45003454-Alcantarillas-MCA-1-5-x-1-5

4
ALCANTARILLA TIPO MARCO DE CONCRETO ARMADO 1.50 x 1.50 H= 1.00 Bd= 3.00 Bc= 2.00 h= 0.25 A= 1.50 METRADO DE CARGA SOBRE LOSA SUPERIOR CARGA MUERTA Peso propio de losa (DC): 0.25 x 1.0 x 2400 = 600.00 kg/m/m (se incluye en el Software) Carga permanente sobre losa Peso de relleno (EV): Ft x 1.00 x 1.0 x 1.800 = 1,980.00 kg/m/m Interacción suelo-estructura: 0.32 0.165 0.333 1.44 = 1.1 Por tanto: Ft = 1.1 PESO DEL ASFALTO (DW): 0.05 x 1.0 x 2.200 = 110.00 kg/m/m CARGA VIVA Sobre Carga equivalente HL-93 a -1.00m (LL) = 3,816.00 kg/m/m incluye factor de presencia múltiple = 1.2 (01 carril cargado) CARGA DINÁMICA IM =33 (1.0 - 4.1E-04xDe) (IM) = 19% donde: De(mm)= 1000 Caracteristicas del suelo de cimentación Angulo de Fricc. Suelo (Drenado) = 30 º Peso especifico del suelo = 1,800.00 Kg/m3 Peso especifico del agua = 1,000.00 Kg/m3 Coeficiente de reposo Ko = 0.5 (desplazamiento restringido) Empuje del suelo (EH) : E = Ko P.e. H ; Superior 1.01 Tn/m/m donde : Ko = 1-Sen Ǿf Inferior 2.59 Tn/m/m MEMORIA DE CALCULO h=0.25 A=1.50 h=0.25 0.25 1.50 0.25 2.00 Bc=2.00 H=1.00 relleno 0.50 0.50 Bd=3.00 y K'µ = arena y grava = = Bc H Bd Cd Ft . . 2 = = ' 2 2 1 ' µ µ K e Cd d B H K = + = Bc H Fe 20 . 0 1 40 . 1 Fe Ft = Bd H

Transcript of 45003454-Alcantarillas-MCA-1-5-x-1-5

Page 1: 45003454-Alcantarillas-MCA-1-5-x-1-5

ALCANTARILLA TIPO MARCO DE CONCRETO ARMADO 1.50 x 1.50

H= 1.00Bd= 3.00Bc= 2.00

h= 0.25A= 1.50

METRADO DE CARGA SOBRE LOSA SUPERIOR

CARGA MUERTAPeso propio de losa (DC): 0.25 x 1.0 x 2400 = 600.00 kg/m/m

(se incluye en el Software)Carga permanente sobre losaPeso de relleno (EV): Ft x 1.00 x 1.0 x 1.800 = 1,980.00 kg/m/m

Interacción suelo-estructura:

0.32

0.165 0.333

1.44

= 1.1

Por tanto: Ft = 1.1

PESO DEL ASFALTO (DW): 0.05 x 1.0 x 2.200 = 110.00 kg/m/m

CARGA VIVASobre Carga equivalente HL-93 a -1.00m (LL) = 3,816.00 kg/m/mincluye factor de presencia múltiple = 1.2(01 carril cargado)

CARGA DINÁMICA IM =33 (1.0 - 4.1E-04xDe) (IM) = 19%donde: De(mm)= 1000

Caracteristicas del suelo de cimentaciónAngulo de Fricc. Suelo (Drenado) = 30 ºPeso especifico del suelo = 1,800.00 Kg/m3Peso especifico del agua = 1,000.00 Kg/m3Coeficiente de reposo Ko = 0.5(desplazamiento restringido)

Empuje del suelo (EH) :E = Ko P.e. H ; Superior 1.01 Tn/m/mdonde : Ko = 1-Sen Ǿf Inferior 2.59 Tn/m/m

MEMORIA DE CALCULO

h=0.25

A=1.50

h=0.25

0.25 1.50 0.25

2.00

Bc=2.00H=1.00

relleno

0.50 0.50Bd=3.00

Kµ y K'µ = arena y grava

==BcHBdCdFt.. 2

=−

=

'

2

21

'

µ

µ

KeCd

dBHK

=+=BcHFe 20.01

40.1≤≤ FeFt

=BdH

Page 2: 45003454-Alcantarillas-MCA-1-5-x-1-5

Consideración del Agua dentro del MCA : Trabaja a 3/4 Sección

Presiones del agua ( WA) :

Peso del Agua: W a = P.e.agua H 1.13 Tn/m/m

Empuje del Agua E = P.e.agua H ; Superior 0 Tn/m/m

Inferior 1.13 Tn/m/m

Efecto de Subpresión:No se considera este efecto al no tener presencia de agua en estos niveles

DW = 0.11EV = 1.98

Esquema de Cargas: LL (1+IM) = 4.54

y (m)1.01 -1.13

2.59 -2.88

Metodo de Análisis: Diseño con Fundación Elástica

Coef. de balasto del suelo Ks = 10.00 E06 kg/m3Rigidez del resorte (suelo) :

K = Ks . a . b = 0.875 E06 kg/m (20 particiones)

Combinaciones de carga a emplear: (Estado Límite: RESISTENCIA I --> AASHTO - LRFD )

Q = n Σ γi qi

n = n D . n R . n I = 1.05 x 1.05 x 0.95 = 1.047 > 0.95

COMB. I Q = 1.047[( 1.25 DC +1.50 DW + 1.30 EV +1.35 EH ) + 1.75 LL + WA ]COMB. I I Q = 1.047[( 1.25 DC +1.50 DW + 0.90 EV +0.90 EH ) + 1.75 LL ]COMB. I I I Q = 1.047[( 0.90 DC +0.65 DW + 1.30 EV +1.35 EH ) + 1.75 LL ]COMB. ENVOLV. COMB IV = COMB I + COMB I I + COMB I I I

a a ... a a a a

b = 1.00

K

1.131.13

a = 0.0875

Page 3: 45003454-Alcantarillas-MCA-1-5-x-1-5

Diseño del Concreto Armado:

Consideraciones previas:

Concreto f'c= 210 Kg/cm2Acero corrugado f'y= 4200 Kg/cm2Modulo de elasticidad Ec = 217370 Kg/cm2

h= 25 cmLosa superior e inferior : d = 21 cm

b = 100 cm

De acuerdo a las envolventes máximas se obtiene:

Armadura principalM As As mín As diseño Usaremos

Losa inferior t-m cm2 cm2 cm2(-) cara interior = -2.81 4.49 5.00 5.00 Ø 1/2" @ .25(+) cara exterior = 1.85 2.93 5.00 5.00 Ø 1/2" @ .25

Losa superior(-) cara exterior = -1.80 2.85 5.00 5.00 Ø 1/2" @ .25(+) cara interior = 2.80 4.46 5.00 5.00 Ø 1/2" @ .25

Pared vertical(-) cara exterior = 1.85 2.93 3.75 3.75 Ø 3/8" @ .20(+) cara interior = -0.84 1.46 3.75 3.75 Ø 3/8" @ .20

nota: Los Momentos M (t-m) y Aceros As(cm2) se han obtenido literalmente del SAP2000

Acero minimo en losas = 0.0020 x b x hSuperior e Inferior 5.00 cm2

Acero mínimo en pared vertical = 0.0015 x b x h3.75 cm2

Armadura perpendicular a la principal ( As temperatura = 0.0018 x b x h )Utilizaremos :En losas 4.50 cm2 usaremos Ø 3/8" @ .25

ambas caras

En pared vertical 4.50 cm2 usaremos Ø 3/8" @ .25ambas caras

Verificación del esfuerzo cortanteLosa Superior (cara del apoyo) Vu (tn) Mu(tn-m)

8.98 0.84

18.65 tn

--> Vu < ØVc ok

Losa Inferior (cara del apoyo) Vu (tn) Mu(tn-m)9.23 0.64

19.78 tn

--> Vu < ØVc ok

=+= eu

eu

e

bdM

dVbdAscfVc )32'178.0(φφ

=+= eu

eu

e

bdM

dVbdAscfVc )32'178.0(φφ

Page 4: 45003454-Alcantarillas-MCA-1-5-x-1-5

DIAGRAMA DE ENVOLVENTE DE MOMENTOS (TN-M)

DIAGRAMA DE ENVOLVENTE DE CORTANTES (TN)