DEPARTAMENTO DEL CHOCO

MUNICIPIO DE BAGADÓ

PROYECTO

“CONSTRUCCION BOX CULVERT EN EL CORREGIMIENTO PLAYA BONITA,MUNICIPIO DE QUIBDÓ- DEPARTAMENTO DEL CHOCO’’

Junio de 2012

MUNICIPIO DE BAGADÓ – DEPARTAMENTO DEL CHOCO

PROYECTO:

“CONSTRUCCION BOX CULVERT EN EL CORREGIMIENTO PLAYA BONITA,MUNICIPIO DE QUIBDÓ- DEPARTAMENTO DEL CHOCO’’

UBICACIÓN: DEPARTAMENTO DEL CHOCO

MUNICIPIO: BAGADÓ

COMUNIDAD BENEFICIARIA:

DIRECTA: 150 FAMILIAS

INDIRECTA; 900 FAMILIAS

VALOR ESTIMADO DEL PROYECTO: ______________

A. OBJETIVO GENERAL:El objetivo general es la construcción de un box culvert en el corregimiento de Playa

Bonita, Bagadó - Chocó que permita las recolección de las aguas residuales y lluviaque provienen de los sectores vecinos para que facilite el libre transito por esta vía.

B. JUSTIFICACION:En el corregimiento de Playa Bonita existe un canal rectangular pequeño que esutilizado por las habitantes para evacuar las aguas residuales y lluvias, debido a queeste sector carece de un sistema de alcantarillado (ver registro fotográfico). En lapresente ola invernal ha incrementado en gran cantidad las aguas que ingresan alcanal, desbordando y colmatando este, causándoles a los habitantes enfermedadesdermatológicas en la población infantil también se presentan plagas como son losmosquitos, sancudos y ratas.

La población del área principal de influencia de esta vía es una población negra,mestiza, indígena, y colonos en pequeña escala, su economía es principalmente es derebusque, también encontramos docentes, enfermeras, en menor grado.

Tomando en cuenta todo lo aquí expuesto y que estos pasos en épocas de inviernoobstaculizan este transito por varios días se hace prioritario la construcción de las obrasaquí mencionadas, para solucionar por siempre la trazabilidad por esta vía.

C. PLANTEAMIENTO DE LA PROBLEMÁTICA:

Los habitantes Playa Bonita, principalmente su población infantil viene padeciendo deenfermedades dermatológicas, debido a que cuando se presentan las lluvias las callesse inundan y los niños nadan en ellas. También se dificulta el transito de las personas ylos vehículos por las calles del sector.

En vista de todo lo ocurrido con la ola invernal esta vía se ha deteriorado por falta dealcantarillas y se han agudizado la problemática antes mencionada, por lo tanto se hacenecesario la construcción de un box culvert, para aliviar la problemática de la vía quele permita a los usuarios transitar con mas comodidad y evacuar las aguas residuales ylluvias presentes en el sector.

1. DESCRIPCION TECNICA DEL PROYECTO:

Una vez hecho los respectivos análisis se concluye que en esta via es primordialconstruir las siguientes obras:

Box Culver. Se pretende construir un box que recoja las aguas lluvia de estavia para poder solucionar el problema, por lo que es necesario hacer un boxen concreto armado, de 1,0 de Altura, y aletas de la misma altura que vallanhasta la parte más alta.

MEMORIAS DE CALCULO DE BOX DEL CORREGIMIENTO DE PLAYA BONITA

1 DISEÑO ESTRUCTURAL

Se plantea el diseño de un box culvert en el sector la paz del barrio Reposo 2 que empalmar

con el canal rectangular existente. Este canal atravesará el andén de la calle y recogerá las

aguas provenientes de las calles vecinas que drenan al canal existente.

1.1 DISEÑO DE CANAL RECTANGULAR

1.1.1 PREDIMENSIONAMIENTO

La estructura es un box culvert de concreto reforzado que se diseñará con la ayuda de una hoja

de cálculo en Excel. La estructura se modela por medio de elementos de concreto reforzado de

0.30x1.0 m de sección en muros y 0.30x1.0 m en losa de fondo. El espesor de los elementos

obedece a consideraciones de esbeltez ≥ 25 y espaciamiento para el refuerzo.

1.1.2 PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DE LOS MATERIALES

• Concreto:

o = 24 kN m3⁄ = 2.4 Ton m3⁄o f = 21MPa = 3000psi, para muros.

o f = 28MPa = 4000psi, para losa de fondo.

• Acero de refuerzo:

o γ = 78 kN m3⁄ = 7.8 Ton m3⁄o f = 420MPa = 60000psi

• Suelo de lleno (arenilla compactada mecánicamente):

o Ángulo de fricción interna: = 30o Cohesión: = 5 kN m2⁄o Peso unitario efectivo del suelo: γ = 19 kN m3⁄ = 1.9 Ton m3⁄

• Suelo de fundación:

o Ángulo de fricción interna: = 22o Cohesión: = 20 kN m2⁄o Ángulo de fricción entre la losa y el suelo: = × = 14.7o Peso unitario efectivo del suelo: γ = 17 kN m3⁄ = 1.7 Ton m3⁄

1.1.3 CARGAS DE DISEÑO

El canal se diseña para las cargas vivas y muertas, empujes de tierra y subpresiones del suelo

que deberá soportar la estructura según se especifica en la Norma Colombiana de Diseño y

Construcción Sismo resistente (NSR – 10) en el Título B y Título H.

Se aplicará una sobrecarga lateral a los muros de canal representada en 0.60m de altura de

lleno, para tener en cuenta efectos de cargas adicionales sobre los taludes laterales como

vehículos, maquinaria pesada o depósitos de material.

ILUSTRACIÓN 1 MODELO DE CARGA EN LA SECCION

1.1.3.1 MUROS:

• Carga muerta (D):

o Peso propio: 10.05 kN/m

• Carga de empujes (H):

o Empuje activo: variable en altura desde cero (0) en la parte más alta del muro

hasta 12.40kN/m en la base.

SECCIÓN RECTANGULAR FINAL

Para el empuje activo se considera un = 0.450, para tener en cuenta el efecto

sísmico sobre las fuerzas de empuje.

• Carga viva (L):

Se considera una sobrecarga de 11kN/m², debida a las vías aledañas y las viviendas en la

calle. De este modo, sumando la sobrecarga sobre el terreno como una altura adicional, se

obtiene un empuje activo variable en altura desde 9.5 kN/m en la parte más alta del muro

hasta 12.40kN/m en la base, ver Ilustración 1. Puede decirse que el empuje activo se

incrementa en 9.5 kN/m con la carga viva.

1.1.3.2 LOSA DE FONDO:

• Carga muerta (D):

o Peso propio: 10.05 kN/m

• Carga viva (L):

o Se considera la carga del agua sobre la losa de 5.7 kN/m (el efecto de esta carga

sobre los muros laterales no se tiene en cuenta para valorar el efecto del lleno

lateral a canal vacío).

1.1.3.3 COMBINACIONES DE CARGA1.7 + 1.4 + 1.7 NSR – 10, B.2.4 – 6

Para la estructura de box culvert, se tomará:1.3[1.0D+1.67(L+I)+1.0H], = 30% AASHTO 3.24.2.2

1.1.3.4 ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Con el análisis estructural se determinan las solicitaciones máximas por flexión, cortante y

fuerza axial que se causan en la estructura cuando se somete a las combinaciones de carga

descritas.

La estructura fue diseñada con la ayuda de una hoja de calculo en Excel, los resultados de

presentan a continuación:

CARGAS MUERTAS

Datos luz AB AC BA BD CA CD DB DCKo=1-Sen Ǿ (ton/m3) 1.9 k 100 100 100 100 100 100 100 100

0.50 Ǿ 30 km 75 75 75 75 75 75 75 75adm (ton/m2) 2 fd 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

HR´= 0.7 mf 0.08 0 -0.08 0 0 -0.15 0 0.15-0.04 -0.04 0.04 0.04 0.07 0.07 -0.07 -0.07

0.3 0.02 0.04 -0.02 -0.04 -0.02 -0.04 0.02 0.04-0.03 -0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 -0.03 -0.03

A B 0.01 0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 0.01 0.01NF -0.01 -0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 -0.01 -0.01

0.3 0.01 0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 0.01 0.011 -0.01 -0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 -0.01 -0.01

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000.3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

C D 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.000.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

M FINAL 0.03 -0.03 -0.03 0.03 0.08 -0.08 -0.08 0.08

AVALUO DE CARGA MUERTA 0.03 0.030.50 0.50

Placa superior 0.00 0W (ton/m/m) 0.50 0.50

1.005 -0.05 -0.05

Placa inferiorW (ton/m/m)

1.78 0.05 0.050.89 0.89

0 0.000.89 0.89

0.08 0.08

1.78

1.005

1

1

EMPUJE DE TIERRAS NudoDatos luz AB AC BA BD CA CD DB DC

Ko=1-Sen Ǿ γ (ton/m3) 1.9 k 100 100 100 100 100 100 100 1000.50 Ǿ 30 km 75 75 75 75 75 75 75 75

σ adm (ton/m2) 2 fd 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5HR´= 0.7 γ ω(ton/m3) 1.9 mf 0.00 -0.12 0.00 0.12 0.14 -0.05 -0.14 0.05

0.06 0.06 -0.06 -0.06 -0.05 -0.05 0.05 0.050.3 -0.03 -0.02 0.03 0.02 0.03 0.02 -0.03 -0.02

0.03 0.03 -0.03 -0.03 -0.03 -0.03 0.03 0.03A B -0.01 -0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 -0.01 -0.01

NF 0.01 0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 0.01 0.010.3 -0.01 -0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 -0.01 -0.01

1 0.01 0.01 -0.01 -0.01 -0.01 -0.01 0.01 0.010.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00C D 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00M FINAL0.06 -0.06 -0.06 0.06 0.10 -0.10 -0.10 0.10

0.95 0.06 0.060.00 0.00

Presión 1(ton/m2) 0.00 0Ko*γ*h 0.68 0.00 0.00 0.680.95 -0.04 -0.04

0.64 0.64Presión 2(ton/m2)Ko*g*h+((gs-ga)*Ko+ga)*h 1.24 0.93 0.93

1.24 0.04 0.040.89 0.29 0.29 0.89

Ptresión hidroestatica (ton/m2) 0 0.00ga*h 0.29 0.290.57 0.10 0.10

0.57

A B C D

1

1

CARGAS VIVAS

CALCULO DE UN BOX CULVERT NudoDatos luz AB AC BA BD CA CD DB DC

Ko=1-Sen Ǿ γ (ton/m3) 1.9 k 100 100 100 100 100 100 100 1000.50 Ǿ 30 km 75 75 75 75 75 75 75 75

σ adm (ton/m2) 2 fd 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5HR´= 0.7 mf 1.79 0 -1.79 0 0 -1.79 0 1.79

-0.90 -0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 -0.90 -0.900.3 0.45 0.45 -0.45 -0.45 -0.45 -0.45 0.45 0.45

-0.45 -0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 -0.45 -0.45A B 0.22 0.22 -0.22 -0.22 -0.22 -0.22 0.22 0.22

NF -0.22 -0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 -0.22 -0.220.3 0.11 0.11 -0.11 -0.11 -0.11 -0.11 0.11 0.11

1 -0.11 -0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 -0.11 -0.110.06 0.06 -0.06 -0.06 -0.06 -0.06 0.06 0.06

0.3 -0.06 -0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 -0.06 -0.06C D 0.03 0.03 -0.03 -0.03 -0.03 -0.03 0.03 0.03

-0.03 -0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 -0.03 -0.03M FINAL 0.90 -0.90 -0.90 0.90 0.90 -0.90 -0.90 0.90

AVALUO DE CARGA VIVA 0.90 0.9010.76 10.76

caso 1 (1 camión) 0.00 0W (ton/m/m) 10.76 10.76

20.32 0 0

caso 2 (2camiones) Efecto dinamW (ton/m/m) (%)

16.55 30% 0 010.76 10.76

1,75hr< ancho placa 0 0.000.2625 0.7 cumple 10.76 10.76

0.90 0.90

A B C D

21.52

11

1

1

21.52

DIAGRAMAS

V(Ton) V(Ton) V(Ton)0.50 0.11 0.64 0.64 10.76 2.37

0.11 2.370.50 0.18 0.18

0.510.17 0.17

0.89 0.20 0.29 10.76 2.370.05 0.06 0.93

0.05 0.93 0.060.20 0.89 0.29 2.37

M(T*m) M(T*m) 0.06 M(T*m)0.03 0.03 0.90 0.90

0.060.03 0.03 0.06

0.09 1.79

0.06 0.06 0.12 0.120.14 1.79

0.08 0.08 0.10 0.900.10

0.08 0.08 0.10 0.10 0.90 0.90

M (t*m) M absolutos vu=Vu/0,85*b*d 0,53*raiz(fc)Mau = Mbu 2.09 2.09 Base (m) 1 Placa sup Vau = Vbu 5.28 2.59 7.68 si cumpleMABu 3.96 3.96 d (m) 0.24 Placa inf Vcu = Vdu 5.48 2.68 7.68 si cumpleMcu = Mdu 2.22 2.22 Mid muro (m) 0.15 Muros Vcu = Vdu 0.35 0.17 7.68 si cumpleMCDu 4.04 4.04 suma 0.39MCAu con cv -1.82 1.82 Beta lateral 1.3 Mn=(0,44*Raíz(f´c)b*h^2)/100000 As min(cm2)MCAu sin cv 0.13 0.13 Beta vertical 1.0 Mn 5.74 0.0033

f́ c (kgr/cm2) 210fy (kgr/cm2) 4200

U = 1,3*(D+1,67L+B*ET)

CARGA MUERTA EMPUJE DE TIERRAS CARGA VIVA

-0.03

• á < . La estructura satisface la condición de esfuerzo axial.

• á < 0.53 . La estructura no requiere refuerzo por cortante.

• Los desplazamientos que se generan son de baja magnitud (menores que 0.01H) por lo

que puede concluirse que las dimensiones de la estructura son satisfactorias para

soportar las condiciones de esfuerzo a las que estará sometida.

1.1.3.5 CÁLCULO DE LAS CUANTÍAS DE ACERO

Dadas las solicitaciones, se verifican los estados de esfuerzos en el concreto para determinar la

necesidad de colocar acero de refuerzo.

• Recubrimiento Mínimo.

Para estructuras de hormigón en contacto permanente con agua o tierra, NSR – 10, C.7.7.1:

í = 0.07 = 7• Límites de la cuantía (NSR – 10, C.10.5.1):

o ρ = 0.0018 (Losas, muros y zapatas)

o í = = 0.0033 (vigas)

o á = 0.75 = 0.027La cuantía se calcula para una longitud de muro y de losa de 1.0 metro.

• Cuantía mínima por retracción y fraguado (NSR – 10, C.7.12.1):= 0.0018• Refuerzo por flexión:

Para verificar la cuantía de refuerzo por flexión se resuelve la siguiente ecuación:0.59 × − − = 0Donde = 0.90, es el factor de reducción de resistencia por flexión (NSR – 10, C.9.3).

Se debe satisfacer un área de refuerzo por retracción de fraguado de 3cm² en cada cara del

elemento muro y elemento losa, de este modo se deben colocar barras Nº 3 (3/8”) espaciadas

cada 26cm en ambas caras del elemento. Estas barras se orientan en el sentido longitudinal del

canal.

Para la losa en el extremo, en el tramo de box culvert, para el espesor de 0.30m se deberán

poner barras Nº 4 (1/2”) espaciadas a 0.20m, en ambas caras de la losa. Estas barras se

orientan en el sentido longitudinal del canal.

En el empalme con el box culvert existente, se deberá hacer una junta de contracción con cinta

PVC. Se deberá suspender la totalidad del refuerzo en la junta.

El detallado del refuerzo puede observarse en la siguiente ilustración.

PRESUPUESTO DE CONSTRUCCIÓN DE BOX CURVERT DEL SECTOR LA PAZ, BARRIO REPOSO 2,MUNCIPIO DE QUIBDÓ - CHOCÓ

CAP DESCRIPCION Y ESPECIFICACION UND CANT Vr Unitario Vr total

I TRABAJOS PRELIMINARES1.1 Campamento GBL 1.001.2 Localización trazado y replanteo GBL 283.001.3 Valla informativa GBL 1.00

1.4 Retiro de material proveniente de la excavación delbox culvert y la via M3 254.70

1.5

Demolición de concreto en cualquier tipo deestructura, en cualquier resistencia, además incluyetransporte hasta el sitio de cargue y la botada en elsitio de disposición final. (incluye demolición y retirode box existente)

M3 3.00

II EXCAVACION

2.1 Excavación en suelo arcilloso para boxcoulvert M3 254.70

Excavación en suelo arcilloso para via M3 79.20

III BOXCOULVERTH

3.1 Solado de limpieza de 0,05 mt en concreto hidráulicode 2500 psi M2 7.08

3.2 Suministro y colocación de formaleta M2 1,337.18

3.3 Suministro y colocación de Acero tipo A - 6 0 conbarra Ø 1/2" colocada cada 0,20 mt según diseño KG 5,943.00

3.4 Suministro y colocación de Acero tipo A - 6 0 barraØ 3/8" colocado sentdo longitdinalmente KG 2,646.62

3.5 Preparación y colocación de concreto hidráulico de3000 psi para Boxcoulverth M3 186.78

3.6 Lleno con material petreo (resebo) M3 501.77

3.7 Cinta PVC para juntas ML 100.00

IV LIMPIEZA4.1 Limpieza general y retiro de material sobrante M3 254.70

COSTO DIRECTO

COSTOS INDIRECTOSAdministración 10% de C.D.Imprevistos 10% de C.D.SUBTOTALUtilidades: 5% de subtotalI.V.ACOSTO TOTALINTERVENTORIA 7%TOTAL

DEPARTAMENTO DEL CHOCÓMUNICIPIO DE QUIBDÓ

PROYECTO: PRESUPUESTO DE CONSTRUCCIÓN DE BOX CURVERT DELSECTOR LA PAZ DEL BARRIO REPOSO 2, MUNCIPIO DE QUIBDÓ -CHOCÓDURACION DEL PROYECTO: 3 MESESLOCALIZACION GEOGRAFICA: QUIBDÓ - CHOCO

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

ITEMS ACTIVIDADMES 1 MES 2 MES 3

SEMANAS SEMANAS SEMANAS1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

ITRABAJOSPRELIMINARES

II EXCAVACIONIII BOXCOULVERTHIV LIMPIEZAV INTERVENTORIA

REGISTRO FOTOGRAFICO