Reservorio San Agustin V=25 m3DISEO DE RESERVORIO DE
ALMACENAMIENTO DE V=25 m3DATOS:POBLACIN FUTURA: Pf =300.00
Habs.DOTACIN:Dot =200.00 Lit/Hab/DiaCONSUMO MAXIMO DIARIOQmd = 1.3
x Pf x Dot.0.90 LitrosVolumen del Reservorio, considerando el 25%
de Qm: V = Qm x 0.2015.60 LitrosVolumen asumido para el diseo:25.00
m3(Se asume)
Con el Valor del volumen (V) se define un reservorio de seccin
cuadrada cuyas dimensiones son:
TAPA
NIVEL DE AGUABLh H b
Altura de agua:h = 1.575 mAncho de la Pared:b =3.98 mSe asume b
=4.00 m2.5396825397Bordo libre:B.L. =0.30 mAltura total:H = 1.875 m
Nuevo Volumen =25.20 m3
DISEO ESTRUCTURAL DEL RESERVORIO:Para el diseo estructural del
reservorio, se utilizar el mtodo Portland Cement Association, que
determina momentos yfuerzas cortantes como resultado de
experiencias sobre modelos de reservorios basados en la teora de
"Plates andShells de Timoshenco, donde se consideran la partes
empotradas entre si.En los reservorios apoyados o superficiales,
tpicos para poblaciones rurales, se utiliza preferentemente la
condicinque considera la tapa libre y el fondo empotrado. Para este
caso cuando acta solo el empuje del agua, la presin enel borde es
cero y la presin mxima (P), ocurre en la base.
P = Ya x hEl empuje del agua es: V = Ya x h x b/2
Donde: Ya =1000.00 Kg/m3; Peso especifico del aguaYt =1800.00
Kg/m3; Peso especifico del terrenoGt =0.90 Kg/cm; Capacidad
Portante del terreno
A.- CALCULO DE MOMENTOS Y ESPESOR (E): PAREDES: El calculo se
realiza cuando el reservorio se encuentra lleno y sujeto a la
presin de agua. Relacin : b/h =2.54 Para la relacin b/h, se
presentan los coeficientes (K) para el calculo de los momentos, en
una relacin b/h=2.50VALORES DE LOS COEFICIENTES (K) PARA EL CALCULO
DE MOMENTOS - TAPA LIBRE Y FONDO EMPOTRADO Por ser la ms cercana al
valor clculado.
b/hx/h Y = 0 Y = b/4 Y = b/2 b/hx/h Y = 0 Y = b/4 Y =
b/2MxMyMxMyMxMyMxMyMxMyMxMy00.0000.0270.0000.0130.000-0.07400.0000.0250.0000.0140.000-0.0821/40.0120.0220.0070.0130.013-0.0661/40.0100.0190.0070.013-0.014-0.0712.501/20.0110.0140.0080.010-0.011-0.0533.001/20.0500.0100.0080.010-0.011-0.0553/4-0.021-0.001-0.0100.001-0.005-0.0273/4-0.033-0.004-0.0180.000-0.006-0.0281-0.108-0.022-0.077-0.0150.0000.0001-0.126-0.025-0.092-0.0180.0000.00000.0000.0270.0000.0130.000-0.074Los
momentos se determinan mediante la siguiente
formula:1/40.0120.0220.0070.0130.013-0.066M = K x Ya x
h32.501/20.0110.0140.0080.010-0.011-0.053Conocidos los datos se
calcula:Yax h3 =3906.98
Kg3/4-0.021-0.001-0.0100.001-0.005-0.0271-0.108-0.022-0.077-0.0150.0000.000MOMENTOS
(Kg-m) DEBIDO AL EMPUJE DEL
AGUA00.0000.0270.0000.0090.000-0.0601/40.0130.0230.0060.010-0.012-0.059
b/hx/h Y = 0 Y = b/4 Y =
b/22.001/20.0150.0160.0100.010-0.010-0.049MxMyMxMyMxMy3/4-0.0080.003-0.0020.003-0.005-0.02700.00105.490.0050.790.00-289.121-0.086-0.017-0.059-0.0120.0000.0001/446.8885.9527.3550.7950.79-257.8600.0000.0250.0000.0070.000-0.0502.501/242.9854.7031.2639.07-42.98-207.071/40.0120.0220.0050.008-0.010-0.0523/4-82.05-3.91-39.073.91-19.53-105.491.751/20.0160.0160.0100.009-0.009-0.0461-421.95-85.95-300.84-58.600.000.003/4-0.0020.0050.0010.004-0.005-0.0271-0.074-0.015-0.050-0.0100.0000.000Del
cuadro anterior se obtiene el Mximo Momento Absoluto:M =421.95
Kg-m00.0000.0210.0000.0050.000-0.040ESPESOR DE LA PARED
(e):1/40.0080.0200.0040.007-0.009-0.044Se determina mediante la
siguiente formula: e = (6 x M/ (ft x b))
1.501/20.0160.0160.0100.008-0.008-0.042Donde: f'c =210.00 Kg/cm;
Resistencia del concreto3/40.0030.0060.0030.004-0.005-0.026ft
=12.32 Kg/cm; 0.85 x (f'c)1-0.060-0.012-0.041-0.0080.0000.000b
=100.00 cm00.0000.0150.0000.0030.000-0.029Reemplazando valores se
tiene:e =14.34 cmSe asume e =15.00
cm1/40.0050.0150.0020.005-0.007-0.0341.251/20.0140.0150.0080.007-0.007-0.037LOSA
DE CUBIERTA:3/40.0060.0070.0050.005-0.005-0.024La losa de cubierta,
ser considerada como una losa armada en dos sentidos y apoyada en
sus cuatro lados.1-0.047-0.009-0.031-0.0060.0000.000Espesor de la
losa: E = (L + 2*e/2)/3600.0000.0090.0000.0020.000-0.018L =4.00
m1/40.0020.0110.0000.003-0.005-0.023E =0.12 mSe asume E =0.125
m1.001/20.0090.0130.0050.005-0.006-0.0293/40.0080.0080.0050.004-0.004-0.020Segn
el Reglamento Nacional de Edificaciones para losas macizas en dos
direcciones, cundo la relacin de
las1-0.035-0.007-0.022-0.0050.0000.000dos es igual a la unidad, los
momentos flexionantes en las fajas centrales
son:00.0000.0040.0000.0010.000-0.007MA = MB =
CWL...........(1)Donde:C =
0.0361/40.0010.0080.0000.002-0.002-0.011METRADO DE
CARGAS:0.751/20.0050.0100.0020.003-0.003-0.017Peso Propio : E x
2400 =300.00 Kg/m3/40.0070.0070.0030.003-0.003-0.013Carga Viva :
=150.00 Kg/m1-0.024-0.005-0.015-0.0030.0000.000W = 450.00
Kg/m00.0000.0010.0000.0000.000-0.0021/40.0100.0050.0000.001-0.001-0.004Reemplazando
valores en la ecuacin (1), se
tiene:0.501/20.0020.0060.0010.001-0.002-0.009MA = MB =299.54
Kg-m3/40.0040.0060.0010.001-0.001-0.0071-0.015-0.003-0.008-0.0020.0000.000Conocidos
los valores de los momentos, se calcula el espesor til "d" mediante
el mtodo elstico: d = (M/Rb)Donde: b =100 cmM =299.54 Kg-mR =1/2 x
fc x j x k
DATOS DE DISEO:FY =4200.00 Kg/cm; Resistencia del acerof'c
=210.00 Kg/cm; Resistencia del concretofc =79.00 Kg/cmFs =1400.00
Kg/cmEs =2100000.00Ec = 15000x(f'c)217370.65n = Es/Ec 9.66k =
1/(1+fs/(n x fc))0.35j = 1 - k/30.88R =12.30d =4.94
cmRecubrimiento:3.00 cm
El espesor total (e), considerando un recubrimiento de 3 cm.,
ser igual a:7.44 cmSiendo menor que el espesor mnimo encontrado: e
=12.5 cmPara el diseo se considera: d = e - recub. = 9.5 cm
LOSA DE FONDO:Asumiendo el espesor de la losa de fondo en 0.15m.
y conocida la altura de agua, el valor de P ser:Peso propio del
agua:h x Ya =1575.00 Kg/mPeso del concreto:e x Yconc. =360.00 Kg/m
W =1935.00 Kg/m
La losa de fondo ser analizada como una placa flexible y no como
una placa rgida, debido a que el espesor es pequeoen relacin a la
longitud; adems se considerara apoyada en un medio cuya rigidez
aumenta con el empotramiento. Dichaplaca estar empotrada en los
bordes.Debido a la accin de las cargas verticales actuantes para
una luz interna de: L =4.00m, se origi-nan los siguientes
momentos:MOMENTO DE EMPOTRAMIENTO EN LOS EXTREMOS:M = - W x L/192
=-161.25 Kg-m
MOMENTO EN EL CENTRO:M = W x L/384 =80.63 Kg-m
Para losas planas rectangulares armadas con armaduras en dos
direcciones, se recomienda los siguientes factores:Para un momento
en el centro:0.0513Para un momento de empotramiento:0.5290
MOMENTOS FINALES:Empotramiento:M (e) =0.5290 x M =-85.30
Kg-mCentro:M (c) =0.0513 x M =4.14 Kg-m
CHEQUEO DEL ESPESOR:El espesor se calcula mediante el mtodo
elstico sin agrietamiento, considerando el mximo momento absoluto
de losmomento finales obtenidos:M = 131.20 Kg-m, con la siguiente
relacin:e = (6M/(ft x b))Siendo: f'c =210.00 Kg/cmft = 0.85 x (f'c)
=12.32 cme =7.99 cm15.00Por lo tanto dicho valor es menor al
asumido de 15 cm, y considerando un recubrimiento de 4 cm,
resulta:d = e - RECUBRIMIENTO =11.00 cm
B.- DISTRIBUCIN DE LA ARMADURA:Para determinar el valor del rea
de acero de la armadura de la pared, de la losa de cubierta y de
fondo, se considera la siguiente relacin:AS = M/(fs x j x d)Donde:M
; Momento mximo absoluto en Kg-mfs; Fatiga de trabajo en Kg/cmj ;
Relacin entre la distancia de la resultante de los esfuerzos de
compresin al centro de gravedad de los esfuerzos de tensin.d ;
Peralte efectivo en (cm).
B.1.- DISTRIBUCIN DE LA ARMADURA EN LA PARED:Para la armadura
vertical, resulta un momento: Mx =-421.95 Kg-mPara la armadura
horizontal el momento:My =-289.12 Kg-mPara resistir los momentos
originados por la presin del agua y tener una distribucin de la
armadura, se considera:fs =900.00 Kg/cmn =9.00fc =79.00 Kg/cme
=15.00 cm AREAS DE ACERO:recubrimiento =7.50 cmPeralte efectivo (d)
=7.50 cmFY =4200.00 Kg/cmN DIMETRO PESOAREAf'c =210.00 Kg/cmPULG.
cm.Kg/mlKg/varcm21/40.650.252.250.32k =1/1+fs/(n x
fc)0.44133/80.950.585.220.71j = 1 -
k/30.85341/21.271.029.181.29Asmin= 2.25 cmAcero mnimo: 0.0015 x b x
e55/81.591.6014.402.00As V = M/(fs*j*d)7.33
cm63/41.912.2620.342.84como:AsV > Asmin; el area de acero es el
adecuado =7.33 cm812.544.0436.365.10Se usara acero de dimetro:1/2"
=1.27 cmEspaciamiento: 1/2" @ 17.00 cmse asume:1/2" @ 15.00
cm(ACERO VERTICAL)
AsH = M/(fs*j*d)5.02 cmcomo:AsH > Asmin; el area de acero es
el adecuado =5.02 cmSe usara acero de dimetro:1/2" =1.27
cmEspaciamiento: 1/2" @ 25.00 cmse asume:1/2" @ 20.00 cm(ACERO
TRANSVERSAL)
B.2.- DISTRIBUCIN DE LA ARMADURA EN LA LOSA DE CUBIERTA:Para
este caso, se considera el momento en el centro:Mdis =299.54 Kg-mfs
=1400.00 Kg/cmn =9.00fc =79.00 Kg/cmFY =4200.00 Kg/cmf'c =210.00
Kg/cmk =1/1+fs/(n x fc)0.34j = 1 - k/30.89e =12.50 cmRecubrimiento
r =3.00 cm d = e - r =9.50 cm
Asmin= 4.17 cmAcero mnimo: 14 x b x e/FYAs = M/(fs*j*d)2.54
cmcomo:As < Asmin; usar acero minimo =4.17 cmSe usara acero de
dimetro:3/8" =0.71 cmEspaciamiento: 3/8" @ 17.00 cmse asume:3/8" @
15.00 cm
B.3.- DISTRIBUCIN DE LA ARMADURA EN LA LOSA DE FONDO:Como en el
caso del calculo de la armadura de la pared, en la losa de fondo se
considera un mximo momentoabsoluto de Mab :85.30 Kg-mfs =900.00
Kg/cmn =9.00fc =79.00 Kg/cmFY =4200.00 Kg/cmf'c =210.00 Kg/cmk
=1/1+fs/(n x fc)0.44j = 1 - k/30.85e =15.00 cmRecubrimiento r =4.00
cm d = e - r =11.00 cm
Asmin= 2.55 cmAcero mnimo: 0.0017 x b x eAs = M/(fs*j*d)1.01
cmcomo:As < Asmin; usar acero mnimo =2.55 cmSe usara acero de
dimetro:3/8" =0.71 cmEspaciamiento: 3/8" @ 27.00 cmse asume:3/8" @
25.00 cm
C . - CHEQUEO POR ESFUERZO CORTANTE Y ADHERENCIA:El chequeo por
esfuerzo cortante tiene la finalidad de verificar si la estructura
requiere estribos o no; y el chequeo poradherencia sirve para
verificar si existe una perfecta adhesin entre el concreto y el
acero de refuerzo.
C.1.- CHEQUEO DE LA PARED:Esfuerzo cortante: La fuerza cortante
total mxima (V), ser =Ya x h /2 =1240.31 KgEsfuerzo cortante
Nominal (v): v =V/(j x b x d) =1.94 KgEl esfuerzo permisible
nominal en los muros, no exceder a:Vmax = 0.02 x f'c =4.20
Kg/cmComo Vmax > v ======> las dimensiones del muro por
corte, satisfacen las condiciones de diseo
ADHERENCIA:Para elementos sujetos a flexin, el esfuerzo de
adherencia en cualquier punto de la seccin se calcula mediante:u =
V /(Adh x j x d) = Adh =permetro de la varilla de fierro x Numero
de varillas Para 1/2" =3.99 cmEspaciamiento = 1/2" @17.00N varillas
=5.88u =8.26 Kg/cmEl esfuerzo permisible por adherencia (umax)
es:umax = 0.05 x f'c =10.50 Kg/cmComo umax > u ======> las
dimensiones del muro por adherencia, satisfacen las condiciones de
diseo
C.2.- CHEQUEO DE LA LOSA DE CUBIERTA:Esfuerzo cortante: La
fuerza cortante total mxima (V), ser =W x S/3600.00 KgEsfuerzo
cortante Nominal (v): v =V/(b x d) =0.63 KgEl mximo esfuerzo
cortante unitario (vmax) es:Vmax = 0.29x(f'c) =4.20 Kg/cmComo Vmax
> v ======> las dimensiones de la losa por corte, satisfacen
las condiciones de diseo
ADHERENCIA:u = V /(Adh x j x d) = Adh =permetro de la varilla de
fierro x Numero de varillas Para 3/8" =2.99 cmEspaciamiento = 3/8"
@15.00N varillas =6.67u =3.57 Kg/cmEl esfuerzo permisible por
adherencia (umax) es:umax = 0.05 x f'c =10.50 Kg/cmComo umax > u
======> las dimensiones de la losa de cubierta por adherencia,
satisfacen las condiciones de diseo
Reservorio Candual Alto V=25 m3DISEO DE RESERVORIO DE
ALMACENAMIENTO DE V=25 m3DATOS:POBLACIN FUTURA: Pf =828.00
Habs.DOTACIN:Dot =100.00 Lit/Hab/DiaCONSUMO MAXIMO DIARIOQmd = 1.3
x Pf x Dot.1.25 LitrosVolumen del Reservorio, considerando el 25%
de Qm: V = Qm x 0.2021.53 LitrosVolumen asumido para el diseo:25.00
m3(Se asume)
Con el Valor del volumen (V) se define un reservorio de seccin
cuadrada cuyas dimensiones son:
TAPA
NIVEL DE AGUABLh H b
Altura de agua:h = 1.575 mAncho de la Pared:b =3.98 mSe asume b
=4.00 m2.5396825397Bordo libre:B.L. =0.30 mAltura total:H = 1.875 m
Nuevo Volumen =25.20 m3
DISEO ESTRUCTURAL DEL RESERVORIO:Para el diseo estructural del
reservorio, se utilizar el mtodo Portland Cement Association, que
determina momentos yfuerzas cortantes como resultado de
experiencias sobre modelos de reservorios basados en la teora de
"Plates andShells de Timoshenco, donde se consideran la partes
empotradas entre si.En los reservorios apoyados o superficiales,
tpicos para poblaciones rurales, se utiliza preferentemente la
condicinque considera la tapa libre y el fondo empotrado. Para este
caso cuando acta solo el empuje del agua, la presin enel borde es
cero y la presin mxima (P), ocurre en la base.
P = Ya x hEl empuje del agua es: V = Ya x h x b/2
Donde: Ya =1000.00 Kg/m3; Peso especifico del aguaYt =1800.00
Kg/m3; Peso especifico del terrenoGt =0.90 Kg/cm; Capacidad
Portante del terreno
A.- CALCULO DE MOMENTOS Y ESPESOR (E): PAREDES: El calculo se
realiza cuando el reservorio se encuentra lleno y sujeto a la
presin de agua. Relacin : b/h =2.54 Para la relacin b/h, se
presentan los coeficientes (K) para el calculo de los momentos, en
una relacin b/h=2.50VALORES DE LOS COEFICIENTES (K) PARA EL CALCULO
DE MOMENTOS - TAPA LIBRE Y FONDO EMPOTRADO Por ser la ms cercana al
valor clculado.
b/hx/h Y = 0 Y = b/4 Y = b/2 b/hx/h Y = 0 Y = b/4 Y =
b/2MxMyMxMyMxMyMxMyMxMyMxMy00.0000.0270.0000.0130.000-0.07400.0000.0250.0000.0140.000-0.0821/40.0120.0220.0070.0130.013-0.0661/40.0100.0190.0070.013-0.014-0.0712.501/20.0110.0140.0080.010-0.011-0.0533.001/20.0500.0100.0080.010-0.011-0.0553/4-0.021-0.001-0.0100.001-0.005-0.0273/4-0.033-0.004-0.0180.000-0.006-0.0281-0.108-0.022-0.077-0.0150.0000.0001-0.126-0.025-0.092-0.0180.0000.00000.0000.0270.0000.0130.000-0.074Los
momentos se determinan mediante la siguiente
formula:1/40.0120.0220.0070.0130.013-0.066M = K x Ya x
h32.501/20.0110.0140.0080.010-0.011-0.053Conocidos los datos se
calcula:Yax h3 =3906.98
Kg3/4-0.021-0.001-0.0100.001-0.005-0.0271-0.108-0.022-0.077-0.0150.0000.000MOMENTOS
(Kg-m) DEBIDO AL EMPUJE DEL
AGUA00.0000.0270.0000.0090.000-0.0601/40.0130.0230.0060.010-0.012-0.059
b/hx/h Y = 0 Y = b/4 Y =
b/22.001/20.0150.0160.0100.010-0.010-0.049MxMyMxMyMxMy3/4-0.0080.003-0.0020.003-0.005-0.02700.00105.490.0050.790.00-289.121-0.086-0.017-0.059-0.0120.0000.0001/446.8885.9527.3550.7950.79-257.8600.0000.0250.0000.0070.000-0.0502.501/242.9854.7031.2639.07-42.98-207.071/40.0120.0220.0050.008-0.010-0.0523/4-82.05-3.91-39.073.91-19.53-105.491.751/20.0160.0160.0100.009-0.009-0.0461-421.95-85.95-300.84-58.600.000.003/4-0.0020.0050.0010.004-0.005-0.0271-0.074-0.015-0.050-0.0100.0000.000Del
cuadro anterior se obtiene el Mximo Momento Absoluto:M =421.95
Kg-m00.0000.0210.0000.0050.000-0.040ESPESOR DE LA PARED
(e):1/40.0080.0200.0040.007-0.009-0.044Se determina mediante la
siguiente formula: e = (6 x M/ (ft x b))
1.501/20.0160.0160.0100.008-0.008-0.042Donde: f'c =210.00 Kg/cm;
Resistencia del concreto3/40.0030.0060.0030.004-0.005-0.026ft
=12.32 Kg/cm; 0.85 x (f'c)1-0.060-0.012-0.041-0.0080.0000.000b
=100.00 cm00.0000.0150.0000.0030.000-0.029Reemplazando valores se
tiene:e =14.34 cmSe asume e =15.00
cm1/40.0050.0150.0020.005-0.007-0.0341.251/20.0140.0150.0080.007-0.007-0.037LOSA
DE CUBIERTA:3/40.0060.0070.0050.005-0.005-0.024La losa de cubierta,
ser considerada como una losa armada en dos sentidos y apoyada en
sus cuatro lados.1-0.047-0.009-0.031-0.0060.0000.000Espesor de la
losa: E = (L + 2*e/2)/3600.0000.0090.0000.0020.000-0.018L =4.00
m1/40.0020.0110.0000.003-0.005-0.023E =0.12 mSe asume E =0.125
m1.001/20.0090.0130.0050.005-0.006-0.0293/40.0080.0080.0050.004-0.004-0.020Segn
el Reglamento Nacional de Edificaciones para losas macizas en dos
direcciones, cundo la relacin de
las1-0.035-0.007-0.022-0.0050.0000.000dos es igual a la unidad, los
momentos flexionantes en las fajas centrales
son:00.0000.0040.0000.0010.000-0.007MA = MB =
CWL...........(1)Donde:C =
0.0361/40.0010.0080.0000.002-0.002-0.011METRADO DE
CARGAS:0.751/20.0050.0100.0020.003-0.003-0.017Peso Propio : E x
2400 =300.00 Kg/m3/40.0070.0070.0030.003-0.003-0.013Carga Viva :
=150.00 Kg/m1-0.024-0.005-0.015-0.0030.0000.000W = 450.00
Kg/m00.0000.0010.0000.0000.000-0.0021/40.0100.0050.0000.001-0.001-0.004Reemplazando
valores en la ecuacin (1), se
tiene:0.501/20.0020.0060.0010.001-0.002-0.009MA = MB =299.54
Kg-m3/40.0040.0060.0010.001-0.001-0.0071-0.015-0.003-0.008-0.0020.0000.000Conocidos
los valores de los momentos, se calcula el espesor til "d" mediante
el mtodo elstico: d = (M/Rb)Donde: b =100 cmM =299.54 Kg-mR =1/2 x
fc x j x k
DATOS DE DISEO:FY =4200.00 Kg/cm; Resistencia del acerof'c
=210.00 Kg/cm; Resistencia del concretofc =79.00 Kg/cmFs =1400.00
Kg/cmEs =2100000.00Ec = 15000x(f'c)217370.65n = Es/Ec 9.66k =
1/(1+fs/(n x fc))0.35j = 1 - k/30.88R =12.30d =4.94
cmRecubrimiento:3.00 cm
El espesor total (e), considerando un recubrimiento de 3 cm.,
ser igual a:7.44 cmSiendo menor que el espesor mnimo encontrado: e
=12.5 cmPara el diseo se considera: d = e - recub. = 9.5 cm
LOSA DE FONDO:Asumiendo el espesor de la losa de fondo en 0.15m.
y conocida la altura de agua, el valor de P ser:Peso propio del
agua:h x Ya =1575.00 Kg/mPeso del concreto:e x Yconc. =360.00 Kg/m
W =1935.00 Kg/m
La losa de fondo ser analizada como una placa flexible y no como
una placa rgida, debido a que el espesor es pequeoen relacin a la
longitud; adems se considerara apoyada en un medio cuya rigidez
aumenta con el empotramiento. Dichaplaca estar empotrada en los
bordes.Debido a la accin de las cargas verticales actuantes para
una luz interna de: L =4.00m, se origi-nan los siguientes
momentos:MOMENTO DE EMPOTRAMIENTO EN LOS EXTREMOS:M = - W x L/192
=-161.25 Kg-m
MOMENTO EN EL CENTRO:M = W x L/384 =80.63 Kg-m
Para losas planas rectangulares armadas con armaduras en dos
direcciones, se recomienda los siguientes factores:Para un momento
en el centro:0.0513Para un momento de empotramiento:0.5290
MOMENTOS FINALES:Empotramiento:M (e) =0.5290 x M =-85.30
Kg-mCentro:M (c) =0.0513 x M =4.14 Kg-m
CHEQUEO DEL ESPESOR:El espesor se calcula mediante el mtodo
elstico sin agrietamiento, considerando el mximo momento absoluto
de losmomento finales obtenidos:M = 131.20 Kg-m, con la siguiente
relacin:e = (6M/(ft x b))Siendo: f'c =210.00 Kg/cmft = 0.85 x (f'c)
=12.32 cme =7.99 cm15.00Por lo tanto dicho valor es menor al
asumido de 15 cm, y considerando un recubrimiento de 4 cm,
resulta:d = e - RECUBRIMIENTO =11.00 cm
B.- DISTRIBUCIN DE LA ARMADURA:Para determinar el valor del rea
de acero de la armadura de la pared, de la losa de cubierta y de
fondo, se considera la siguiente relacin:AS = M/(fs x j x d)Donde:M
; Momento mximo absoluto en Kg-mfs; Fatiga de trabajo en Kg/cmj ;
Relacin entre la distancia de la resultante de los esfuerzos de
compresin al centro de gravedad de los esfuerzos de tensin.d ;
Peralte efectivo en (cm).
B.1.- DISTRIBUCIN DE LA ARMADURA EN LA PARED:Para la armadura
vertical, resulta un momento: Mx =-421.95 Kg-mPara la armadura
horizontal el momento:My =-289.12 Kg-mPara resistir los momentos
originados por la presin del agua y tener una distribucin de la
armadura, se considera:fs =900.00 Kg/cmn =9.00fc =79.00 Kg/cme
=15.00 cm AREAS DE ACERO:recubrimiento =7.50 cmPeralte efectivo (d)
=7.50 cmFY =4200.00 Kg/cmN DIMETRO PESOAREAf'c =210.00 Kg/cmPULG.
cm.Kg/mlKg/varcm21/40.650.252.250.32k =1/1+fs/(n x
fc)0.44133/80.950.585.220.71j = 1 -
k/30.85341/21.271.029.181.29Asmin= 2.25 cmAcero mnimo: 0.0015 x b x
e55/81.591.6014.402.00As V = M/(fs*j*d)7.33
cm63/41.912.2620.342.84como:AsV > Asmin; el area de acero es el
adecuado =7.33 cm812.544.0436.365.10Se usara acero de dimetro:1/2"
=1.27 cmEspaciamiento: 1/2" @ 17.00 cmse asume:1/2" @ 15.00
cm(ACERO VERTICAL)
AsH = M/(fs*j*d)5.02 cmcomo:AsH > Asmin; el area de acero es
el adecuado =5.02 cmSe usara acero de dimetro:1/2" =1.27
cmEspaciamiento: 1/2" @ 25.00 cmse asume:1/2" @ 20.00 cm(ACERO
TRANSVERSAL)
B.2.- DISTRIBUCIN DE LA ARMADURA EN LA LOSA DE CUBIERTA:Para
este caso, se considera el momento en el centro:Mdis =299.54 Kg-mfs
=1400.00 Kg/cmn =9.00fc =79.00 Kg/cmFY =4200.00 Kg/cmf'c =210.00
Kg/cmk =1/1+fs/(n x fc)0.34j = 1 - k/30.89e =12.50 cmRecubrimiento
r =3.00 cm d = e - r =9.50 cm
Asmin= 4.17 cmAcero mnimo: 14 x b x e/FYAs = M/(fs*j*d)2.54
cmcomo:As < Asmin; usar acero minimo =4.17 cmSe usara acero de
dimetro:3/8" =0.71 cmEspaciamiento: 3/8" @ 17.00 cmse asume:3/8" @
15.00 cm
B.3.- DISTRIBUCIN DE LA ARMADURA EN LA LOSA DE FONDO:Como en el
caso del calculo de la armadura de la pared, en la losa de fondo se
considera un mximo momentoabsoluto de Mab :85.30 Kg-mfs =900.00
Kg/cmn =9.00fc =79.00 Kg/cmFY =4200.00 Kg/cmf'c =210.00 Kg/cmk
=1/1+fs/(n x fc)0.44j = 1 - k/30.85e =15.00 cmRecubrimiento r =4.00
cm d = e - r =11.00 cm
Asmin= 2.55 cmAcero mnimo: 0.0017 x b x eAs = M/(fs*j*d)1.01
cmcomo:As < Asmin; usar acero mnimo =2.55 cmSe usara acero de
dimetro:3/8" =0.71 cmEspaciamiento: 3/8" @ 27.00 cmse asume:3/8" @
20.00 cm
C . - CHEQUEO POR ESFUERZO CORTANTE Y ADHERENCIA:El chequeo por
esfuerzo cortante tiene la finalidad de verificar si la estructura
requiere estribos o no; y el chequeo poradherencia sirve para
verificar si existe una perfecta adhesin entre el concreto y el
acero de refuerzo.
C.1.- CHEQUEO DE LA PARED:Esfuerzo cortante: La fuerza cortante
total mxima (V), ser =Ya x h /2 =1240.31 KgEsfuerzo cortante
Nominal (v): v =V/(j x b x d) =1.94 KgEl esfuerzo permisible
nominal en los muros, no exceder a:Vmax = 0.02 x f'c =4.20
Kg/cmComo Vmax > v ======> las dimensiones del muro por
corte, satisfacen las condiciones de diseo
ADHERENCIA:Para elementos sujetos a flexin, el esfuerzo de
adherencia en cualquier punto de la seccin se calcula mediante:u =
V /(Adh x j x d) = Adh =permetro de la varilla de fierro x Numero
de varillas Para 1/2" =3.99 cmEspaciamiento = 1/2" @17.00N varillas
=5.88u =8.26 Kg/cmEl esfuerzo permisible por adherencia (umax)
es:umax = 0.05 x f'c =10.50 Kg/cmComo umax > u ======> las
dimensiones del muro por adherencia, satisfacen las condiciones de
diseo
C.2.- CHEQUEO DE LA LOSA DE CUBIERTA:Esfuerzo cortante: La
fuerza cortante total mxima (V), ser =W x S/3600.00 KgEsfuerzo
cortante Nominal (v): v =V/(b x d) =0.63 KgEl mximo esfuerzo
cortante unitario (vmax) es:Vmax = 0.29x(f'c) =4.20 Kg/cmComo Vmax
> v ======> las dimensiones de la losa por corte, satisfacen
las condiciones de diseo
ADHERENCIA:u = V /(Adh x j x d) = Adh =permetro de la varilla de
fierro x Numero de varillas Para 3/8" =2.99 cmEspaciamiento = 3/8"
@15.00N varillas =6.67u =3.57 Kg/cmEl esfuerzo permisible por
adherencia (umax) es:umax = 0.05 x f'c =10.50 Kg/cmComo umax > u
======> las dimensiones de la losa de cubierta por adherencia,
satisfacen las condiciones de diseo