Mem Estruct Lecho Secado

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DISEÑO ESTRUCTURAL DE LECHO DE SECADO INTRODUCCION El proyecto que se diseñará es un tanque tipo sección rectangular, se analizará y se diseñará conforme a la siguiente normativa: Normativa a Utilizar. Code Requirements for Environmental Engineering Concrete Structures(ACI 350M-01) And Commentary (ACI 350RM-01), Reported By ACI Committee 350. Design Considerations for Environmental Engineering Concrete Structures (ACI 350.4R-04), Reported by ACI Committee 350. Concrete Structures for Containment of Hazardous Materials (ACI 350.2R-04), Reported by ACI Committee 350. Tightness Testing of Environmental Engineering Concrete Structures (ACI 350.1-01) and Commentary (350.1R-01), Reported by ACI Committee 350. Environmental Engineering Concrete Structures (ACI 350.R-89), Reported by ACI Committee 350. Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318M-08) and Commentary, Reported by ACI Committee 318. Norma Técnica del Reglamento Nacional de Edificaciones "Diseño Sismoresistente" E-030. Los dos folletos publicados por la Portland Cement Association: Circular Concrete Tanks Without Prestressing y Rectangular Concrete Tanks.

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Cálculo estructural lecho de secado sección rectangular

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DISEÑO ESTRUCTURAL DE LECHO DE SECADO

INTRODUCCION

El proyecto que se diseñará es un tanque tipo sección

rectangular, se analizará y se diseñará conforme a la

siguiente normativa:

Normativa a Utilizar.

Code Requirements for Environmental Engineering

Concrete Structures(ACI 350M-01) And Commentary (ACI

350RM-01), Reported By ACI Committee 350.

Design Considerations for Environmental Engineering

Concrete Structures (ACI 350.4R-04), Reported by ACI

Committee 350.

Concrete Structures for Containment of Hazardous

Materials (ACI 350.2R-04), Reported by ACI Committee

350.

Tightness Testing of Environmental Engineering Concrete

Structures (ACI 350.1-01) and Commentary (350.1R-01),

Reported by ACI Committee 350.

Environmental Engineering Concrete Structures (ACI

350.R-89), Reported by ACI Committee 350.

Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI

318M-08) and Commentary, Reported by ACI Committee 318.

Norma Técnica del Reglamento Nacional de Edificaciones

"Diseño Sismoresistente" E-030.

Los dos folletos publicados por la Portland Cement

Association: Circular Concrete Tanks Without

Prestressing y Rectangular Concrete Tanks.

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Modelación de la estructura por elementos finitos.

Presión del agua en cara interior:

Presión del filtro en cara interior:

Cálculo del empuje del filtro

Ka = tg² ( 45° - ô/2 ) Ps = 1.90 T/m3

ô° = 32.00

f = tg ô (Vaciado in-situ)

f = 0.625 f < 0.60

f = 0.60

Ka = 0.31

m = 0.6

Ps' = Ps - m Pa m = coeficiente que depende del índice de vacíos del terreno

Pa = Peso específico del agua

Ps' = 1.30 T/m3

Ws = Ka Ps = 0.40 T/m3

Presión el fondo para h=1.53

Ws = 0.40 x 1.53 = 0.61 Ton/m2

= 1.00 Ton/m3

= 1.53 Ton/m2

H

gH

gagua

Sabemos, que la altura de nuestros muros son; 1.53 metros, además que el peso específico del agua es de; 1.00

toneladas/metros cúbicos, por lo que la presión en el fondo de los muros o tanque serán:

1.5

3

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Presión del filtro en caras interiores:

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Presión del agua en caras interiores

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Combinaciones de carga = 1.4 WD + 1.7 Wagua + 1.7 Wfiltro

Mvertical = 1.343 Ton-m

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Combinaciones de carga = 1.4 WD + 1.7 Wagua + 1.7 Wfiltro

Mhorizontal = 0.948 Ton-m

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Vmax. =2.505 Ton/m

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VERIFICACION DEL ESPESOR DEL MURO

Ta = 3,135.0 Kg Tracción

esh = 0.0003 cm coeficiente de contracción del concreto

fs = 1,400 Kg/cm2 acero para tensión directa

As=Ta/Fs 2.24 cm2 Calculo del As

Es = 2,040,000.00 Kg/cm2

Ec = 217,370.65 Kg/cm2

n=Es/Ec 9.38 Calculo de la constante n

Espesor de muro h = 15.00 cm

Esfuerzo a tensión actuante ft = 2.97 Kg/cm2 OK < 0.10 f'c = 21.00 Kg/cm2 Esf. Tensión permisible

REVISION DEL CORTANTE

a) Cortante lado largo borde inferior punto central

cortante max V = 2,505.00 Kg

Vc = 0.85 x 0.53 x raiz f'c x b x d

Vc= 6,217.45 Kg

Vu=1.7 x Vmax = 4,258.50 Kg

Vu act = 4,258.50 Kg Vu act < Vc : OK

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DISEÑO DE MUROS

Mu = T.m

K=Mu/b*d2 = Tn/cm2

f'c = 210.00 kg/cm2 ρ mín = 14/fy = 0.0033

espesor muro h = 15.00 cm fy= 4200 kg/cm2

b = 100.00 cm ρ cont. Y temp. = 0.0018 ACI-318

fy = 4,200.00 kg/cm2 As cont. Y temp. = 2.70 cm2

Espesor de Muro H = 15.00

Recubrimiento r = 5.00

Diametro de fierro a flexion φ = 3/8

Altura efectiva d = 9.52 cm cuantia max = 0.75* α*fc/fy*6000/(6000+ fy) para fc<=280 Kgf/cm2 α= 0.7225 y β=0.425

a = 444.71

PUNTO M HOR MY 1.7 x MHOR MY FDS = 1.30 M HOR My t.m M abs As cm2 b ρ máxima As min Nu (Ton) 1.7 x 1.65 xNu As xNu As total

As cont. Y

temp.

Momento horizontal máximo 0.558 0.948 1.232 1.232 1.232 3.580 35999.8 0.0159 3.143 0.827 2.320 0.307 3.887 3.01

DISTRIBUCION DEL ACERO DE REFUERZO PRINCIPAL HORIZONTAL

PUNTO 1/4 pulg 3/8 pulg 1/2 pulg 5/8 pulg 3/8" S (cm) 1/2 " S (cm)

Momento horizontal máximo 12 5.47 3.01 1.95 18.00 30.00 3/8" @ 18.00 cm

DISTRIBUCION DEL ACERO DE REFUERZO HORIZONTAL PARA CONTRACCION Y TEMPERATURA

PUNTO 1/4 pulg 3/8 pulg 1/2 pulg 5/8 pulg 3/8" S (cm) 1/2 " S (cm)

Momento horizontal máximo 9 4.24 2.33 1.51 22.50 45.00 3/8" @ 22.50 cm

USAR

USAR

MOMENTOS VERTICALES

punto Mo vert Mx 1.7 x Mo vert Mx FDS = 1.30 Mo vert Mx cuantia max As min 3/8" S (cm) 1/2 " S (cm)

M° vertical máximo 0.79 1.343 1.7459 1.7459 0.0159 3.143 12.86 22.50 3/8 " @ 12.50 cm

USAR

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Máximo espaciamiento de las barras para control de fisuración

M = 0.790 Ton-m Mumín = M = 0.558 Ton-m

As = 5.180 cm2 As = 3.887 cm2

d= 9.52 cm d= 9.52 cm

n= 9.38 n= 9.38

ρ = 0.0054 ρ = 0.0041

K= 0.27 K= 0.24

j= 0.91 j= 0.92

fs = 1,761 Kg/cm2 fs = 1,638 Kg/cm2

dc = 5.48 cm dc = 5.48 cm

factor z= 16,900 Kg/cm límite de la distribución del reuerzo a flexión para una grieta de 0.22 mm ACI 350-01 factor z= 16,900 Kg/cm límite de la distribución del reuerzo a flexión para una grieta de0.22 mm ACI 350-01

s max = 14.73 cm > OK 12.86 cm s max = 18.31 cm > OK 18.00 cm

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DISEÑO DE LA ZAPATA

1.- DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA DE LA ZAPATA

A.- CARGA MUERTA a (m) b (m) h (m) Pe (Kg/m3) Peso (Kg)

Viga 25 x 20 0.25 7.15 0.20 2,400.00 858.00

Viga 25 x 15 0.25 28.60 0.15 2,400.00 2,574.00

losas 1.60 1.60 0.05 2,400.00 3,840.00

Columnas 8 2.00 0.20 0.15 2,400.00 24.83

Columnas 4 2.50 0.20 0.15 2,400.00 31.03

Techo 11.30 8.30 50.00 4,689.50

Impermeabilzante en muros 1.53 28.60 0.02 1,500.00 1,312.74

Muro de ladrillo de soga 1.00 28.24 0.13 1,800.00 6,608.16

Muro 1.53 28.60 0.15 2,400.00 15,752.88

total Peso = 35,691.14

Peso por ml. = 1,247.94

Peso de la zapata 1.00 1.30 0.40 2,400.00 1,248.00

B.- CARGA VIVA

Sobrecarga en losa 1.28 200.00 256.00

Peso del agua + filtro 1.53 0.75 1610.00 1,847.48

Peso del suelo 1.25 0.40 1,800.00 900.00

P

PD = 1.25 Ton/m

PL = 0.26 Ton/m

Pz = 1.25 Ton/m

M Pa = 1.85 Ton/m

Psuelo = 0.90 Ton/m

2.46 Ton/m2

MD = 0.00 Ton-m

ML = 1.34 Ton-m

MS = 0.00 Ton-m

M = 1.34 Ton-m

R = 5.50 Ton/m

X = 0.38 m

e = 0.27 m

2.46 Ton/m2

0.40 m

0.40 m 0.15 m 0.75 m

1.30 m

σ 1 = -1.11 Ton/m2 σ 2 = 9.57 Ton/m2

X

R

sact (kg/cm2) s t (kg/cm2) OBS.

0.96 1.00 OK

CARGA DE SERVICIO POR METRO LINEAL (P)

Presión del agua =

ESFUERZOS EN EL TERRENO

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2.- ARMADURA DE LA ZAPATA

CARGA POR RESISTENCIA ULTIMA

Carga última

P FCD = 1.40

FCL = 1.70

Pu = 1.4 PD + 1.7 PL

M Pu = 8.60 Ton/m

Mu = 2.28 Ton-m

X = 0.35 m

e = 0.30 m

σ 1 = -2.67 Ton/m2

σ 2 = 15.90 Ton/m2

2.46 Ton/m2

0.40 m

0.40 m 0.15 m 0.75 m

1.30 m

σ 1 = -2.67 Ton/m2 σ 2 = 5.19 Ton/m2 σ 2 = 15.90 Ton/m2

X

R

M x-x = 1.91 Ton-m Reservorio lleno

Ø 1/2 ''

Øacero/2 = 0.635 cm

Recubrimiento = 7.500 cm

d = 31.87 cm

b= 100.00 cm

f´c = 280.00 Kg/cm2 fy= 4200.00 Kg/cm2

Φ = 0.9

Mu = 1.91 T-m/m

a = 0.28 cm

As = 1.59 cm 2 /m

Se usara longitudinalmente varillas de:

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rmin Asmin (cm2)

0.003 15.60

f (ref. cada/cara) s (cm) s (cm)

1.27 16.00 15

rmin Asmin (cm2)

0.003 15.60

f # total varillas usar #

1.27 12.283 12

REFUERZO TRANSVERSAL

REFUERZO LONGITUDINAL

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