Diseo Cruce Aereo LinganeDISEO DE PASE AEREO PARA TUBERIAS (L=16.40 m)PROYECTO: INSTALACIN DE LOS SERVICIOS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO EN EL CASERO DE PUERTO BERMDEZ, DISTRITO DE ALTO VIABO, PROVINCIA DE BELLAVISTA - REGIN SAN MARTNUBICACION: PASE AEREO EN TUBERA DE CONDUCCINDATOS DE DISEOLongitud del Cruce Aereo ColganteLP=16.40mtsFc =1.5 mts( 3/4" , 1", 1 1/2" , 2", 2 1/2" , 3" y 4" )Diametro de la tuberia de agua =3.00PulgMaterial de la tuberia de aguaMat.TUBERIA FGSeparacion entre pendolasSp=0.50mtsRESULTADOS DE DISEO1). Calculo de la Flecha del Cable (Fc)1.50mts2). Calculo de la Altura de la Torre (Columna )2.60mtsAltura debajo de la Tuberia0.60mtsAltura Minima de la Tuberia a la Pendula0.50mts1.50Fc=1.503). Calculo de las PendulasPeso de la Tuberia de Conduccion3.000kg/mPeso accesorios (grapas, otros)3.000kg/m0.500.500Peso de Cable de la Pendola0.170kg/m0.60Altura Mayor de la Pendola2.000mPeso Total de la Pendola3.340kgFactor de Seguridad de Tension (2-5)5.000Tension de Rotura por Pendula0.020Ton204). Calculo de los Cables PrincipalesTIPO BOA (6x19)Peso de tuberia de Conduccion3.000kg/mPulg,P (Kg/m)Rot. (Tn)Peso accesorios (grapas, otros)3.000kg/m1/4"0.172.67Peso de cable pendola0.170kg/m3/8"0.395.95Peso de cable Principal ( asumido )0.390kg/m1/2"0.6910.44Peso de Servicio de la Armadura6.560kg/mCABLE DE PENDOLA1/4"0.172.67Velocidad del Viento (V)(1 m/s)86.400Km/diaPeso por Efecto del viento (Pviento)10.451kg/mTIPO BOA (6x19)Pvi =0.005*0.7*velocidad viento^2*ancho del puentePeso por Efecto del Sismo (Psismo)1.181kg/mPulg,P (Kg/m)Rot. (Tn)Peso Maximo (P max)18.192kg/m1/4"0.172.67Momento maximo por servicio (Mmax.ser)0.612Ton-m3/8"0.395.95Tension maxima de servicio (Tmax.ser)0.408Ton(Horizontal)1/2"0.6910.44Tension maxima de servicio (Tmax.ser)0.439Ton(Real)5/8"1.0716.2Factor de seguridad a la tension (2 -5)2.5003/4"1.5523.2Tension maxima a la rotura (Tmax.rot)1.098Ton1"2.7540.7Tension maxima a la rotura/cable1.098Ton1 1/8"3.4851.3Tension maxima de servicio/cable0.439TonOK!1 1/4"4.3631 3/8"5.2175.7Diseo de Cable:1 1/2"6.1989.71 5/8"7.261041Cable de3/8"Tipo Boa (6x19) Cable Principal1 3/4"8.441211Cable de1/4"Tipo Boa (6x19) Cable Secundario2"111565). Diseo de la Camara de AnclajeAncho de la Camara de Anclaje1.20mLargo de la Camara de Anclaje1.20m1.301.20Alto de la Camara de Anclaje1.30m1.20Analisis de la Camara de AnclajeCapacidad Portante Admisible (Cap. Adm)0.60kg/cm2X1 =0.25Peso unitario del terreno (Pu)1850.00kg/m3Peso unitario del Concreto (Puc)2400.00kg/m3Tmax.serCalidad del concreto (camara de anclaje) (f'c)140.00kg/cm2Tmax.ser*Seno(alfa)Angulo de friccion interna ()32.00Angulo de salida del cable principal (alfa)45.00X=Wp*b/2-Tmax,serSEN(o)*X1-Tmax,serCOS(o)*Y1Distancia de la Base al Cable de Anclaje0.25mwp-Tmax,serSEN(o)Distancia del Costado al Cable de Anclaje0.25mTmax.ser*Cos(alfa)X=0.6074246221Empuje de Terreno (Et)0.576Tn - m0.250= Y1Tension Maxima de Servicio Vertical (seno)0.31Tn-mTension Maxima de Servicio Horizontal (coseno)0.31Tn-mq2Et= P.u*H^2*prof**(Tan(45-&/2))^2 / 2Peso Propio de la Camara de Anclaje (Wp)4.49Tnq1Suma de Momentos / Fuerzas Verticales (d)0.607mb/2= d + eExcentricidad de la resultantes de Fuerzas (e)-0.007mOK !b=1.2e=b/2-d < b/3Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q)q =(suma Fzas. verticales/ Area)*(1+ 6* e/ b)Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q1)0.280kg/cm2OK!edq1=[(Wp-Tmax.ser*SEN(o) )/(b*prof)]*(1+6* e/ b)Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q2)0.301kg/cm2OK!q2=[(Wp-Tmax.ser*SEN(o) )/(b*prof)]*(1-6* e/ b)b/2Analisis de Factores de Seguridad:F.S.D=(Fzas. estabilizadoras/ Fzas.desestabilizadoras)F.S.D=[ (Wp -Tmax.ser*SEN(o))*U ] / [ Tmax.ser*COS(o) ]Factor de Seguridad al Deslizamiento (F.S.D)1.500Coeficiente de Deslizamiento (f)0.750Factor de Seguridad al Volteo (F.S.V)2.000F.S.V=(Momentos estabilizadores/ Momentos desestabilizadores)Factor de Seguridad al Deslizamiento Calculado10.102OK!Factor de Seguridad al Volteo Calc.17.362OK!F.S.V= (Wp *b/2 )/ ( Tmax.ser*SEN(o)*X1+Tmax.ser*COS(o)*Y1)Diseo de la Torre de Suspension.Calculo de las Fuerzas Sismicas:Factor de importanciaU=1.0004530Factor de sueloS=1.000Coeficiente sismicoC=0.350Factor de ductilidadRd=3.000Factor de ZonaZ=0.700Angulo de salida del cabletorre-camaraAlfa=45.000Angulo de salida del cable(valor de comparacion =arctan(2*Fc/LP)torre-PuenteBeta=30.00010.47Dimension de la TorreAncho de la Torre de Suspension (b)0.400mAncho de la Zapata de la Torre (B)0.800mLargo de la Torre de Suspension (L)0.300mLargo de la Zapata de la Torre (L)0.800mAlto de la Torre de Suspension (Ht)2.600mAlto de la Zapata de la Torre (Hz)0.500mPeso Unitario del Concreto (Puc)2400.00kg/m3Peso Unitario del Concreto (Puc)2400.00kg/m3Fs3=0.031Ht/3Nivelhi (m)wi*hiFs ( i )3.0002.6001.2980.031TnFs2=0.022.0001.7330.8650.020Tn1.0000.8670.4330.010TnHt/32.596Ht=2.600Fs1=0.01Fs= (S.U.C.Z / Rd )*Peso de toda la estructuraHt/3Fs=0.061TnFs(fuerza sismica total en la base)Analisis de Estabilidad de la TorreFs3=0.031Tmax.ser *COS(alfa)Tmax.ser *COS(beta)Ht/3Fs2=0.02Tmax.ser*SEN(alfa)Tmax.ser *SEN(beta)Ht/3Ht=2.6=0.01Ht/3q2q1Capacidad Portante Admisible (Cap. Adm)0.600kg/cm2B=0.8b/2= d + eTension Maxima Servicio (Tmax.ser*Seno(beta)0.220Tn-me=b/2-d < b/3Tension Maxima Servicio (Tmax.ser*Cos(beta)0.380Tn-mTension Maxima Servicio (Tmax.ser*Seno(alfa)0.311Tn-me dTension Maxima Servicio (Tmax.ser*Cos(alfa)0.311Tn-mb/2Peso Propio de la Torre (Wpt)0.75Tnd=(Wp*2b/3+Wz*b/2+Tmax.ser*SEN(o2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(o)*2b/3-[ Tmax.ser*COS(o2)-Tmax.ser*COS(o) ]*(H+hz)-Fs3*(H+hz)-Fs2*2*(H+hz)/3-Fs1*(H+hz)/3)Peso Propio de la Zapata de la Torre (Wzt)0.77TnWp+Wz+Tmax.ser*SEN(o)+Tmax.ser*SEN(o2)(Momentos)/(Fuerzas Verticales) (d)0.302q =(suma Fzas. verticales/ Area)*(1+ 6* e/ b)Excentricidad de la resultantes de Fuerzas (e)0.098mOK !q1=[(Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN(o) ))/ (b*prof)]*(1+6* e/ b)q1=[(Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN(o) ))/ (b*prof)]*(1-6* e/ b)Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q)Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q1)0.555kg/cm2OK!Presion de la Estructura Sobre el Terreno (q2)0.054kg/cm2OK!Analisis de Factores de Seguridad:F.S.D= [ (Wp+Wz +Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN(o))*U ][Tmax.ser*COS(o2)- Tmax.ser*COS(o) +Fs3+Fs2+Fs1 ]Factor de Seguridad al Deslizamiento (F.S.D)1.750F.S.V=Wp*2b/3+Wz*b/2+ Tmax.ser*SEN(o2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(o)*2b/3Coeficiente de Deslizamiento (f)0.750Factor de Seguridad al Volteo (F.S.V)2.000(Tmax.ser*COS(o2)*(Ht+hz)-Tmax.ser*COS(o)*(Ht+hz)+Fs3*(Ht+hz)+Fs2*(2*Ht/3+hz)+Fs1*(Ht/3+hz))Factor de Seguridad al Deslizamiento Calculado7.825OK!Factor de Seguridad al Volteo Calc.2.668OK!Diseo Estructural de la Torre ( Metodo de la Rotura):Fs3=0.031Tmax.rot *COS(o)Tmax.rot *COS(o2)Ht/3Fs2=0.02Tmax.rot *SEN(o)Tmax.rot *SEN(o2)Ht/3COLUMNAHt=2.6Fs1=0.010.40Ht/30.30ZAPATAAADISEO POR METODO A LA ROTURATension Maxima de Rotura (Tmax.rot)0.659TnTmax.rot/columna=1.5*Tmax.ser/columnaMomento Ultimo de Rotura (Mu)0.260Tn-mMu=( Tmax.rot*COS(o2)-Tmax.rot*COS(o))*Ht+Fs3*Ht+Fs2*Ht*2/3+Fs1*Ht/3Diseo de la Columna a Flexion:Calidad del Concreto (f'c)210.00kg/cm2Fluencia del Acero (Fy)4200.00kg/cm2Recubrimiento de Concreto4.00cm0Diametro de Acero5/8Pulg0Largo de la Columna (b)30.00cm0.0Peralte de la Columna (d)40.00cmCuantia Generica (w)0.003&=0.000