SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 20
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
1
INDICE
1.0 INTRODUCCIÓN.................................................................................................................. 2
2.0 BASES DE CÁLCULO............................................................................................................. 2
2.1 RESERVORIO...................................................................................................................2
2.1.1 CALCULO y DISEÑO ESTRUCTURAL DE RESERVORIO ELEVADO 42m3
..................................2
3.0 NORMAS.......................................................................................................................... 20
INDICE DE TABLAS
CUADRO 1: CÁLCULO PARA EL DISEÑO DEL RESERVORIO .................................................................9
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
2
1.0 INTRODUCCIÓN
La vulnerabilidadfísicade loscomponentesde lossistemasde aguapotable puede producirse por el
diseño estructural inadecuado de los mismos.
Para cumplircon el objetivo propuesto, usando las normas aceptadas para el cálculo de estructuras
de hormigón, los métodos de diseño estructural válidos en dichas normas y ciertas características
asumidaspara losmateriales de las obras y del suelo donde éstas se encuentran, se ha realizado el
análisis y diseño del reservorio y manantial proyectado.
2.0 BASES DE CÁLCULO
2.1 RESERVORIO
Para el diseñoestructural,utilizaremos el método de Portland Cement Association, que determina
momentos y fuerzas cortantes como resultado de experiencias sobre modelos de reservorios
basados en la teoría de Plates and Shells de Timoshenko, donde se consideran las paredes
empotradas entre sí.
Considerandolascondicionesde borde como tapa libre y fondo empotrado para este caso y cuando
actúa sólo el empuje del agua, la presión en el borde es cero y la presión máxima (P), ocurre en la
base.
Imagen 1: Vista de corte del Reservorio
2.1.1 CALCULO Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE RESERVORIO ELEVADO 42M3
El empuje de aguaes:
𝑣 =
𝛾 𝑎 𝑥ℎ2 𝑥𝑏
2
ep
A
et
BL
V = 42m3
D
ef
ec
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
3
Dónde:
γa = Pesoespecíficodel agua
h = Alturadel agua
b = ancho de la pared
𝑣 =
(1.0) 𝑥(2)2 𝑥(4.75)
2
v = 9500 Kg
CÁLCULO DE MOMENTOS Y ESPESOR (e)
- PAREDES:
El cálculose realizatomandoencuentaque el reservorio se encuentra lleno y sujeto a la presión de
agua, Para el cálculode losmomentos – tapa libre yfondoempotrado,segúnrelaciónde ancho de la
pared (b) y la altura de agua (h), tenemos los valores de los coeficientes (k).
Siendo:
h= 2.00 m
b= 4.75 m
Resulta:
b/h= 2.5; asumimos:2.50, se presentanloscoeficientes(k) parael cálculode losmomentoscuya
informaciónse muestraenlaTABLA – 1.
M= K ga h³ (Kg)
M= 8000.00 Kg
COMPONENTE DIMENSIONES
Volúmen(V) = 42 m3
Ancho entre las paredes (b) = 4.75 m
Altura del Agua (h) = 2 m
Bordo Libre (BL) = 0.4 m
Altura Total de la Cuba (H) --> ( h + BL) = 2.4 m
Altura a la base de la cuba (Y) = 20.6 m
Peso específico del agua ( ga ) = 1000 Kg/m3
Peso específico del terreno ( gt ) = 1720 Kg/m3
Capacidad de carga del terreno ( sn ) = 1.38 Kg/cm2
Profundidad de desplante (Df) = 2.5 m
Concreto (f'c) = 210 Kg/cm2
Peso del Concreto Armado = 2400 Kg/m3
Esfuerzo de Fluencia del acero (fy) = 4200 Kg/cm2
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
4
Coeficiente (k) para el cálculo de momentos de las paredes de reservorios cuadrados tapa libre
Tabla 1
LuegocalculamoslosmomentosMx y My para losvaloresde y
Tabla 2
En la tabla2, el máximomomentoabsolutoes:
Mx= -864.00 kg-m My= -592.00 Kg-m
Con el máximomomentoabsoluto,calculamosel espesordel muromediante lafórmula
En cm e=20.51 cm
Para el diseñose asume unespesorde: e = 25 cm
Dónde:
M= MáximomomentoabsolutoKg-cm
= 12,31767023 (Esf.Tracción por flexiónKg/cm2)
b= 100 cm
- LOSA DE CUBIERTA:
Se considerarácomouna losaarmada en dossentidosyapoyadaensus cuatro lados.
- Cálculodel espesorde lalosa(e).
4*(2.8+2*0.15) =
4𝑥(4.75+2𝑥0.25)
180
= 11.66666667 asumimosespesor=15 cm
y=0 y=b/4 y=b/2
Mx My Mx My Mx My
0 0.000 0.027 0.000 0.013 0.000 -0.074
1/4 0.012 0.022 0.007 0.013 -0.013 -0.066
1/2 0.011 0.014 0.008 0.010 -0.011 -0.053
3/4 -0.021 -0.001 -0.010 0.001 -0.005 -0.027
1 -0.108 -0.022 -0.077 -0.015 0.000 0.000
b/h x/h
2
y=0 y=b/4 y=b/2
Mx My Mx My Mx My
0 0.000 216.000 0.000 104.000 0.000 -592.000
1/4 96.000 176.000 56.000 104.000 -104.000 -528.000
1/2 88.000 112.000 64.000 80.000 -88.000 -424.000
3/4 -168.000 -8.000 -80.000 8.000 -40.000 -216.000
1 -864.000 -176.000 -616.000 -120.000 0.000 0.000
b/h x/h
2
2/1
6







ftxb
M
e
cfft ´85.0
cm
Perímetro
e 9
180

MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
5
o también:
Espesorde losapoyos= 0.25 m
Luz interna=4.75 m
Luz de cálculo(L) = 4.75 + 2(0.25)/2 = 5.00 m
Espesore= L/36 = 0.1389 m = 13.8889cm +2.5 cm de recubrimiento
Para el diseñose asume unespesorde: e=20 cm
Segúnel reglamentode Construcciónparalosasmacizasendosdirecciones,cuandolarelaciónde los
ladosesigual a unidad,losmomentos flexionadosenlasfajascentralesson:
MZ=MB=CWL2
Dónde:
L= Luz de cálculo= 5
C= 0.036 a 0.04
W= pesototal (carga muerta+ carga viva) enkg/m2
Pesopropio= 0.2×2400 = 480 kg/m2
Carga Viva = 150 Kg/m2
Sobre Carga por nieve = 50 Kg/m2
W = 680 Kg/m2
Reemplazandotenemos:
MA=MB=(0.04)×(680)×(5)2
= 680.000 Kg-m
Conocidoslosvaloresde losmomentos,calculamosel espesorútil “d”mediante el métodoelástico
con la siguienterelación:
………(1)
Siendo:
M= MA=MB=Momentos flexionante
b= 100 cm
R= ½ x fs x j x k
Donde:
K= 1/(1+fs / (nfc))
Para:
fy = 4200Kg/cm2
f´y = ResistenciaalacompresiónKg/cm2
= 210 Kg/cm2
2/12







Rb
M
d
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
6
fs =Fatiga de trabajoen Kg/cm2
= 0.5fy = 2100 Kg/cm2
n = Es/Ec =(2.1x106
)(W1.5
x4200x(f´c)1/2
= 61.5314
n = 61.5314 redondeando n= 62
fc = 0.45 f´c = 0.45x(210) = 94.5 Kg/cm2
Reemplazando:
k = 1/(1+2100/(62+94.5)) = 0.736147757
J = 1- k/3 = 0.754617414
Resultando:R=26.247844 y reemplazandolosvaloresenlaecuación(1)
Se obtiene:d=13.27 cm
El espesortotal (e),considerandounrecubrimientode 2.5cm, será:
e=d+2.5=13.27+2.50= 15.77 siendomenorque el espesor mínimoencontrado
Donde debe cumplirque:Si asumimose=10 cm, tenemosque
d= 20-2.5=17.50 cm
Por loque el espesorde diseñoseráe=20 cm
- LOSA DE FONDO:
Asumiendoel espesorde lalosade fondo(e)=0.30 m y conocidala alturade agua,el valor Pserá:
Pesopropiodel aguaenKg/ cm2
= (2.00) × (1000)= 2000 Kg/m2
Pesopropiodel concretoenKg/cm2
= (0.30) × (2400)= 720 Kg/m2
W=2720
La losade fondo será analizada como una placa flexible y no como una placa rígida, debido a que el
espesor es pequeño en relación a la longitud; además la consideramos apoyada en un medio cuya
rigidez aumenta con el empotramiento. Dicha placa estará empotrada en los bordes.
Debido a la acción de las cargas verticales actuales para una luz interna L= 4,75 se origina los
siguientes momentos.
Momentode empotramientoenlosextremos:
en Kg-m= (2720)×(4.75)2
/192= -319.6354 kg-m
Momentoenel Centro:
en Kg- m = (2720)×(4.75)3
/384= =759.1341 kg-m
Para losasplanasrectangularesarmadasendosdirecciones, Timoshenkorecomiendalossiguientes
coeficientes:
192
2
WL
M 
5.2 ed
384
3
WL
M 
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
7
Para un momentode empotramiento=0.529
Para un momentoenel Centro=0.0513
MomentosFinales:
Empotramiento(Me)=0.529×M en Kg-m= (0.529)×(-319.6354) = -169.0871
Centro(Mc) = 0.0513×M enKg-m= (0.0513)×(759.1341) = 38.9436
CHEQUEO DEL ESPESOR:
Proponemos unespesor e mediante larelación:
=4×(4.75+2×0.25+2×0.2)/180 = 0.1256= 12.56 cm
Considerando(a) =0.3como zapata
Se compara el resultadoconel espesorque se calculamediante el métodoelásticosin agrietamiento
considerandoel máximomomentoabsolutoconlasiguienterelación:
encm= 9.08 cm
Siendo: ft= 0.85×(f´c) ½
12.3177 cm
Se debe cumplirque el valor:d≥ e- recubrimiento
Reemplazandose obtiene e=9.0754
El Mayor valores = 12.56 cm
Dichovalor esmenorque el espesorasumiendode 30 cm, considerandoel recubrimientode 7.5 cm
resulta:
d= e+7.5= 20.06 por loque consideramos d=20 cm
El espesorde diseñoseráe = 30.00 cm
- B) DISTRIBUCION DE LA ARMADURA
Para determinarel valordel áreade acerode laarmadura de lapared, de la losacubiertay del fondo,
se consideralasiguiente relación:
Dónde:
M= MomentomáximoabsolutoenKg- cm
fs= Fatigade trabajo enKg/ cm2
cm
P
e 9
180

2/1
6







ftxb
M
e
dxjxfs
M
As 
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
8
j= Relaciónentre ladistanciade laresultante de losesfuerzosde comprensiónal centrode gravedad
de losesfuerzosde tensión
d= Peralte efectivoencm
As=Áreade acero encm2
Con el valordel áreade Acero(As) ylosdatos indicadosenlaTabla3, se calcularáel área efectivade
acero que servirápara definirel diámetroyladistribuciónde armadura.
Los valoresyresultadosparacada uno de loselementosanalizadosse muestranenlaTabla3.
- B.1. Pared
Para el diseñoestructurade la armadura vertical y horizontal de la pared, se considera el momento
máximo absoluto, por ser una estructura pequeña que dificultaría la distribución de la armadura.
Para la armadura vertical resulta un momento (Mx) =-864 Kg-m y para la armadura horizontal en el
Momento (My) = -592 Kg-m. Dichos valores se observan en la Tabla 2.
Para resistirlosmomentosoriginadosporlapresióndel aguayteneruna distribuciónde laarmadura
se considera:
fs = 900Kg/cm² y
n=9 ValorrecomendadoenlasNormasSanitariasde ACI-350
Conocidoel espesorde 25 cm y el recubrimientode 7.50cm se define unperalte efectivo“d”,el
valorde “j” esdefinidopor“k”
Mx=-864 Kg-m
My= -592 Kg-m
fs= 900 Kg-m
k= 0.486
j= 0.838
d= 8.38 cm
As hor = 15.2744630 cm2
As ver = 10.4658358 cm2
La cuantía mínimase determinamediantelasiguiente relación:
As min=0.0015 b×e= 3.75 cm2 ó (4/3)(A),calculado(el mayor)
Para b= 100 y e= 25 cm
- Losa de cubierta
Para el diseñoestructural de armadurase considerael momentoenel centrode lalosacuyo valor
permitirádefinierel áreade aceroen base a la ecuación:
Dónde:
djfs
M
As 
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
9
M= Momento máximo absoluto en Kg-m = 680 kg/cm
fs= Fatigade trabajo en Kg/cm2
= 1400
j= Relaciónentre ladistanciade la resultante de los esfuerzos de compresión al centro de gravedad
de los esfuerzos de tensión = 0.7546174 kg/cm
d= Peralte efectivo en cm = 20 cm
La cuantía mínima recomendada es:
As = (0.0018)( b )( e ) =3.60 cm2 para b= 100 y e= 20 cm
- Losa de fondo
Comoen el caso del cálculo de la armadura de la pared, en la losa de fondo se considera el máximo
momento absoluto de -169.0871, con un peralte d= 10 cm.
Para determinar el área de acero se considera:
fs = 900Kg/cm² n = 9 Valor recomendado en las Normas Sanitarias de ACI-350
k = 1 / (1 + fs / (n jc) ) = 1 / (1+ 900/ (9 x 0.45x210) ) = 0.486
El valor de “j” es calculado en K=0.486 con la relación j=1-(k/3)= 0.838
As min= 0.017×b×e=5.1 cm2 para b= 100 y e= 30 cm
En todas loscasos,cuando el valordel áreade acero(As) esmenora la cuantía mínima (Asmin),para
la distribución de la armadura se utilizará el valor de dicha cuantía.
TABLA-3
Cuadro 1: Cálculo del refuerzo para el Reservorio
- Chequeo por esfuerzo cortante y adherencia
Tiene la finalidad de verificar si la estructura requiere estribos o no; y el chequeo por adherencia
sirve para verificar si existe una perfecta adhesión entre el concreto y el acero de refuerzo.
Chequeo en la pared y losa de cubierta:
LOSA DE
VERTICAL HORIZONT.
Momentos "M" (Kg-m) -864.000 -592.000 680 -169.087
Espesor Util "d" (cm) 17.5 17.5 17.5 20
fs (kg/cm2) 900 900 1400 900
n 9 9 62 9
fc = 0.45f'c (Kg/cm2) 94.5 94.5 94.5 94.5
k = 1 / ( 1 + fs / (n fc) ) 0.486 0.486 0.807 0.486
j = 1 -( k/3 ) 0.838 0.838 0.731 0.838
Area del Acero:
As= (100xM) / (fs x j x d ) (cm2) 6.55 4.49 3.8 1.12
C 0.0015 0.0015 0.0017 0.0017
b (cm) 100 100 100 100
e (cm) 25 25 20 30
Cuantía mínima: 3.75 3.75 3.6 5.1
As min = C x b x e (cm2)
Area efectiva de As (cm2)
Area efectiva de As min (cm2) 6.55 4.49 3.8 5.1
Distribución (3/8") calculado 0.109 0.159 0.188 0.140
diseño - - - -
Distribución (1/2") calculado 0.193 0.282 0.333 0.248
diseño 20 25 25 25
FONDOLOSA DE CUBIERTA
PARED
DESCRIPCION
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
10
- Pared
Esfuerzo cortante
La fuerza cortante total máxima (V), será:
en Kg
Reemplazando tenemos:
V = (1000)(2)²/2 = 2000.00 Kg
El esfuerzo cortante nominal (v), se calcula mediante:
en Kg/cm2
Remplazando tenemos:
v = 1.36379134 Kg/cm2
El esfuerzo permisible nominal en el concreto, para muros no excederá a:
= 4.2 Kg/cm2
Se debe verificar que:
1.3638≤4.2
Lo que verifica que el espesor asumido es el correcto.
Para elementos sujetos a flexión, el esfuerzo de adherencia en cualquier de la sección se calcula
mediante:
= para 3/8 “ = 4.925046942
El esfuerzo permisible por adherencia ( u máx) es:
= 10.5 Kg/ cm2
Como el esfuerzo permisible es mayor que el calculado, se satisface la condición de diseño.
- Losa Cubierta
Esfuerzo Cortante:
La fuerza cortante máxima (v) es igual a:
= 1076.67 kg-m
Donde:
S= Luz Interna en metros S= 4.75 m
2
2
h
V ag

dbj
V
v 
cfVmáx '02.0
máxVv 


0
dj
V
u
cfumáx '05.0
3
SW
V 
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
11
W= Peso Total en Kg/m2
W=680.00 Kg
El esfuerzo cortante unitario es igual a:
En Kg/ cm2=1.076666667 Kg/ cm2
El máximo esfuerzo cortante permisible es:
en Kg/cm2
v max= 4.202499256 Kg/cm2
El máximo esfuerzo cortante permisible es mayor que el esfuerzo cortante unitario, por lo que el
diseño es el adecuado.
Adherencia:
en Kg /cm2
=2.651316937 Kg/cm2
El esfuerzo permisible por adherencia (u máx.) es:
en Kg/ cm2
= 10.5 Kg/ cm2
El esfuerzo permisible es mayor que el calculado, por lo que se satisface la condición del diseño.
Imagen 2: Distribución de refuerzos de acuerdo al diseño
0.25 4.75 0.25
e= 0.2 1/2"@25cm
0.40
Ver. 1/2"@20cm
2.40 Hor. 1/2"@25cm
2.00 V = 42m3
losa de fondo
1/2"@25cm
0.30
db
V
v 


0
dj
V
u
cfumáx '05.0
2/1
'29.0 cfvmáx 
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
12
- C) DISEÑO DE LA ESTRUCTURA PORTANTE
Las Columnas se diseñan para soportar el peso de la cuba y los esfurzos generados por la carga
sísmica.Para el pre dimensionamientose puede asumir que toda la estructura del reservorio es una
vigaen voladizo.Bajoestasuposición,lascargasaxialesenlas columnas se determinan en función a
la distancia del elemento al eje neutro del conjunto, el cual también es su eje de simetría.
- - Espesor de las columnas y vigas
Datos de la cuba: Datos del pórtico:
Luz ( L ) = 4.75 m n niveles 7
Tirante (h) = 2 m
n
columnas 4
muro ( e ) = 0.25 m n vigas 4
altura
total 20.6 m
Columnas Vigas
(cm) a = se escoge 40 cm h = L/10 =
47.500
cm
se
escoge 50 cm
(cm) b = se escoge 40 cm
b = 0.5 x h
=
25.000
cm
se
escoge 25 cm
W losa fond= 720 Kg/m
W losa de techo= 480 Kg/m
W agua (h x g) = (1000)(2.0) = 2000 Kg/m
W vivay nieve (150+50) = 200 Kg/m
W total /m(cuba) 3400 Kg/m
AreaTributaria(b x b) 22.5625 m
W c/col 7910.4 Kg-f Cálculodel áreade la Columnas
W c/viga 1425 Kg-f
W muros 6000 Kg-f W serv.= 115.1872
W barandas 375.36 Kg-f f'c= 210
W dosific 470.4 Kg-f
Areareq.
= 1567.172233 cm2
W parcial 155.09986 Tn
W fact segur, sismoy viento 201.62982 Tn (75%+25%+30%)
W total 356.72968
Se verifica que las dimensiones seleccionadas cubran el requerimiento
40 x 40 cm2 = 1600 es mayor que 1567 ! la selecciónescorrecta!
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
13
El momentode inerciade lascolumnasrespecto al eje neutro, despreciando la inercia propia de las
columnas es:
v = 2.43m
v1= 3.43m
I = 4 A v² = 3.7636
Dónde:
I = Momentode inerciadel conjuntoal eje neutro
A = Áreade unacolumna
v = Distanciade la columnaal eje neutrodel conjunto
Figura 4.-Fuerzas en las columnas del
reservorio elevado
Peso del techo
Empuje del
Líquido
Peso de la losa y líquido
Figura 3.-Cargas actuantes en la cuba
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
14
La carga axial en la columna más esforzada será:
Dónde:
P = Carga Axial enlaColumna
W = Pesode la cuba incluyendotodaslascargas de diseño
H = Fuerzasísmica(0.2W a 0.25W)
h = Distanciaentre el puntode aplicaciónde lafuerza H y la base de la estructuraportante
La flexiónalrededordel eje neutroconstituidopor la recta que uno dos columnas opuestas también
debe considerarse. En este caso el momento de inercia será:
I = 2 A v1²
Dónde:
V1 = Distancia de la columna al nuevo eje neutro (diagonal)
Las columnas ubicadas sobre el eje neutro no participan para la determinación del momento de
inercia del conjunto. La carga axial en las columnas más esforzadas será:
- Refuerzo en las Columnas y Vigas
El área mínima de refuerzo en columnas reforzadas, está dada por la expresión:
As min= 0.01* Ag
Dónde:
Ag =Área bruta de la sección, expresada en mm2. Para este caso = As min = 1600 mm
Selección de los refuerzos
diam (plg) diam (mm) Area (mm2) cant
5/8" 7.938 197.933 4
1/2" 6.350 126.677 8
3/8" 4.763 71.256 0
Refuerzos en Columnas
4 Ø 5/8" + 8 Ø 1/2"
= 107.5705 Tn
v
HhW
P
44

= 115.1872 Tn
124 v
HhW
P 
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
15
El área mínima de refuerzo en vigas reforzadas, está dada por la expresión:
As min= 0.01* Ag
Donde:
Ag =Área bruta de la sección, expresada en mm2. Para este caso = As min = 1250 mm
Selección de los refuerzos
diam (plg) diam (mm) Area (mm2) cant
5/8" 7.938 197.933 4
1/2" 6.350 126.677 4
3/8" 4.763 71.256 0
Refuerzos en Vigas
4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2"
- Dimensionamiento de la zapata
Debemos trabajar con condiciones de carga de servicio (P)
Datos a considerar:
t = 0.4 m
Df = 2.5 m
n = 1.38 Kg/cm²
P serv 115.19 Tn
Donde:
t = Anchode la columna= 0.40 m
Df = Desplante de lacimentación(delestudiode suelos)
sn = Capacidadportante del terreno
P serv = Carga de Servicio
Azap = Areade lazapata
T = Lado de la zapata (zapatacuadrada)
hz = Peralte de lazapata
Fórmulas:
Calculo del ancho de la zapata
Azap = 8.3469 m2
T =
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
16
T = 2.889 m2, se escoge 3.00m
- Cálculo de la altura de la zapata
La condición para determinar el peralte efectivo de la zapata, es que la sección debe resistir el
cortante por punzonamiento.
Donde:
P = 115.1871591 Tn
Azap= 9.00 m2
- Cortante por Punzonamiento (Vu)
Vu = P - Wn x m x n = 83.8806
Resistenciaal cortante porpunzonamientoenel concreto(Vc) .- Esigual a la menordeterminadacon
las siguientes expresiones.
Luego verificamos que Vu/Ø ≤ Vc, Ø = 0.75
Vu/Ø =111.8408271 < 111.8575 !la selección es correcta¡
hz = 1.164 m, se escoge 1.20 m
El área mínima de refuerzo en vigas reforzadas, esta dada por la expresión:
= 12.79857324 Tn/m2
zap
n
A
P
W 
a) b)
Si asumimos d =1.164
m = n = 1.56
c) bo = perímetro de la sección crítica = 2m+2n =6.26
as = 40
(40 para columnas con 4 lados críticos, 30 para 3 y 20 para 2)
Calculando tenemos:
a) Vc = 113.9681
b) Vc = 111.8575 por lo que Vc =111.8575
c) Vc = 269.0346
dbcfV o
c
c ..'
2
227.0 







dbcfV oc ..'06.1
dbcf
b
d
V o
o
s
c .'.227.0 






a
dbcfV
D
D
occ
menor
mayor
c .'06.12,  
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
17
As min= 0.01* Ag
Dónde:
Ag = Área bruta de la sección, expresada en mm2. Para este caso = As min = 36000 mm
Selección de los refuerzos
diam (plg) diam (mm) Area (mm2) cant espaciam
5/8" 7.938 197.933 182 9.23
Refuerzos en Zapata
Usar Ø 5/8" @ 9cm
- Distribución de refuerzos en la cuba
- Distribución de refuerzos en la estructura portante
0.25 4.75 0.25
1/2"@25cm
e= 0.2
0.40
Ver. 1/2"@20cm
Hor. 1/2"@25cm
2.40 V = 42m3
2.00
losa de fondo
1/2"@25cm
0.30
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
18
4.75
0.50
4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2"
4 Ø 5/8" + 8 Ø 1/2"
2.40
4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2"
0.50
4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2"
20.60 0.50
2.40
4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2"
0.50
2.40
2.5
0.40
3.00 1.75 3.00
3Ø1/4"@5cm,3Ø1/4"@10cm,2Ø1/4"@15cmRto@20cm
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
19
0.15
0.50
0.65
1.20
0.40
3.00
Distribución de refuerzos de las columnas
40 cm 4 Ø 5/8" + 8 Ø 1/2"
2.40 m
40 cm
3 Ø 1/4"@5cm, 2 Ø 1/4"@10cm, 2Ø 1/4"@15cm,
Rto @20cm
1.20 m 50 cm 4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2"
25 cm
50 cm
3 Ø 1/4"@5cm, 2 Ø 1/4"@10cm, 2Ø 1/4"@15cm,
Rto @20cm
4.75
Distribución de refuerzos de las vigas
V-S ( 50 cm x 25 cm )
C-1 ( 40 cm x 40 cm )
MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD
CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO"
20
3.0 NORMAS
 Cámara Peruana de la Construcción (2002). Reglamento Nacional de Construcciones.
 Norma ASTMC 94 o ASTMC 685. Para concreto premezclado
 Norma ASTMC 94, Para el manejo, dosificación y mezclado de concreto.
 Normas ASTMC 94 y ASTMC 143. Para el revenimiento de concreto
 Normas ASTM C 138 y ASTM C 237. Para peso volumétrico y el contenido de aire del
concreto fresco, cuando se emplee un aditivo inclusor de aire.
 ASTMC 31, ASTMC 39 y ASTMC 617. Para muestras de ensayo de concreto
 Normas ASTMC 318. Para las evaluaciones pertinentes de las pruebas del concreto
50 cm 4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2"
25 cm
3 Ø 1/4"@5cm, 2 Ø 1/4"@10cm, 2Ø 1/4"@15cm,3 Ø 1/4"@5cm, 2 Ø 1/4"@10cm, 2Ø 1/4"@15cm,
Rto @20cm Rto @20cm
0.65
Ø 5/8" @ 9cm
1.20
0.10
3.00
Distribución de refuerzos en zapatas
V-C ( 50 cm x 25 cm )
v

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Analisis drywall 1
Analisis drywall 1Analisis drywall 1
Analisis drywall 1
rogerc2014
 
43343975 formula-polinomica[1]
43343975 formula-polinomica[1]43343975 formula-polinomica[1]
43343975 formula-polinomica[1]
Isabel Fernandez
 
presentacion de calculo de una instalacion de agua.pdf
presentacion de calculo de una instalacion de agua.pdfpresentacion de calculo de una instalacion de agua.pdf
presentacion de calculo de una instalacion de agua.pdf
testgrupocomex
 
02 p.u. alcantarillado
02 p.u. alcantarillado02 p.u. alcantarillado
02 p.u. alcantarillado
elpresario
 

La actualidad más candente (20)

Diseño cisterna
Diseño cisternaDiseño cisterna
Diseño cisterna
 
Diseño de un relleno sanitario manuel apendice d
Diseño de un relleno sanitario manuel apendice dDiseño de un relleno sanitario manuel apendice d
Diseño de un relleno sanitario manuel apendice d
 
Analisis drywall 1
Analisis drywall 1Analisis drywall 1
Analisis drywall 1
 
Pu3
Pu3Pu3
Pu3
 
MEMORIA DE CALCULO LABORATORIO.pdf
MEMORIA DE CALCULO LABORATORIO.pdfMEMORIA DE CALCULO LABORATORIO.pdf
MEMORIA DE CALCULO LABORATORIO.pdf
 
Cálculo de la cantidad de ladrillos para techo
Cálculo de la cantidad de ladrillos para techoCálculo de la cantidad de ladrillos para techo
Cálculo de la cantidad de ladrillos para techo
 
43343975 formula-polinomica[1]
43343975 formula-polinomica[1]43343975 formula-polinomica[1]
43343975 formula-polinomica[1]
 
SALDARRIAGA JUAN - Hidráulica de tuberías V2 - La Libreria del Ingeniero.pdf
SALDARRIAGA JUAN - Hidráulica de tuberías V2 - La Libreria del Ingeniero.pdfSALDARRIAGA JUAN - Hidráulica de tuberías V2 - La Libreria del Ingeniero.pdf
SALDARRIAGA JUAN - Hidráulica de tuberías V2 - La Libreria del Ingeniero.pdf
 
presentacion de calculo de una instalacion de agua.pdf
presentacion de calculo de una instalacion de agua.pdfpresentacion de calculo de una instalacion de agua.pdf
presentacion de calculo de una instalacion de agua.pdf
 
Trabajo funda
Trabajo fundaTrabajo funda
Trabajo funda
 
APU METRADO.pdf
APU METRADO.pdfAPU METRADO.pdf
APU METRADO.pdf
 
MEMORIA DE ALCANTARILLADO PARTICULAR.docx
MEMORIA DE ALCANTARILLADO PARTICULAR.docxMEMORIA DE ALCANTARILLADO PARTICULAR.docx
MEMORIA DE ALCANTARILLADO PARTICULAR.docx
 
5. i.e.reservorios apoyados
5. i.e.reservorios apoyados5. i.e.reservorios apoyados
5. i.e.reservorios apoyados
 
02 p.u. alcantarillado
02 p.u. alcantarillado02 p.u. alcantarillado
02 p.u. alcantarillado
 
Como transformar nuestros metrados de maderas a pies cuadrados pero de constr...
Como transformar nuestros metrados de maderas a pies cuadrados pero de constr...Como transformar nuestros metrados de maderas a pies cuadrados pero de constr...
Como transformar nuestros metrados de maderas a pies cuadrados pero de constr...
 
memoria-de-calculo-reservorio-800m
 memoria-de-calculo-reservorio-800m memoria-de-calculo-reservorio-800m
memoria-de-calculo-reservorio-800m
 
Zapatas combinadas
Zapatas combinadasZapatas combinadas
Zapatas combinadas
 
total presupuesto.pdf
total presupuesto.pdftotal presupuesto.pdf
total presupuesto.pdf
 
Diseño de un acueducto
Diseño de un acueducto Diseño de un acueducto
Diseño de un acueducto
 
Analisis de costos alter 01 06 07
Analisis de costos alter 01 06 07Analisis de costos alter 01 06 07
Analisis de costos alter 01 06 07
 

Similar a 01. estructural reservorio elevado - rep 42m3 20

Similar a 01. estructural reservorio elevado - rep 42m3 20 (20)

01 ejer 1 2-3-4 zapatas 6º (10-11)
01 ejer 1 2-3-4 zapatas 6º (10-11)01 ejer 1 2-3-4 zapatas 6º (10-11)
01 ejer 1 2-3-4 zapatas 6º (10-11)
 
Estudio de un Muelle Real (Física) Pelayo Díaz
Estudio de un Muelle Real (Física) Pelayo DíazEstudio de un Muelle Real (Física) Pelayo Díaz
Estudio de un Muelle Real (Física) Pelayo Díaz
 
METRADO DE CARGAS
METRADO DE CARGASMETRADO DE CARGAS
METRADO DE CARGAS
 
Memoria de Calculo.doc
Memoria de Calculo.docMemoria de Calculo.doc
Memoria de Calculo.doc
 
PREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
PREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALESPREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
PREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
 
Presentacion proyecto de estructuras
Presentacion proyecto de estructurasPresentacion proyecto de estructuras
Presentacion proyecto de estructuras
 
M.D. INST. SANITARIAS.docx
M.D. INST. SANITARIAS.docxM.D. INST. SANITARIAS.docx
M.D. INST. SANITARIAS.docx
 
Analisis Estructural Del obelisco de Ibarra en mathcad
Analisis Estructural Del obelisco de Ibarra en mathcadAnalisis Estructural Del obelisco de Ibarra en mathcad
Analisis Estructural Del obelisco de Ibarra en mathcad
 
Exame parcial transporte de sedimentos resuelto
Exame parcial transporte de sedimentos resueltoExame parcial transporte de sedimentos resuelto
Exame parcial transporte de sedimentos resuelto
 
a. MEMORIA DE CÁLCULO.docx
a. MEMORIA DE CÁLCULO.docxa. MEMORIA DE CÁLCULO.docx
a. MEMORIA DE CÁLCULO.docx
 
SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE, DRENAJE SANITARIO Y EVACUACION DE...
SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE, DRENAJE SANITARIO Y EVACUACION DE...SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE, DRENAJE SANITARIO Y EVACUACION DE...
SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE, DRENAJE SANITARIO Y EVACUACION DE...
 
7.0 reservorio 145 m3.xlsx
7.0 reservorio 145 m3.xlsx7.0 reservorio 145 m3.xlsx
7.0 reservorio 145 m3.xlsx
 
74113539 14-bocatoma-tesis
74113539 14-bocatoma-tesis74113539 14-bocatoma-tesis
74113539 14-bocatoma-tesis
 
Proyecto de sanitaria completo.docx[1]
Proyecto de sanitaria completo.docx[1]Proyecto de sanitaria completo.docx[1]
Proyecto de sanitaria completo.docx[1]
 
Hidrolo cap 4 estudio y diseno
Hidrolo cap 4 estudio y disenoHidrolo cap 4 estudio y diseno
Hidrolo cap 4 estudio y diseno
 
Trabajo de Abastecimiento de Agua y Alcantarillado
Trabajo de Abastecimiento de Agua y AlcantarilladoTrabajo de Abastecimiento de Agua y Alcantarillado
Trabajo de Abastecimiento de Agua y Alcantarillado
 
224367374 04-diseno-de-zapatas-conectadas
224367374 04-diseno-de-zapatas-conectadas224367374 04-diseno-de-zapatas-conectadas
224367374 04-diseno-de-zapatas-conectadas
 
M.calculo i.s. sensa
M.calculo i.s. sensaM.calculo i.s. sensa
M.calculo i.s. sensa
 
158107711 diseno-de-muro-con-contrafuerte
158107711 diseno-de-muro-con-contrafuerte158107711 diseno-de-muro-con-contrafuerte
158107711 diseno-de-muro-con-contrafuerte
 
Calculo estructural de tanque circular
Calculo estructural de tanque circularCalculo estructural de tanque circular
Calculo estructural de tanque circular
 

Último

analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)
analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)
analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)
Ricardo705519
 
INSUMOS QUIMICOS Y BIENES FISCALIZADOS POR LA SUNAT
INSUMOS QUIMICOS Y BIENES FISCALIZADOS POR LA SUNATINSUMOS QUIMICOS Y BIENES FISCALIZADOS POR LA SUNAT
INSUMOS QUIMICOS Y BIENES FISCALIZADOS POR LA SUNAT
evercoyla
 

Último (20)

Resistencia-a-los-antimicrobianos--laboratorio-al-cuidado-del-paciente_Marcel...
Resistencia-a-los-antimicrobianos--laboratorio-al-cuidado-del-paciente_Marcel...Resistencia-a-los-antimicrobianos--laboratorio-al-cuidado-del-paciente_Marcel...
Resistencia-a-los-antimicrobianos--laboratorio-al-cuidado-del-paciente_Marcel...
 
Ficha Tecnica de Ladrillos de Tabique de diferentes modelos
Ficha Tecnica de Ladrillos de Tabique de diferentes modelosFicha Tecnica de Ladrillos de Tabique de diferentes modelos
Ficha Tecnica de Ladrillos de Tabique de diferentes modelos
 
DIAPOSITIVAS DE SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO
DIAPOSITIVAS DE SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJODIAPOSITIVAS DE SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO
DIAPOSITIVAS DE SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO
 
nomenclatura de equipo electrico en subestaciones
nomenclatura de equipo electrico en subestacionesnomenclatura de equipo electrico en subestaciones
nomenclatura de equipo electrico en subestaciones
 
PostgreSQL on Kubernetes Using GitOps and ArgoCD
PostgreSQL on Kubernetes Using GitOps and ArgoCDPostgreSQL on Kubernetes Using GitOps and ArgoCD
PostgreSQL on Kubernetes Using GitOps and ArgoCD
 
Trazos paileros para realizar trazos, cortes y calculos.pptx
Trazos paileros para realizar trazos, cortes y calculos.pptxTrazos paileros para realizar trazos, cortes y calculos.pptx
Trazos paileros para realizar trazos, cortes y calculos.pptx
 
01 MATERIALES AERONAUTICOS VARIOS clase 1.ppt
01 MATERIALES AERONAUTICOS VARIOS clase 1.ppt01 MATERIALES AERONAUTICOS VARIOS clase 1.ppt
01 MATERIALES AERONAUTICOS VARIOS clase 1.ppt
 
ingenieria grafica para la carrera de ingeniera .pptx
ingenieria grafica para la carrera de ingeniera .pptxingenieria grafica para la carrera de ingeniera .pptx
ingenieria grafica para la carrera de ingeniera .pptx
 
422382393-Curso-de-Tableros-Electricos.pptx
422382393-Curso-de-Tableros-Electricos.pptx422382393-Curso-de-Tableros-Electricos.pptx
422382393-Curso-de-Tableros-Electricos.pptx
 
Quimica Raymond Chang 12va Edicion___pdf
Quimica Raymond Chang 12va Edicion___pdfQuimica Raymond Chang 12va Edicion___pdf
Quimica Raymond Chang 12va Edicion___pdf
 
Sesion 03 Formas de absorcion de agua.pptx
Sesion 03 Formas de absorcion de agua.pptxSesion 03 Formas de absorcion de agua.pptx
Sesion 03 Formas de absorcion de agua.pptx
 
QUIMICA GENERAL UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU
QUIMICA GENERAL UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERUQUIMICA GENERAL UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU
QUIMICA GENERAL UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU
 
ATS-FORMATO cara.pdf PARA TRABAJO SEGURO
ATS-FORMATO cara.pdf  PARA TRABAJO SEGUROATS-FORMATO cara.pdf  PARA TRABAJO SEGURO
ATS-FORMATO cara.pdf PARA TRABAJO SEGURO
 
analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)
analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)
analisis tecnologico( diagnostico tecnologico, herramienta de toma de deciones)
 
Minería convencional: datos importantes y conceptos
Minería convencional: datos importantes y conceptosMinería convencional: datos importantes y conceptos
Minería convencional: datos importantes y conceptos
 
INSUMOS QUIMICOS Y BIENES FISCALIZADOS POR LA SUNAT
INSUMOS QUIMICOS Y BIENES FISCALIZADOS POR LA SUNATINSUMOS QUIMICOS Y BIENES FISCALIZADOS POR LA SUNAT
INSUMOS QUIMICOS Y BIENES FISCALIZADOS POR LA SUNAT
 
Desigualdades e inecuaciones-convertido.pdf
Desigualdades e inecuaciones-convertido.pdfDesigualdades e inecuaciones-convertido.pdf
Desigualdades e inecuaciones-convertido.pdf
 
Maquinaria Agricola utilizada en la produccion de Piña.pdf
Maquinaria Agricola utilizada en la produccion de Piña.pdfMaquinaria Agricola utilizada en la produccion de Piña.pdf
Maquinaria Agricola utilizada en la produccion de Piña.pdf
 
Lineamientos del Plan Oferta y Demanda sesión 5
Lineamientos del Plan Oferta y Demanda sesión 5Lineamientos del Plan Oferta y Demanda sesión 5
Lineamientos del Plan Oferta y Demanda sesión 5
 
DISEÑO PAVIMENTOS CLASE 06 PAVIMENTOS.pdf
DISEÑO PAVIMENTOS CLASE 06 PAVIMENTOS.pdfDISEÑO PAVIMENTOS CLASE 06 PAVIMENTOS.pdf
DISEÑO PAVIMENTOS CLASE 06 PAVIMENTOS.pdf
 

01. estructural reservorio elevado - rep 42m3 20

  • 1. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 1 INDICE 1.0 INTRODUCCIÓN.................................................................................................................. 2 2.0 BASES DE CÁLCULO............................................................................................................. 2 2.1 RESERVORIO...................................................................................................................2 2.1.1 CALCULO y DISEÑO ESTRUCTURAL DE RESERVORIO ELEVADO 42m3 ..................................2 3.0 NORMAS.......................................................................................................................... 20 INDICE DE TABLAS CUADRO 1: CÁLCULO PARA EL DISEÑO DEL RESERVORIO .................................................................9
  • 2. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 2 1.0 INTRODUCCIÓN La vulnerabilidadfísicade loscomponentesde lossistemasde aguapotable puede producirse por el diseño estructural inadecuado de los mismos. Para cumplircon el objetivo propuesto, usando las normas aceptadas para el cálculo de estructuras de hormigón, los métodos de diseño estructural válidos en dichas normas y ciertas características asumidaspara losmateriales de las obras y del suelo donde éstas se encuentran, se ha realizado el análisis y diseño del reservorio y manantial proyectado. 2.0 BASES DE CÁLCULO 2.1 RESERVORIO Para el diseñoestructural,utilizaremos el método de Portland Cement Association, que determina momentos y fuerzas cortantes como resultado de experiencias sobre modelos de reservorios basados en la teoría de Plates and Shells de Timoshenko, donde se consideran las paredes empotradas entre sí. Considerandolascondicionesde borde como tapa libre y fondo empotrado para este caso y cuando actúa sólo el empuje del agua, la presión en el borde es cero y la presión máxima (P), ocurre en la base. Imagen 1: Vista de corte del Reservorio 2.1.1 CALCULO Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE RESERVORIO ELEVADO 42M3 El empuje de aguaes: 𝑣 = 𝛾 𝑎 𝑥ℎ2 𝑥𝑏 2 ep A et BL V = 42m3 D ef ec
  • 3. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 3 Dónde: γa = Pesoespecíficodel agua h = Alturadel agua b = ancho de la pared 𝑣 = (1.0) 𝑥(2)2 𝑥(4.75) 2 v = 9500 Kg CÁLCULO DE MOMENTOS Y ESPESOR (e) - PAREDES: El cálculose realizatomandoencuentaque el reservorio se encuentra lleno y sujeto a la presión de agua, Para el cálculode losmomentos – tapa libre yfondoempotrado,segúnrelaciónde ancho de la pared (b) y la altura de agua (h), tenemos los valores de los coeficientes (k). Siendo: h= 2.00 m b= 4.75 m Resulta: b/h= 2.5; asumimos:2.50, se presentanloscoeficientes(k) parael cálculode losmomentoscuya informaciónse muestraenlaTABLA – 1. M= K ga h³ (Kg) M= 8000.00 Kg COMPONENTE DIMENSIONES Volúmen(V) = 42 m3 Ancho entre las paredes (b) = 4.75 m Altura del Agua (h) = 2 m Bordo Libre (BL) = 0.4 m Altura Total de la Cuba (H) --> ( h + BL) = 2.4 m Altura a la base de la cuba (Y) = 20.6 m Peso específico del agua ( ga ) = 1000 Kg/m3 Peso específico del terreno ( gt ) = 1720 Kg/m3 Capacidad de carga del terreno ( sn ) = 1.38 Kg/cm2 Profundidad de desplante (Df) = 2.5 m Concreto (f'c) = 210 Kg/cm2 Peso del Concreto Armado = 2400 Kg/m3 Esfuerzo de Fluencia del acero (fy) = 4200 Kg/cm2
  • 4. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 4 Coeficiente (k) para el cálculo de momentos de las paredes de reservorios cuadrados tapa libre Tabla 1 LuegocalculamoslosmomentosMx y My para losvaloresde y Tabla 2 En la tabla2, el máximomomentoabsolutoes: Mx= -864.00 kg-m My= -592.00 Kg-m Con el máximomomentoabsoluto,calculamosel espesordel muromediante lafórmula En cm e=20.51 cm Para el diseñose asume unespesorde: e = 25 cm Dónde: M= MáximomomentoabsolutoKg-cm = 12,31767023 (Esf.Tracción por flexiónKg/cm2) b= 100 cm - LOSA DE CUBIERTA: Se considerarácomouna losaarmada en dossentidosyapoyadaensus cuatro lados. - Cálculodel espesorde lalosa(e). 4*(2.8+2*0.15) = 4𝑥(4.75+2𝑥0.25) 180 = 11.66666667 asumimosespesor=15 cm y=0 y=b/4 y=b/2 Mx My Mx My Mx My 0 0.000 0.027 0.000 0.013 0.000 -0.074 1/4 0.012 0.022 0.007 0.013 -0.013 -0.066 1/2 0.011 0.014 0.008 0.010 -0.011 -0.053 3/4 -0.021 -0.001 -0.010 0.001 -0.005 -0.027 1 -0.108 -0.022 -0.077 -0.015 0.000 0.000 b/h x/h 2 y=0 y=b/4 y=b/2 Mx My Mx My Mx My 0 0.000 216.000 0.000 104.000 0.000 -592.000 1/4 96.000 176.000 56.000 104.000 -104.000 -528.000 1/2 88.000 112.000 64.000 80.000 -88.000 -424.000 3/4 -168.000 -8.000 -80.000 8.000 -40.000 -216.000 1 -864.000 -176.000 -616.000 -120.000 0.000 0.000 b/h x/h 2 2/1 6        ftxb M e cfft ´85.0 cm Perímetro e 9 180 
  • 5. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 5 o también: Espesorde losapoyos= 0.25 m Luz interna=4.75 m Luz de cálculo(L) = 4.75 + 2(0.25)/2 = 5.00 m Espesore= L/36 = 0.1389 m = 13.8889cm +2.5 cm de recubrimiento Para el diseñose asume unespesorde: e=20 cm Segúnel reglamentode Construcciónparalosasmacizasendosdirecciones,cuandolarelaciónde los ladosesigual a unidad,losmomentos flexionadosenlasfajascentralesson: MZ=MB=CWL2 Dónde: L= Luz de cálculo= 5 C= 0.036 a 0.04 W= pesototal (carga muerta+ carga viva) enkg/m2 Pesopropio= 0.2×2400 = 480 kg/m2 Carga Viva = 150 Kg/m2 Sobre Carga por nieve = 50 Kg/m2 W = 680 Kg/m2 Reemplazandotenemos: MA=MB=(0.04)×(680)×(5)2 = 680.000 Kg-m Conocidoslosvaloresde losmomentos,calculamosel espesorútil “d”mediante el métodoelástico con la siguienterelación: ………(1) Siendo: M= MA=MB=Momentos flexionante b= 100 cm R= ½ x fs x j x k Donde: K= 1/(1+fs / (nfc)) Para: fy = 4200Kg/cm2 f´y = ResistenciaalacompresiónKg/cm2 = 210 Kg/cm2 2/12        Rb M d
  • 6. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 6 fs =Fatiga de trabajoen Kg/cm2 = 0.5fy = 2100 Kg/cm2 n = Es/Ec =(2.1x106 )(W1.5 x4200x(f´c)1/2 = 61.5314 n = 61.5314 redondeando n= 62 fc = 0.45 f´c = 0.45x(210) = 94.5 Kg/cm2 Reemplazando: k = 1/(1+2100/(62+94.5)) = 0.736147757 J = 1- k/3 = 0.754617414 Resultando:R=26.247844 y reemplazandolosvaloresenlaecuación(1) Se obtiene:d=13.27 cm El espesortotal (e),considerandounrecubrimientode 2.5cm, será: e=d+2.5=13.27+2.50= 15.77 siendomenorque el espesor mínimoencontrado Donde debe cumplirque:Si asumimose=10 cm, tenemosque d= 20-2.5=17.50 cm Por loque el espesorde diseñoseráe=20 cm - LOSA DE FONDO: Asumiendoel espesorde lalosade fondo(e)=0.30 m y conocidala alturade agua,el valor Pserá: Pesopropiodel aguaenKg/ cm2 = (2.00) × (1000)= 2000 Kg/m2 Pesopropiodel concretoenKg/cm2 = (0.30) × (2400)= 720 Kg/m2 W=2720 La losade fondo será analizada como una placa flexible y no como una placa rígida, debido a que el espesor es pequeño en relación a la longitud; además la consideramos apoyada en un medio cuya rigidez aumenta con el empotramiento. Dicha placa estará empotrada en los bordes. Debido a la acción de las cargas verticales actuales para una luz interna L= 4,75 se origina los siguientes momentos. Momentode empotramientoenlosextremos: en Kg-m= (2720)×(4.75)2 /192= -319.6354 kg-m Momentoenel Centro: en Kg- m = (2720)×(4.75)3 /384= =759.1341 kg-m Para losasplanasrectangularesarmadasendosdirecciones, Timoshenkorecomiendalossiguientes coeficientes: 192 2 WL M  5.2 ed 384 3 WL M 
  • 7. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 7 Para un momentode empotramiento=0.529 Para un momentoenel Centro=0.0513 MomentosFinales: Empotramiento(Me)=0.529×M en Kg-m= (0.529)×(-319.6354) = -169.0871 Centro(Mc) = 0.0513×M enKg-m= (0.0513)×(759.1341) = 38.9436 CHEQUEO DEL ESPESOR: Proponemos unespesor e mediante larelación: =4×(4.75+2×0.25+2×0.2)/180 = 0.1256= 12.56 cm Considerando(a) =0.3como zapata Se compara el resultadoconel espesorque se calculamediante el métodoelásticosin agrietamiento considerandoel máximomomentoabsolutoconlasiguienterelación: encm= 9.08 cm Siendo: ft= 0.85×(f´c) ½ 12.3177 cm Se debe cumplirque el valor:d≥ e- recubrimiento Reemplazandose obtiene e=9.0754 El Mayor valores = 12.56 cm Dichovalor esmenorque el espesorasumiendode 30 cm, considerandoel recubrimientode 7.5 cm resulta: d= e+7.5= 20.06 por loque consideramos d=20 cm El espesorde diseñoseráe = 30.00 cm - B) DISTRIBUCION DE LA ARMADURA Para determinarel valordel áreade acerode laarmadura de lapared, de la losacubiertay del fondo, se consideralasiguiente relación: Dónde: M= MomentomáximoabsolutoenKg- cm fs= Fatigade trabajo enKg/ cm2 cm P e 9 180  2/1 6        ftxb M e dxjxfs M As 
  • 8. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 8 j= Relaciónentre ladistanciade laresultante de losesfuerzosde comprensiónal centrode gravedad de losesfuerzosde tensión d= Peralte efectivoencm As=Áreade acero encm2 Con el valordel áreade Acero(As) ylosdatos indicadosenlaTabla3, se calcularáel área efectivade acero que servirápara definirel diámetroyladistribuciónde armadura. Los valoresyresultadosparacada uno de loselementosanalizadosse muestranenlaTabla3. - B.1. Pared Para el diseñoestructurade la armadura vertical y horizontal de la pared, se considera el momento máximo absoluto, por ser una estructura pequeña que dificultaría la distribución de la armadura. Para la armadura vertical resulta un momento (Mx) =-864 Kg-m y para la armadura horizontal en el Momento (My) = -592 Kg-m. Dichos valores se observan en la Tabla 2. Para resistirlosmomentosoriginadosporlapresióndel aguayteneruna distribuciónde laarmadura se considera: fs = 900Kg/cm² y n=9 ValorrecomendadoenlasNormasSanitariasde ACI-350 Conocidoel espesorde 25 cm y el recubrimientode 7.50cm se define unperalte efectivo“d”,el valorde “j” esdefinidopor“k” Mx=-864 Kg-m My= -592 Kg-m fs= 900 Kg-m k= 0.486 j= 0.838 d= 8.38 cm As hor = 15.2744630 cm2 As ver = 10.4658358 cm2 La cuantía mínimase determinamediantelasiguiente relación: As min=0.0015 b×e= 3.75 cm2 ó (4/3)(A),calculado(el mayor) Para b= 100 y e= 25 cm - Losa de cubierta Para el diseñoestructural de armadurase considerael momentoenel centrode lalosacuyo valor permitirádefinierel áreade aceroen base a la ecuación: Dónde: djfs M As 
  • 9. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 9 M= Momento máximo absoluto en Kg-m = 680 kg/cm fs= Fatigade trabajo en Kg/cm2 = 1400 j= Relaciónentre ladistanciade la resultante de los esfuerzos de compresión al centro de gravedad de los esfuerzos de tensión = 0.7546174 kg/cm d= Peralte efectivo en cm = 20 cm La cuantía mínima recomendada es: As = (0.0018)( b )( e ) =3.60 cm2 para b= 100 y e= 20 cm - Losa de fondo Comoen el caso del cálculo de la armadura de la pared, en la losa de fondo se considera el máximo momento absoluto de -169.0871, con un peralte d= 10 cm. Para determinar el área de acero se considera: fs = 900Kg/cm² n = 9 Valor recomendado en las Normas Sanitarias de ACI-350 k = 1 / (1 + fs / (n jc) ) = 1 / (1+ 900/ (9 x 0.45x210) ) = 0.486 El valor de “j” es calculado en K=0.486 con la relación j=1-(k/3)= 0.838 As min= 0.017×b×e=5.1 cm2 para b= 100 y e= 30 cm En todas loscasos,cuando el valordel áreade acero(As) esmenora la cuantía mínima (Asmin),para la distribución de la armadura se utilizará el valor de dicha cuantía. TABLA-3 Cuadro 1: Cálculo del refuerzo para el Reservorio - Chequeo por esfuerzo cortante y adherencia Tiene la finalidad de verificar si la estructura requiere estribos o no; y el chequeo por adherencia sirve para verificar si existe una perfecta adhesión entre el concreto y el acero de refuerzo. Chequeo en la pared y losa de cubierta: LOSA DE VERTICAL HORIZONT. Momentos "M" (Kg-m) -864.000 -592.000 680 -169.087 Espesor Util "d" (cm) 17.5 17.5 17.5 20 fs (kg/cm2) 900 900 1400 900 n 9 9 62 9 fc = 0.45f'c (Kg/cm2) 94.5 94.5 94.5 94.5 k = 1 / ( 1 + fs / (n fc) ) 0.486 0.486 0.807 0.486 j = 1 -( k/3 ) 0.838 0.838 0.731 0.838 Area del Acero: As= (100xM) / (fs x j x d ) (cm2) 6.55 4.49 3.8 1.12 C 0.0015 0.0015 0.0017 0.0017 b (cm) 100 100 100 100 e (cm) 25 25 20 30 Cuantía mínima: 3.75 3.75 3.6 5.1 As min = C x b x e (cm2) Area efectiva de As (cm2) Area efectiva de As min (cm2) 6.55 4.49 3.8 5.1 Distribución (3/8") calculado 0.109 0.159 0.188 0.140 diseño - - - - Distribución (1/2") calculado 0.193 0.282 0.333 0.248 diseño 20 25 25 25 FONDOLOSA DE CUBIERTA PARED DESCRIPCION
  • 10. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 10 - Pared Esfuerzo cortante La fuerza cortante total máxima (V), será: en Kg Reemplazando tenemos: V = (1000)(2)²/2 = 2000.00 Kg El esfuerzo cortante nominal (v), se calcula mediante: en Kg/cm2 Remplazando tenemos: v = 1.36379134 Kg/cm2 El esfuerzo permisible nominal en el concreto, para muros no excederá a: = 4.2 Kg/cm2 Se debe verificar que: 1.3638≤4.2 Lo que verifica que el espesor asumido es el correcto. Para elementos sujetos a flexión, el esfuerzo de adherencia en cualquier de la sección se calcula mediante: = para 3/8 “ = 4.925046942 El esfuerzo permisible por adherencia ( u máx) es: = 10.5 Kg/ cm2 Como el esfuerzo permisible es mayor que el calculado, se satisface la condición de diseño. - Losa Cubierta Esfuerzo Cortante: La fuerza cortante máxima (v) es igual a: = 1076.67 kg-m Donde: S= Luz Interna en metros S= 4.75 m 2 2 h V ag  dbj V v  cfVmáx '02.0 máxVv    0 dj V u cfumáx '05.0 3 SW V 
  • 11. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 11 W= Peso Total en Kg/m2 W=680.00 Kg El esfuerzo cortante unitario es igual a: En Kg/ cm2=1.076666667 Kg/ cm2 El máximo esfuerzo cortante permisible es: en Kg/cm2 v max= 4.202499256 Kg/cm2 El máximo esfuerzo cortante permisible es mayor que el esfuerzo cortante unitario, por lo que el diseño es el adecuado. Adherencia: en Kg /cm2 =2.651316937 Kg/cm2 El esfuerzo permisible por adherencia (u máx.) es: en Kg/ cm2 = 10.5 Kg/ cm2 El esfuerzo permisible es mayor que el calculado, por lo que se satisface la condición del diseño. Imagen 2: Distribución de refuerzos de acuerdo al diseño 0.25 4.75 0.25 e= 0.2 1/2"@25cm 0.40 Ver. 1/2"@20cm 2.40 Hor. 1/2"@25cm 2.00 V = 42m3 losa de fondo 1/2"@25cm 0.30 db V v    0 dj V u cfumáx '05.0 2/1 '29.0 cfvmáx 
  • 12. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 12 - C) DISEÑO DE LA ESTRUCTURA PORTANTE Las Columnas se diseñan para soportar el peso de la cuba y los esfurzos generados por la carga sísmica.Para el pre dimensionamientose puede asumir que toda la estructura del reservorio es una vigaen voladizo.Bajoestasuposición,lascargasaxialesenlas columnas se determinan en función a la distancia del elemento al eje neutro del conjunto, el cual también es su eje de simetría. - - Espesor de las columnas y vigas Datos de la cuba: Datos del pórtico: Luz ( L ) = 4.75 m n niveles 7 Tirante (h) = 2 m n columnas 4 muro ( e ) = 0.25 m n vigas 4 altura total 20.6 m Columnas Vigas (cm) a = se escoge 40 cm h = L/10 = 47.500 cm se escoge 50 cm (cm) b = se escoge 40 cm b = 0.5 x h = 25.000 cm se escoge 25 cm W losa fond= 720 Kg/m W losa de techo= 480 Kg/m W agua (h x g) = (1000)(2.0) = 2000 Kg/m W vivay nieve (150+50) = 200 Kg/m W total /m(cuba) 3400 Kg/m AreaTributaria(b x b) 22.5625 m W c/col 7910.4 Kg-f Cálculodel áreade la Columnas W c/viga 1425 Kg-f W muros 6000 Kg-f W serv.= 115.1872 W barandas 375.36 Kg-f f'c= 210 W dosific 470.4 Kg-f Areareq. = 1567.172233 cm2 W parcial 155.09986 Tn W fact segur, sismoy viento 201.62982 Tn (75%+25%+30%) W total 356.72968 Se verifica que las dimensiones seleccionadas cubran el requerimiento 40 x 40 cm2 = 1600 es mayor que 1567 ! la selecciónescorrecta!
  • 13. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 13 El momentode inerciade lascolumnasrespecto al eje neutro, despreciando la inercia propia de las columnas es: v = 2.43m v1= 3.43m I = 4 A v² = 3.7636 Dónde: I = Momentode inerciadel conjuntoal eje neutro A = Áreade unacolumna v = Distanciade la columnaal eje neutrodel conjunto Figura 4.-Fuerzas en las columnas del reservorio elevado Peso del techo Empuje del Líquido Peso de la losa y líquido Figura 3.-Cargas actuantes en la cuba
  • 14. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 14 La carga axial en la columna más esforzada será: Dónde: P = Carga Axial enlaColumna W = Pesode la cuba incluyendotodaslascargas de diseño H = Fuerzasísmica(0.2W a 0.25W) h = Distanciaentre el puntode aplicaciónde lafuerza H y la base de la estructuraportante La flexiónalrededordel eje neutroconstituidopor la recta que uno dos columnas opuestas también debe considerarse. En este caso el momento de inercia será: I = 2 A v1² Dónde: V1 = Distancia de la columna al nuevo eje neutro (diagonal) Las columnas ubicadas sobre el eje neutro no participan para la determinación del momento de inercia del conjunto. La carga axial en las columnas más esforzadas será: - Refuerzo en las Columnas y Vigas El área mínima de refuerzo en columnas reforzadas, está dada por la expresión: As min= 0.01* Ag Dónde: Ag =Área bruta de la sección, expresada en mm2. Para este caso = As min = 1600 mm Selección de los refuerzos diam (plg) diam (mm) Area (mm2) cant 5/8" 7.938 197.933 4 1/2" 6.350 126.677 8 3/8" 4.763 71.256 0 Refuerzos en Columnas 4 Ø 5/8" + 8 Ø 1/2" = 107.5705 Tn v HhW P 44  = 115.1872 Tn 124 v HhW P 
  • 15. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 15 El área mínima de refuerzo en vigas reforzadas, está dada por la expresión: As min= 0.01* Ag Donde: Ag =Área bruta de la sección, expresada en mm2. Para este caso = As min = 1250 mm Selección de los refuerzos diam (plg) diam (mm) Area (mm2) cant 5/8" 7.938 197.933 4 1/2" 6.350 126.677 4 3/8" 4.763 71.256 0 Refuerzos en Vigas 4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2" - Dimensionamiento de la zapata Debemos trabajar con condiciones de carga de servicio (P) Datos a considerar: t = 0.4 m Df = 2.5 m n = 1.38 Kg/cm² P serv 115.19 Tn Donde: t = Anchode la columna= 0.40 m Df = Desplante de lacimentación(delestudiode suelos) sn = Capacidadportante del terreno P serv = Carga de Servicio Azap = Areade lazapata T = Lado de la zapata (zapatacuadrada) hz = Peralte de lazapata Fórmulas: Calculo del ancho de la zapata Azap = 8.3469 m2 T =
  • 16. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 16 T = 2.889 m2, se escoge 3.00m - Cálculo de la altura de la zapata La condición para determinar el peralte efectivo de la zapata, es que la sección debe resistir el cortante por punzonamiento. Donde: P = 115.1871591 Tn Azap= 9.00 m2 - Cortante por Punzonamiento (Vu) Vu = P - Wn x m x n = 83.8806 Resistenciaal cortante porpunzonamientoenel concreto(Vc) .- Esigual a la menordeterminadacon las siguientes expresiones. Luego verificamos que Vu/Ø ≤ Vc, Ø = 0.75 Vu/Ø =111.8408271 < 111.8575 !la selección es correcta¡ hz = 1.164 m, se escoge 1.20 m El área mínima de refuerzo en vigas reforzadas, esta dada por la expresión: = 12.79857324 Tn/m2 zap n A P W  a) b) Si asumimos d =1.164 m = n = 1.56 c) bo = perímetro de la sección crítica = 2m+2n =6.26 as = 40 (40 para columnas con 4 lados críticos, 30 para 3 y 20 para 2) Calculando tenemos: a) Vc = 113.9681 b) Vc = 111.8575 por lo que Vc =111.8575 c) Vc = 269.0346 dbcfV o c c ..' 2 227.0         dbcfV oc ..'06.1 dbcf b d V o o s c .'.227.0        a dbcfV D D occ menor mayor c .'06.12,  
  • 17. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 17 As min= 0.01* Ag Dónde: Ag = Área bruta de la sección, expresada en mm2. Para este caso = As min = 36000 mm Selección de los refuerzos diam (plg) diam (mm) Area (mm2) cant espaciam 5/8" 7.938 197.933 182 9.23 Refuerzos en Zapata Usar Ø 5/8" @ 9cm - Distribución de refuerzos en la cuba - Distribución de refuerzos en la estructura portante 0.25 4.75 0.25 1/2"@25cm e= 0.2 0.40 Ver. 1/2"@20cm Hor. 1/2"@25cm 2.40 V = 42m3 2.00 losa de fondo 1/2"@25cm 0.30
  • 18. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 18 4.75 0.50 4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2" 4 Ø 5/8" + 8 Ø 1/2" 2.40 4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2" 0.50 4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2" 20.60 0.50 2.40 4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2" 0.50 2.40 2.5 0.40 3.00 1.75 3.00 3Ø1/4"@5cm,3Ø1/4"@10cm,2Ø1/4"@15cmRto@20cm
  • 19. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 19 0.15 0.50 0.65 1.20 0.40 3.00 Distribución de refuerzos de las columnas 40 cm 4 Ø 5/8" + 8 Ø 1/2" 2.40 m 40 cm 3 Ø 1/4"@5cm, 2 Ø 1/4"@10cm, 2Ø 1/4"@15cm, Rto @20cm 1.20 m 50 cm 4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2" 25 cm 50 cm 3 Ø 1/4"@5cm, 2 Ø 1/4"@10cm, 2Ø 1/4"@15cm, Rto @20cm 4.75 Distribución de refuerzos de las vigas V-S ( 50 cm x 25 cm ) C-1 ( 40 cm x 40 cm )
  • 20. MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DELOS SERVICIOS DEAGUA POTABLEY DISPOSICION SANITARIA DEEXCRETAS DELA COMUNIDAD CAMPESINA DEHUILASIPE, CENTROPOBLADODECRUCERO, DISTRITODEACORA, PUNO - PUNO" 20 3.0 NORMAS  Cámara Peruana de la Construcción (2002). Reglamento Nacional de Construcciones.  Norma ASTMC 94 o ASTMC 685. Para concreto premezclado  Norma ASTMC 94, Para el manejo, dosificación y mezclado de concreto.  Normas ASTMC 94 y ASTMC 143. Para el revenimiento de concreto  Normas ASTM C 138 y ASTM C 237. Para peso volumétrico y el contenido de aire del concreto fresco, cuando se emplee un aditivo inclusor de aire.  ASTMC 31, ASTMC 39 y ASTMC 617. Para muestras de ensayo de concreto  Normas ASTMC 318. Para las evaluaciones pertinentes de las pruebas del concreto 50 cm 4 Ø 5/8" + 4 Ø 1/2" 25 cm 3 Ø 1/4"@5cm, 2 Ø 1/4"@10cm, 2Ø 1/4"@15cm,3 Ø 1/4"@5cm, 2 Ø 1/4"@10cm, 2Ø 1/4"@15cm, Rto @20cm Rto @20cm 0.65 Ø 5/8" @ 9cm 1.20 0.10 3.00 Distribución de refuerzos en zapatas V-C ( 50 cm x 25 cm ) v