58101751 Diseno de Tanque Elevado
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GEOMETRIA DEL TANQUE ELEVADO.
DATOS
400.00
25.00 [m]
Geometria de la chimenea:
- Adoptamos el promedio como diametro interno:
1.50 [m]
- El espesor de la chimenea:e = 0.12 [m]
- El diametro externo es:
1.74 [m]
Geometria cascara cilindrica:
- Para H adoptamos: H = 3.50 [m]
0.35 [m]
0.50 [m]
- Calculo del diametro:
12.19 [m]
- El diametro interno adoptado: 12.20 [m]
- Espesor de la cascara cilindrica: e = 0.20 [m]
- El diametro medio es: 12.40 [m]
- El diametro externo: 12.60 [m]
- Calculo de L: L = 7.44 [m]
- L adoptado: L = 7.40 [m]
Vtanque = [m3]
Ha =
- Para el valor de d
dint =
dext =
- Los valores de h1 y h2 varian entre los siguientes valores:
- Para h1 adoptamos: h1 =
- Para h2 adoptamos: h2 =
Dint =
Dint =
Dmed =
Dext =
d=0 .60−2 . 40 [m ]
Para tanques con volumenes entre 75 y 1000 [m3 ] : h=2.0-4 .5 [m ]
[m] 0.600.20h1
[m] 1.000.30h2
L≃0. 6⋅Dmed
V2V1
D
h2
d
h1
f
h
H
a
a
b
q
fo
f
b
y
e
h3
Ha
L
j
jo
- El volumen total sera:
- Donde:
142.21 [m3]
400.82
258.62 [m3]
- Debe cumplirse que:
400.82 ≥ 400.00 O.K.
Geometria de la cascara esferica de cubierta :
15
- Calculo de f: f = 1.66 [m] 1.70 [m]
12.4 [m] j 30.00 º
D linterna = 1.74 [m] ® 4.02 º
15.33
Geometria de la casacara troncoconica de fondo:
- Calculo de b: 2.50 [m]
40.00
- Calculo de a: a = 2.10 [m]
- Calculo de c: c = 3.26 [m]
Geometria cascara esferica de fondo:
- Calculo de Ri:
tomando: Þ q 56.76
Ri = 4.42 [m]
- Calculo de y: y = 2.42 [m]
V1 =
Vtanque = [m3]
V2 =
- El valor de a adoptado es: a = o
f adopt =
Rm =
jo
- Para f adoptado el valor de a es: a = o
bm =
- El valor de b adoptado es: b = o
o
V tanque=V 1+V 2
V 1=π⋅h4 (L2−d
ext2 )
V 2=π⋅h4 (D int
2−L2)
V tanque calculado≥V tanque nominal
f=Dmed
2tan α
Ri⋅senφ=L2 φ=θ cot θ=
V 1
V 2
cot β
y=Ri⋅cosφ
Rm=D2+4 f 2
8 fϕ=arcsen( Dm
2Rm)
DISEÑO DE LINTERNA DE CUBIERTA.
Materiales:- Hormigon H - 25- Acero AH- 400
Diseño de la tapa (losa):
- Analisis de cargas:
Losa 0.08 25 2.00
0.03 20 0.60Impermeabilizante 0.005 10 0.05
Total g 2.65
Carga de servicio q 2.00
TOTAL 4.65
- Geometria:
- Solicitaciones de la losa (adoptamos dimensiones de una losa cuadrada que inscribe a la losa circular real)
- Considerando los 4 apoyos libres:
lx = 1.62 [m]ly = 1.62 [m]e 1.00
- De tablas de Marcus:mx = 27.40my = 27.40
mxy = 24.001.35
- La carga uniforme sera: K = 12.20
- Momentos: Mx' = My' = 0.601 [KN-m/m]
Espesor [m]
P. Esp. [KN/m3]
Carga Sup. [KN/m2]
Ho de pendiente
[KN/m2]
[KN/m2]
k =
ly
lx
0.1
0.50
0.1
0.12 0.12 1.50 0.12 0.12
d medio=1.62
0.08
- Diseno en estado limite de servicio (E.L.S.)
- Calculo de las tensiones limite:
® 266.67 [Mpa]
201.63 [Mpa]® 201.63 [Mpa]
® 2.10 [Mpa]
® 15.00 [Mpa]
b = 1 [m]h = 0.08 [m] ® 0.0008283d = 0.06 [m]
- Valores de la tabla ESTADO LÍMITE DE SERVICIO: ® 0.9503
As = 0.52
- Diseno en estado limite último (E.L.U.)
- Análisis de cargasg 3.58q 3.00
Total 6.58
- Considerando los 4 apoyos libres:
lx = 1.62 [m]ly = 1.62 [m]e 1.00
- De tablas de Marcus:mx = 27.40my = 27.40
mxy = 24.001.35
- La carga uniforme sera: K = 17.26
- Momentos: Mx' = My' = 0.850 [KN-m/m]
Datos:Materiales:
Hormigon: H - 25 1.67
Acero: B - 400 34.78
sy =
m =
b1 =
[cm2/m]
[KN/m2]
k =
fcd = KN/cm2
fyd = KN/cm2
fs≤¿ {23 fe ¿¿¿¿ft , j=0 . 6+0 .06⋅fc '
fc=0 .60⋅fc '
μ=M
b⋅d2⋅σ y
As=M
β1⋅d⋅σ y
1.5 1.74 %
1.15
Geometría:Base: b = 100 cmAltura: h = 8 cm
Rec.Mec: r = 2 cm
Solicitaciones:
0.850 KN-mDiseño:
0.014175 Profundidad del 0.021023 eje neutro:
x = 0.126137299y 0.8
Calculo de As Nc = 14.296 KN
10 %
14.296 KN
s1 34.783
0.4110
- La cuantía mínima será:
0.60
f 6 c/ 15
As = 1.88
Aº interrumpida 4 f
Aº refuerzo 2 f
gc = eyd =
gs =
Md =
m =a =
es1 =
Ns1 =
KN/cm2
Asnec = cm2
Amin = cm2
- Debido a que la armadura calculada es pequeña por efectos de retracción adoptamos los siguientes valores:
cm2
- Debido a la presencia de la abertura en la losa, para la inspección, de dimensiones 60 x 60 debemos colocar una armadura de refuerzo
Las secciones de armaduras interrumpidas deben reemplazarse por secciones equivalentes de refuerzo distribuidos por igual a cada lado del orificio
60/60
x
sy ld
x 2dy
Diseño de viga de apoyo.
- Análsis de cargas:
Carga de losa
1.05 [m]P. losa = 4.65 [KN/m2]
q = 4.88 [KN/m]Peso propio viga
h = 0.12 [m]b = 0.1 [m]
P esp. = 25g = 0.3 [KN/m]
TOTAL 5.18 [KN/m]
- Solicitaciones
Momneto isostático
Mt = 0.716 [KN-m]
- Diseno en estado limite de servicio (E.L.S.)
- Calculo de las tensiones limite:
® 266.67 [Mpa]
201.63 [Mpa]® 201.63 [Mpa]
® 2.10 [Mpa]
d med =
[KN/m3]
sy =
1.27 1.27 1.27 1.27
1.05 1.05 1.05
0.30 [KN/m]
5.18 [KN/m]
fs≤¿ {23 fe ¿¿¿¿ft , j=0 . 6+0 .06⋅fc '
® 15.00 [Mpa]
b = 0.12 [m]h = 0.18 [m] ® 0.00132d = 0.15 [m]
- Valores de la tabla ESTADO LÍMITE DE SERVICIO: ® 0.9380
As = 0.25
- Diseno en estado limite último (E.L.U.)
- Análisis de cargasg 0.41q 7.32
Total 7.73
Momneto isostático
Mt = 1.046 [KN-m]
Datos:Materiales:
Hormigon: H - 25 1.67
Acero: B - 400 34.78
1.5 1.74 %
1.15
Geometría:Base: b = 12 cmAltura: h = 18 cm
Rec.Mec: r = 3 cm
Solicitaciones:
1.046 KN-mDiseño:
0.023244 Profundidad del
m =
b1 =
[cm2]
[KN/m]
fcd = KN/cm2
fyd = KN/cm2
gc = eyd =
gs =
Md =
m =
ft , j=0 . 6+0 .06⋅fc '
fc=0 .60⋅fc '
μ=M
b⋅d2⋅σ y
As=M
β1⋅d⋅σ y
0.41 [KN/m]
7.73 [KN/m]
0.034665 eje neutro:x = 0.519967687
y 0.8
Calculo de As Nc = 7.072 KN
10 %
7.072 KN
s1 34.783
0.2033
- La cuantía mínima será:
0.39
Armadura 2 f 8
Diseño de paredes
- Analisis de cargas:
- De la losa:diam = 1.98 [m]
g = 2.65
8.16 [KN]- De la viga:
perímetro = 5.09 [m]
1.53 [KN]
- Precio propio:G = 4.5 [KN]
14.19 [KN]
El diseño se lo realiza por cuantía mínima: q = 2.00
b = 0.12 [m] Q = 6.16 [KN]l = 0.75 [m]
A min = 6.96 ® 8 f 12
a =
es1 =
Ns1 =
KN/cm2
Asnec = cm2
Amin = cm2
[KN/m2]
G losa=
G viga=
G TOTAL =
[KN/m2]
[cm2]
Amin=8⋅(b+l )
0.75
pared
- Solicitaciones de la losa (adoptamos dimensiones de una losa cuadrada que inscribe a la losa circular real)
6
12
1.27 1.27 1.27 1.27
1.05 1.05 1.05
DISEÑO DE CÁSCARA ESFÉRICA DE CUBIERTA
12.4 [m]
j 30.00 º
4.02 º
- Análisis de cargas
- Peso propioespesor = 0.08 [m]
P. esp. = 25.00
2.00
espesor = 0.02 [m]
P. esp. = 20.00
0.40
g = 2.40
q = 1.00
- Hallamos el valor de P: - De la viga:
Q = 6.16 [KN] perímetro = 5.09 [m]
1.53 [KN]
24.63 [KN] P = 5.14TOTAL = 26.16 [KN]
- Determinación de fuerzas en las cáscaras:
g = 2.40 p = 1.00
p = 5.14 [KN/m]
Rm =
jo
[KN/m
[KN/m
[KN/m
[KN/m
[KN/m
[KN/m
G TOTAL =
Q TOTAL =
CASO 1. Debido al peso propio CASO 2. Debido a carga uniformemente distribuida
[KN/m2] [KN/m2]
CASO 3. Debido a carga uniformemente distribuida
D = 12.40 [m]
1.74 [m]
j
jo
0.87 [m]
PP
P=G+Q
perímetro
jjj
21
coscos
senRgN o
12 cos NRgN j
jj2
2
1 12 sen
senRpN o
12
2 cos NRpN j
jj21 sen
senpN o
12 NN
TABLA DE SOLICITACIONES PARA EL DISEÑO DE CÁSCARAS
CASO 1 [KN/m] CASO 2 [KN/m] CASO 3 [KN/m] SUMATORIA [KN/m]
4.02 0.00 29.69 0.00 12.34 73.26 -73.26 73.265.00 5.25 24.39 2.18 10.12 47.48 -47.48 54.91
10.00 12.56 16.75 5.19 6.84 11.96 -11.96 29.7115.00 14.04 14.70 5.74 5.82 5.38 -5.38 25.1720.00 14.72 13.25 5.94 5.01 3.08 -3.08 23.7425.00 15.20 11.77 6.03 4.16 2.02 -2.02 23.2530.00 15.65 10.12 6.08 3.22 1.44 -1.44 23.18
0.00 0.92 0.53
2.4 2.4
5.00 0.69 0.4310.00 0.37 0.2915.00 0.31 0.2620.00 0.30 0.2325.00 0.29 0.2030.00 0.29 0.17
NO NECESITA ARMADURA, COLOCAMOS ARMADURA CONSTRUCTIVA
j[º]N1 N2 N1 N2 N1 N2 N1
j[º] s1 [MN/cm2] s2 [MN/cm2] As1 [cm2] As2 [cm2] A1º
f 6c/10
jj21 sen
senpN o
12 NN
5.14 [KN/m]
[KN/m3]
[KN/m2]
[KN/m3]
[KN/m2]
[KN/m2]
[KN/m2]
Debido a carga uniformemente distribuida
P=G+Q
perímetro
SUMATORIA [KN/m]
73.26 -43.57 -31.23 42.0354.91 -23.08 -12.96 34.5229.71 4.79 11.62 23.5825.17 9.32 15.14 20.5323.74 10.17 15.18 18.2623.25 9.75 13.91 15.9323.18 8.68 11.90 13.34
N1 N2
A2º
f 6c/10
DISEÑO DEL ANILLO SUPERIOR DE TRANSICIÓN