d

Saneamiento RuralVc = 0.85 x 7.25 x 100 x 27.05 Vc = 17378.25 Kg.

Vc = T = 100

h2 (6.3) 2 = 1000 3 3

Vc = Ta = 13230 e. Diseo de la cimentacin Vamos a despreciar la resistencia del terreno, luego calculamos el momento de flexin en el centro.

d i 2 2h 2 Mf = 1000h 8 27 Donde: di = 17.1 H = h= 6.3 m.17 .12 2 x(6.3) 2 Mf = 1000 x 6.3 27 8

Mf = 211750.875 Kg- m. Teniendo en cuenta que el momento nulo se ubicar a una distancia x borde, para hallar el valor de x nos valemos de las siguientes ecuaciones o frmulas. - Ecuacin de la parbola mayor Y = K (x)2 Y = Mo = 211750.875 Kg. X=

di 1 .1 7 = 2 2

X = 8.55 Luego:

d Mo = 4 i 2

2

-

Ecuacin de la parbola menor: Y = 4x2

Saneamiento RuralY = Mf = 211750.875 Kg. X = Mf = 4x ... 1000 di -x 2

di 2 di 2 2h 2 = 4 2 x 8 27

M Mo = M f M f

i

93817 82789

=

4(di / 2) 2 4( di / 2 x ) 2

Hallando x de la ecuacin tenemos que X= 36 cm., entonces el punto donde el momento nulo se encontrar es a una distancia de 36 cm. del borde. Presin del agua (Ph) PH = 1000 x 5.5 PH = 5500 Kg/cm2 De aqu deducimos que si el suelo es capaz de soportar 0.5 Kg/cm 2, resistir tranquilamente el momento positivo de trabajo del terreno.

m . in

m ax .

=

P M A w

M : Momento resistente M : 82789 11028 M : 71761 Kg.-m.

W=

r 3 x (8.55 ) 3 x = = 490.9 m3 4 4

m . in

m ax .

= 0.28 +

71761 x 100 kg cm 165 .44 x 10 6 cm 3

m . in

m ax . m . in

= 0.28 + 0.0438 = 0.28 0.0438 = 0.2362 Kg/cm2 = 0.28 + 0.0438 = 0.3238 Kg/cm20.0876 x 17 .1 x 8.55 2

m ax . m . in

m ax .

M = 0 .02362 x 17.1 x 8.55 +

Saneamiento RuralM = 22.11 Kg-cm. Mu = 1.7 x M. Mu = 37.59 Kg-cm.

Como el espesor de la losa es 20cm. y el recubrimiento 2.5 cm, entonces a = 20cm. 2.5cm = 17.5 cm Asumiendo a = 0.02 m. As =

Mu x fy x ( d a / 2)

As = 0.00051 cm2 Chequeo de a a = 0.8 x 1 0 x 2 0 5 0 1 a = 0.00012 cm. S: As = 0.00051 cm2 a = 0.000120.0 5 01 x 40 20

As min. = Smin x b x a = 0.002 x 100 x 20 As min. = 4 cm2 Como: As < As min. consideramos el acero mnimo Smin = 4 cm2

Empleamos ( 5/8 @ 0.20m)

-

La solera tendr en los bordes un espesor de 0.30m. necesarias para resistir el momento de empotramiento y el resto a 15 cm.

-

Calculo de la traccin en el fondo o solera. T = 100 xh2 (5.5) 2 = 1000 x 3 3

T = 10083.33 Kg. As = fs = 0.5 fy = 0.5 x 4200 As = 4.46 cm2 > As = 4 cm2T T 10083 .33 = 4.8 cm 2

Saneamiento RuralAs = 4.46 cm2 ( 5/8 @ 0.20m) Armadura de la cara inferior en la placa de fondo que ser una garanta contra los momentos positivos, como consecuencia de un asiento central de terreno.

e.2 Acero negativo en la cimentacin Tomamos como referencia el acero de la pared. As = 24.822 cm2 Mu = 1874700 Kg-cm. Y se emplear 6 fierros 5/8 @ 0.12m. Acero en estribos: 3/8 @ 0.20m. 5/8 @ 0.10

F. Diseo de la zapata corrida Se disear para un muro de concreto de 0.25m. de espesor, reportando una carga total de (767.913-65.96) = 701.953tn.

Saneamiento Rural=701953 d i

= 18777 Kg/m.

Siendo la presin admisible del suelo 2.373 ton/m2 fe = 175 Kg/cm2 fr = 4200 Kg/cm2 Usando el mtodo de carda de servicio

-

Suponiendo que la zapata pesa:

65 .96 = 1764 Kg/m. d i

El ancho requerido es de: 18777 +1764 .35 = 0.000154 m < 1.20m. 2.373

-

La reaccin neta es:

18777 1.20

Kg/m = 15647.5 Kg/m2 = 1.56475 Kg/cm2

Longitud del volado: =

120 0.25 = 0.4875 cm. 2

El momento en la cara del muro es: MC =1 (15647.5) (0.4875)2 = 185937 Kg-cm/m 2

Para la seleccin equilibrada calculamos: Fuerza interna del concreto K, para ello calculamos su cuanta y su relacin modulada. P = 0.18 K= Donde: n=f 'c 175 Kg / cm 2 = 0.18 x = 0.0075 fr 4200 KG / cm 2

( P.n) 2 + 2 P.n. P n

E s : (relacin) E c

Saneamiento RuralEc = 15000 Ec = 15000f 'c

, para concreto con agregados de peso = 2.3 ton/m3 = 198431Kg/cm2

1 75

Es = 2000 000 Kg/cm2 n= 2000000 Kg/cm2 199000

n = 10 K=(0.0 0 5 07 x 1 ) 2 +2 (0.0 7 ) (1 ) (0.0 7 ) (1 ) 0 05 0 05 0

K = 0.3195 J = 1-K/3 J = 1-0.3195/3 J = 0.8935

Mc = fc x K x J x b x d2 despejando d= d=2M c fc x K x J b 2 x 185 937 78 .75 x 0.3195 x 0.89 x 100

fc = 0.45 fe fc = 78.75 Kg/cm2 fs = fr. Esfuerzo de seccin crtica Vseccin crtica = 0.8116 Kg/cm2. T Vseccin crtica = 0.8116 x (45-12.89) x 100 Vseccin crtica = 2606.31 Kg.

Saneamiento Rural

-

Corte admisible Vadm = 0.29 V adm = 0.29f 'c

1 75

0.29 3.8 Kg/cm2 El presente requerido por corte es: d=fuerza cor tan te en la sec cin crtica Vadm2 0 .3 66 1

d = 3 .8 x 1 0 0 d = 6.86 cm.

Como el recubrimiento libre segn ACI es 7.5 cm, entonces supondremos un peralte total de 6.86 + 7.5 = 14.36 = 15 cm, pero hemos asumido una peralte h = 60cm. d = h- recubrimiento d = 60 7.5 d = 52.5 cm. El rea del refuerzo requerido ser: As = fs x J x d As = 21 0 0153 897 x 0.8 x 5 .5 9 2 M c

fS = 0.5 x 4200 fS = 2100 kg/cm2

As = 1.9 cm2/m El rea de acero mnimo (Asmin)

Saneamiento RuralAsmin = fmin x b x d Asmin = 0.002 x 100 x 52.5 Asmin = 10.5cm2 > As Consideramos Asmin = 10.5 cm2 = 5/8 @ 0.18 m. @=1.9 x 1 = 0.18 1 .5 0

Comprobacin de la adherencia en los estribos. Longitud de la adherencia permisible u= u=3.2 f 'c donde fc = 175 Kg/cm2

3.2 175 1.5875

= 26.67 Kg/cm2

-

Longitud de desarrollo requerido mnimo. Lc = As = 1.9 cm2 x 5/8 fs = 0.584 = 2100 Kg/cm2 u = 26.67 Kg/cm2 Lc = 31.233As x fs u x o