Diseño estructural de pozo especial de lanzamiento D=3.60m

POZO ESPECIAL LANZAMIENTO D= 3.60m

TABLA DE CONTENIDO

1 DESCRIPCIÓN 2

2 CARACTERISTICAS SUELO 3

3 MATERIALES 3

4 NORMAS UTILIZADAS 4

5 ANALISIS ESTRUCTURAL 5

6 CUANTIAS 7

7 DIAGRAMA DE CARGAS 8

8 COMBINACIONES DE CARGA 14

9 DISEÑO CAMARA 17

10 DISEÑO DE CONECTORES DE CORTANTE 36

VERSION: 1 Página - 1 - de 42 CONSORCIO FONTIBON


1 DESCRIPCIÓN

El propósito de este proyecto es el diseño estructural del Pozo Especial de Lanzamiento
diámetro 3.60 m para el Proyecto Redes Locales, Alcantarillado Pluvial. FONTIBON
CENTRO. BOGOTA, D.E.

De acuerdo a la implantación, geometría, diseño hidráulico y estudio de suelos (elaborado
por CIVILIUM INGENIERIA S.A.S. y E Y R ESPINOSA Y RESTREPO S.A.) suministrada
por el CONSORCIO FONTIBON., la estructura a diseñar es un Caisson - Pozo en
concreto reforzado según geometría y a los cuales se definió el espesor de la placa
inferior de 35cm, placa superior de 35cm y muros de 25cm y 35cm, la base se encuentra
a una profundad máxima de 5.92 m, de acuerdo al estudio de suelos el nivel freático se
encontró a una profundidad de -0.80 m.

Para el diseño se tuvo en cuenta las recomendaciones consignadas en el estudio de
suelos suministrado por el contratista. En el presente informe y en los planos básicos que
se entregarán se encuentran desarrollados todos los aspectos referentes al proyecto.

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2 CARACTERISTICAS SUELO

Peso especifico de suelo de Relleno ‫ 00.2 = ﻻ‬ton/m³
Coeficiente de Presión Activa Ka= 0.35
Coeficiente de Presión en Reposo Ko= 0.42
Modulo de reacción del suelo Ks = 609 Ton/m³
Nivel freático de Diseño = - 0.80m

Los empujes generados se tomaron del diagrama de presiones presentado en el estudio
de suelos.

3 MATERIALES

Se utilizaron las siguientes resistencias:

Placas, Vigas y Otros elementos: f’c= 28,0 MPa
Muro: f’c= 28,0 MPa
Acero de Refuerzo: 3/8”: fy = 420 MPa
½” y mayores: fy = 420 MPa.
Acero estructural: ASTM A-36 fy = 2.530 Kg/cm²



4 NORMAS UTILIZADAS

El diseño de la estructura y todos sus elementos constitutivos, fue realizado cumpliendo
con los requerimientos establecidos por las:

1. Se aplicarán las recomendaciones de la NS-002 V3.5 de la EEAB.

2. Como las estructuras están sometidas a cargas vehiculares se adopta el Código
Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes 1995 y se empleará como carga viva el
camión C40-95 definido por éste.

3. Para el análisis, diseño y refuerzo mínimo de retracción y temperatura se acogen las
prescripciones del Reglamento Colombiano NSR-2010 y Código ACI 350. “Environmental
Concrete Structures”.



5 ANALISIS ESTRUCTURAL

La estructura a construir estará conformada por anillos tipo Caisson de 1.00 m y 1.20 m
de profundidad aproximadamente los cuales se conectaran con varillas de refuerzo tipo
conector de cortante, en las juntas entre los anillos se colocara una barrera integral
impermeable de acuerdo a lo especificado en C.23-C.4.10.6.1 del NSR10.

Se consideran dos situaciones de diseño, la primera durante la operación de la
Tuneladora para el lanzamiento de la tubería hasta las cámaras de recepción, en esta
etapa el caisson ya construido estará sometido a la presión estática del suelo, se asume
que a la presión del nivel freático y al empuje ejercido por el escudo de la Tuneladora en
operación. La segunda condición de diseño es durante la vida útil de la estructura
hidráulica.

Se realizo un modelo en SAP-2000 con las siguientes características:

Se modelaron elementos Shell para las placas y muros, para la placa de fondo Shell con
espesor de 35cm, para la placa superior Shell con espesor de 35cm y para los muros se
tomaron Shell con espesores de 25cm y 35cm.

Las cargas verticales y las cargas laterales constantes que se colocaron sobre la placa
superior y los muros son Uniform loads, las cargas variables son presiones con joint
patterns.

En la placa inferior se modelaron resortes de área (spring), que corresponde al Ks
tomadas por el estudio de suelos.

Caso de carga utilizados:

Las cargas de diseño incluyen:

1. Peso Propio (MUERTA): Peso propio. El peso del concreto se toma como 2.4 t/m3.

2. Peso de Relleno (TIERRA_EST): Se considera de acuerdo con las provisiones del
capítulo A.12 del Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes siguiendo la teoría
de Marston – Spangler y evaluando el factor Fe. Se utilizará un γ = 2 t/m3.

3. Empuje de Tierras (TIERR_EST): Se considera el empuje horizontal del suelo. Se
utilizará un γ = 2 t/m3 y un coeficiente de presión en activa Ko = 0.35.

3. Carga viva vehicular (VIVA): Como vehículo de diseño se consideró el camión
C-40-95.

C – 40 - 95

VERSION: 1 Página - 5 - de 42 0.6 0.6 CONSORCIO FONTIBON.

4a9m 4m 0
0 1.80 m
15 t 15 t 10 t


5. Impacto (I): Se consideró así:
h < 0.3 m I = 0.30
0.3 < h < 0.6 m I = 0.20
0.6 < h < 0.9 m I = 0.10
h > 1.2 m I = 0

6. Sobrecarga por Carga Viva (VIVA-SOBRE): Se considera una sobrecarga
correspondiente a una altura de relleno de 0.70 m actuando como presión lateral.

7. Empuje por Presión de Agua (AGUA_EST – AGUA_N.F.): Se considera el empuje
horizontal del agua proveniente del flujo dentro de la tubería y la correspondiente al nivel
freático externo.

El peso de la masa de agua se tiene en cuenta como una carga uniformemente distribuida
en la losa de fondo.

8. Fuerza de Empuje debido a la Tuneladora BM500: De acuerdo a la información
técnica suministrada por el proveedor del equipo e información recolectada del operador,
el pozo de lanzamiento se debe diseñar para soportar una fuerza de empuje máxima de
100 Ton, aplicada en la parta posterior de la maquina por medio del escudo metálico de
dimensiones 600 mm de alto por 1680 mm de longitud.

Escudo

6 CUANTIAS



La cuantía mínima para retracción y temperatura es función de la separación entre juntas
de retracción o contracción en la dirección del refuerzo. Se adoptaron las siguientes
cuantías mínimas, según el ACI 350-06 Tabla.7.12.2.1

Separación entre juntas de
retracción, o contracción, en fy = 4200 Kg/cm2
metros.
<=6 0.003
6-9 0.003
9 – 12 0.004
> 12 0.005

El máximo espaciamiento del refuerzo será de 0.30 m.

La cuantía mínima por flexión se determinará de acuerdo con el numeral A.7.9 del Código
Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes y numeral C.23-C.10.5 del Reglamento
Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-2010.

Así mismo, la resistencia a cortante se establecerá de acuerdo con el numeral C.23-
C.11.1 del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-2010.



7 DIAGRAMAS DE CARGA



N.F. = 0.80 m ɣs Relleno = 2.00 Ton/m2 EH1 = 0.00 Ton/m2
N.C.S. = 0.65 m ɣs = 1.50 Ton/m2 EH2 = 5.12 Ton/m2
N.C.I. = 5.92 m H = Profundidad a Evaluar Subpresión = 5.12 Ton/m2
2 2
Ks = 609 Ton/m W = 1.30 Ton/m Ko = 0.35
2
P = 2.02 Ton/m


MARIA IVETTE VARON ATIQUE POZO ESPECIAL LANZAMIENTO D= 3.60m



CARGAS APLICADAS AL MODELO COMPUTACIONAL (Ton/m)

Disipación de la Carga Viva por el Relleno

H relleno = 0.65m Condición De Carga Viva

Como el relleno es mayor a 0.60m, las cargas se consideran
uniformemente distribuidas sobre un cuadrado de lados iguales a
1.75 veces el espesor del relleno.

1.13m 1.75*0.65=1.13m
Área=1.30m2

El área de la placa superior de la Cámara
1.13m 2
es de 6.83 m , por tanto la carga por el
camión de diseño se aplica sobre el área de
2
1.30m .
2
W=7.5 * 1.10/1.13= 7.30 ton/m



CARGAS POR CAMIÓN DE DISEÑO C-40-95 APLICADA AL MODELO
COMPUTACIONAL (Ton/m2)

CARGA MUERTA POR PESO DE TAPA Y CHIMENEA APLICADA AL MODELO
COMPUTACIONAL (Ton/m)



CARGA VIVA POR LLANTA SOBRE CHIMENEA APLICADA AL MODELO
COMPUTACIONAL (Ton/m)

CARGA VIVA POR SOBRECARGA DE CAMIÓN Y POR EMUJE DE LA TUNELADORA
APLICADA AL MODELO COMPUTACIONAL (Ton/m)



8 COMBINACIONES DE CARGA

Siguiendo el código ACI350-06 y el reglamento NSR-2010, se tienen las siguientes
combinaciones de carga:

Donde:

D= Carga muerta
L= Carga viva
F= Carga por peso y empuje lateral del
agua
H= Carga por peso y empuje lateral
del suelo

TABLE: Combination Definitions
ComboName ComboType CaseType CaseName ScaleFactor
Text Text Text Text Unitless
COMB 9-1 Linear Add Linear Static MUERTA 1.40
COMB 9-1 Linear Static AGUA_EST 1.40
COMB 9-2 Linear Static TIERRAS_EST 1.60
COMB 9-2 Linear Static VIVA_SOBRE 1.60
COMB 9-2 Linear Static CAMIÓN C-4095 2.82
COMB 9-2 Linear Static EMP.MAQUINA 1.60
COMB 9-5x Linear Add Linear Static MUERTA 1.20
COMB 9-5x Linear Static AGUA_EST 1.20
COMB 9-5x Linear Static TIERRAS_EST 1.60
COMB 9-5x Linear Static VIVA_SOBRE 1.00
COMB 9-5x Linear Static CAMIÓN C-4095 2.82
COMB 9-5x Linear Static EMP.MAQUINA 1.00
COMB 9-5y Linear Add Linear Static MUERTA 1.20



COMB 9-5y Linear Static AGUA_EST 1.20
COMB 9-5y Linear Static TIERRAS_EST 1.60
COMB 9-5y Linear Static VIVA_SOBRE 1.00
COMB 9-5y Linear Static CAMIÓN C-4095 2.82
COMB 9-5y Linear Static EMP.MAQUINA 1.00
COMB 9-6 Linear Static TIERRAS_EST 1.60
COMB 9-7x Linear Add Linear Static MUERTA 0.90
COMB 9-7x Linear Static AGUA_EST 1.20
COMB 9-7x Linear Static TIERRAS_EST 1.60
COMB 9-7y Linear Add Linear Static MUERTA 0.90
COMB 9-7y Linear Static AGUA_EST 1.20
COMB 9-7y Linear Static TIERRAS_EST 1.60

ENVEULT Envelope Response Combo COMB 9-1 1.00
ENVEULT Response Combo COMB 9-2 1.00
ENVEULT Response Combo COMB 9-5x 1.00
ENVEULT Response Combo COMB 9-5y 1.00
ENVEULT Response Combo COMB 9-7x 1.00
ENVEULT Response Combo COMB 9-7y 1.00

y para la revisión por agrietamiento se tiene:

SERV 9-1 Linear Add Linear Static MUERTA 1.00
SERV 9-1 Linear Static AGUA_EST 1.00
SERV 9-2 Linear Static TIERRAS_EST 1.00
SERV 9-2 Linear Static VIVA_SOBRE 1.00
SERV 9-2 Linear Static CAMIÓN C-4095 1.00
SERV 9-5x Linear Add Linear Static MUERTA 1.00
SERV 9-5x Linear Static AGUA_EST 1.00
SERV 9-5x Linear Static TIERRAS_EST 1.00
SERV 9-5x Linear Static VIVA_SOBRE 1.00



SERV 9-5x Linear Static CAMIÓN C-4095 1.00
SERV 9-5y Linear Add Linear Static MUERTA 1.00
SERV 9-5y Linear Static AGUA_EST 1.00
SERV 9-5y Linear Static TIERRAS_EST 1.00
SERV 9-5y Linear Static VIVA_SOBRE 1.00
SERV 9-5y Linear Static CAMIÓN C-4095 1.00
SERV 9-6 Linear Static TIERRAS_EST 1.00
SERV 9-7x Linear Add Linear Static MUERTA 0.90
SERV 9-7x Linear Static AGUA_EST 1.00
SERV 9-7x Linear Static TIERRAS_EST 1.00
SERV 9-7y Linear Add Linear Static MUERTA 0.90
SERV 9-7y Linear Static AGUA_EST 1.00
SERV 9-7y Linear Static TIERRAS_EST 1.00

ENVESER Envelope Response Combo SERV 9-1 1.00
ENVESER Response Combo SERV 9-2 1.00
ENVESER Response Combo SERV 9-5x 1.00
ENVESER Response Combo SERV 9-5y 1.00
ENVESER Response Combo SERV 9-7x 1.00
ENVESER Response Combo SERV 9-7y 1.00

en donde:

TABLE: Load Case Definitions
LoadCase DesignType Description
Text Text Text
MUERTA DEAD Carga por peso propio
VIVA_SOBRE LIVE Carga por sobrecarga en muros
CAMIÓN C-4095 LIVE Carga viva por peso del camión de diseño C-4095
TIERRAS_EST LIVE Carga por empuje lateral de tierras – estático
AGUA_EST LIVE Carga por empuje lateral de agua - estático
EMP.MAQUINA LIVE Carga por empuje Tuneladora



9 DISEÑO DE CAMARA



9.1 REVISIÓN PARA CONDICIÓN DE DISEÑO DURANTE LA OPERACIÓN
DE LA TUNELADORA.

7.80 ton-m -4.35 ton-m

MOMENTOS ULTIMOS M11 PLACA INFERIOR

4.75 ton-m -5.60 ton-m




19.75 ton -8.40 ton

CORTANTES ULTIMOS V13 PLACA INFERIOR

18.25 ton -18.15 ton




8.30 ton-m -18.30 ton-m

MOMENTOS ULTIMOS M11 MUROS

3.30 ton-m -5.75 ton-m




25.33 ton -25.33 ton

CORTANTES ULTIMOS V13 MUROS

17.08 ton -21.05 ton


DISEÑO DE CONECTORES DE CORTANTE

Se proyectan Conectores de Cortante en Varillas corrugadas de refuerzo de 1/2”
de diámetro.



Conectores de Cortante
ZONA 4

ZONA 3

ZONA 2

ZONA 1

Del modelo de análisis se obtienen los máximos cortantes a los que van a estar
sometidos los conectores en las diferentes zonas para una separación de 40 cm.

V2 V3
ZONA
Tonf Tonf
1 -8.22 -8.32
2 6.66 1.55
3 -1.67 -2.74
4 -1.05 -0.97

La Varilla de diámetro 1/2” a corte puro resiste:

φRn = φ * 0.6 * Fy * A = 0.90 *0.6 * 42 kg/mm2 * 129 mm2) = 2.92 Ton

CUMPLE PARA LAS ZONAS 3 Y 4 CON UNA SEPARACIÓN DE 40 cm.

La Varilla de diámetro 5/8” a corte puro resiste:

φRn = φ * 0.6 * Fy * A = 0.90 *0.6 * 42 kg/mm2 * 199 mm2) = 5.50 Ton

CUMPLE PARA LAS ZONAS 1 Y 2 CON UNA SEPARACIÓN DE 20 cm.



9.2 REVISIÓN PARA CONDICIÓN DE DISEÑO DURANTE LA VIDA UTIL DE
LA CAMARA.

3.85 ton-m -3.40 ton-m


3.87 ton-m -3.60 ton-m




2.55 ton-m 2.43 ton-m

MOMENTOS DE SERVICIO M11 PLACA INFERIOR

2.55 ton-m -2.60 ton-m

MOMENTOS DE SERVICIO M22 PLACA INFERIOR



14.92 ton -14.90 ton


14.05 ton -14.05 ton




PLACA INFERIOR

Diseño de Tanques y Estructuras de Ingenieria Ambiental en Concreto - Basado en la NSR 2010 y ACI 350 (06)

DATOS DE ENTRADA Y PROPIEDADES DE DISEÑO

Esfuerzo de Compresión del Concreto f'c = 28 Mpa 4000 Psi
Esfuerzo de Fluencia del Acero de Refuerzo Fy = 420 Mpa 60000 Psi
Espesor del elemento h= 35 cm
Recubrimiento en Cara Externa rec.Ext. = 7.5 cm
Recubrimiento en Cara Interna rec.Int. = 5 cm
Ancho de la Base del Elemento b= 100 cm
Distancia entre Juntas para Compensar Movimientos
Cuantía Mínima de Retracción de Fraguado y Temperatura ρm ín. = 0.003
d Ext. = 27.50 cm d Int. = 30.00 cm

Clasificación por categoria y Clase de Exposición (Tabla C.23-C.4.2.1 NSR 2010)

Categoria Congelamiento y Deshielo F

Severidad No Aplicable

Clase Concreto no expuesto a ciclos de congelamiento y deshielo F0

f'c Requerido del Concreto según la Clase de Exposición (Tabla C23-C4.3.1) 28.00 Mpa Cumple

SOLICITACIONES DE DISEÑO ÚLTIM O Y DE SERVICIO COMBDIS

Momento Máximo Mayorado en Sentido 11(+) MU 11 (+) = 7.8 Ton-m Combo 1
Momento Máximo Mayorado en Sentido 11(-) MU 11 (-) = 4.35 Ton-m Combo 1

Momento Máximo de Servicio en Sentido 11(+) MS 11 (+) = 2.55 Ton-m
Momento Máximo de Servicio en Sentido 11(-) MS 11 (-) = 2.43 Ton-m

Cortante Máximo Mayorado en Sentido 13(+) V U 13 (+) = 19.75 Ton
Cortante Máximo Mayorado en Sentido 13(-) VU 13 (-) = 14.9 Ton

Convención de ejes en Secciones Cuadradas y Triangulares



CALCULO DEL FACTOR DE DURABILIDAD SANITARIA

La resistencia requerida U para secciones que no sean controladas por compresión, como se definen en C.10.3.3 debe multiplicarse por el
Coeficiente de Durabilidad Ambiental Sd en aquellas porciones de las estructuras ambientales donde la durabilidad, la estanqueidad, u otras
consideraciones de funcionamiento deban tenerse en cuenta.

Las secciones se denominan controladas por compresión si la deformación unitaria neta de tracción en el acero extremo en tracción, εt , es
igual o menor que el límite de deformación unitaria controlada por compresión cuando el concreto en compresión alcanza su límite de
deformación supuesto de 0.003.

Las secciones son controladas por tracción si la deformación unitaria neta de tracción en el refuerzo de acero extremo en tracción, εt , es
igual o mayor a 0.005.

De acuerdo al ACI 318, si el valor de R nt requerido es mayor que el valor de R nt máximo la sección se considera controlada por tracción.

Donde R nt requerido se obtiene por la ecuxión: Φ = 0.90

Y R nt máximo se obtiene de la tabla 6-1 "Parámetros de diseño en el límite de 0.005 correspondiente a secciones controladas por tracción"

Unidades en Psi

Para Momento en Sentido 11(+) R nt Req. = 136.96 Psi Controla Compresión Sd = N.A
Para Momento en Sentido 11(-) R nt Req. = 90.90 Psi Controla Compresión Sd = N.A

DISEÑO DEL REFUERZO REQUERIDO POR RESISTENCIA ÚLTIMA

Cuantía Mínima Requerida por Resistencia en Sentido 11(+) ρAnálisis 11 (+) = 0.0028
Cuantía Mínima Requerida por Resistencia en Sentido 11(-) ρAnálisis 11 (-) = 0.0015

Se requiere el siguiente refuerzo:

Sentido 11(+). El cual corresponde al Refuerzo Interno Horizontal.

2
As = 10.50 cm Barras Separadas cada 20.00 cm 20.00 cm

Sentido 11(- ). El cual corresponde al Refuerzo Externo Horizontal.

2

Sentido 22(+). El cual corresponde al Refuerzo Interno Vertical.

2

Sentido 22(-). El cual corresponde al Refuerzo Externo Vertical.

2



CHEQUEO DEL ESFUERZO PERMISIBLE DE TRACCIÓN EN EL REFUERZO (fs)

El esfuerzo calculado en el refuerzo más cercano a la cara en tracción a niveles de servicio fs no debe exceder:

Para Exposición Ambiental Normal
≤ 250 Mpa

≥ 140 Mpa

Para Exposición Ambiental Severa
≤ 250 Mpa

≥ 120 Mpa

La Estructura Analizada se considera de Exposición Ambiental Normal Por tanto:

Análisis en el Sentido 11(+) Análisis en el Sentido 11(-) Análisis en el Sentido 22(+) Análisis en el Sentido 22(-)

Es = 204000 Mpa E s = 204000 Mpa Es = 204000 Mpa Es = 204000 Mpa
Ec = 20917 Mpa E c = 20917 Mpa Ec = 20917 Mpa Ec = 20917 Mpa
n = 9.75 n = 9.75 n = 9.75 n = 9.75
As = 10.00 cm2 As = 10.00 cm2 As = 10.00 cm2 As = 10.00 cm2
ρ = 0.0033 ρ = 0.0036 ρ = 0.0033 ρ = 0.0036
k = 0.225 k = 0.233 k = 0.225 k = 0.233
j = 0.925 j = 0.922 j = 0.925 j = 0.922
jd = 27.755 cm jd = 25.362 cm jd = 32.380 cm jd = 25.362 cm
fs = 92 Mpa fs = 96 Mpa fs = 79 Mpa fs = 103 Mpa
fs,m ax = 182.7 MPa fs,m ax = 182.7 MPa fs,m ax = 182.7 MPa fs,m ax = 182.7 MPa

Cumple Cumple Cumple Cumple

CHEQUEO POR CORTANTE


Ø٧c = 0.67 MPa Ø٧c = 0.67 MPa Ø٧c = 0.67 MPa Ø٧c = 0.67 MPa
ØVc = 19.95 Ton ØV c = 18.29 Ton ØVc = 19.95 Ton ØVc = 18.29 Ton


CHEQUEO MOMENTO DE AGRIETAMIENTO POR FLEXIÓN


Mcr = 8.20 Ton-m Mcr = 8.20 Ton-m Mcr = 8.20 Ton-m Mcr = 8.20 Ton-m
ρcr = 0.0025 ρcr = 0.0030 ρcr = 0.0025 ρcr = 0.0030
2 2 2 2
As,cr = 7.44 cm As,cr = 8.17 cm As,cr = 7.44 cm As,cr = 8.17 cm




6.47 ton-m -0.52 ton-m

MOMENTOS ULTIMOS M11 PLACA SUPERIOR

6.70 ton-m -0.40 ton-m

MOMENTOS ULTIMOS M22 PLACA SUPERIOR



3.10 ton-m -0.26 ton-m

MOMENTOS DE SERVICIO M11 PLACA SUPERIOR

3.12 ton-m -0.90 ton-m

MOMENTOS DE SERVICIO M22 PLACA SUPERIOR



10.40 ton -16.70 ton

CORTANTES ULTIMOS V13 PLACA SUPERIOR

9.05 ton -9.25 ton

CORTANTES ULTIMOS V23 PLACA SUPERIOR



PLACA SUPERIOR



d Ext. = 27.50 cm d Int. = 30.00 cm




















Unidades en Psi






2


2


2


2





≤ 250 Mpa

≥ 140 Mpa

≤ 250 Mpa

≥ 120 Mpa



n = 9.75 n = 9.75 n = 9.75 n = 9.75
ρ = 0.0033 ρ = 0.0036 ρ = 0.0033 ρ = 0.0036
k = 0.225 k = 0.233 k = 0.225 k = 0.233
j = 0.925 j = 0.922 j = 0.925 j = 0.922








ρcr = 0.0025 ρcr = 0.0030 ρcr = 0.0025 ρcr = 0.0030
2 2 2 2




-056 ton-m
0.21 ton-m


0.65 ton-m -3.01 ton-m




-0.43 ton-m
0.22 ton-m

MOMENTOS DE SERVICIO M11 MUROS

0.45 ton-m -2.20 ton-m

MOMENTOS DE SERVICIO M22 MUROS



3.53 ton -3.34 ton


-6.20 ton -6.56 ton




MUROS



d Ext. = 27.50 cm d Int. = 30.00 cm




















Unidades en Psi






2


2


2


2





≤ 250 Mpa

≥ 140 Mpa

≤ 250 Mpa

≥ 120 Mpa



n = 9.75 n = 9.75 n = 9.75 n = 9.75
ρ = 0.0033 ρ = 0.0072 ρ = 0.0033 ρ = 0.0036
k = 0.224 k = 0.312 k = 0.224 k = 0.233
j = 0.925 j = 0.896 j = 0.925 j = 0.922




Ver Nota 1 Ver Nota 1 Ver Nota 1 Ver Nota 1
No Cumple No Cumple Cumple No Cumple



ρcr = 0.0025 ρcr = 0.0030 ρcr = 0.0025 ρcr = 0.0030
2 2 2 2


NOTA 1.

Las solicitaciones últimas por cortante sobrepasan la resistencia nominal a corte del
concreto, por tanto, se proyecta la utilización de fibras de acero para resistir el cortante
faltante.



ΔVu (13 +) = 25.33 Ton – 19.95 Ton = 5.38 Ton

ΔVu (13 -) = 25.33 Ton – 18.29 Ton = 7.04 Ton

ΔVu (23 +) = 21.05 Ton – 18.29 Ton = 2.76 Ton

Se requiere resistir un ΔVu de 7.04 Ton.

De acuerdo a la metodología Italian Guideline CNR DT 204-2006 el valor de resistencia a
cortante con refuerzo longitudinal convencional y refuerzo a cortante con FRC es:

Despreciando la acción del esfuerzo en la sección del concreto se tiene:

K = 1 + (200 / 275)1/2 = 1.85

Con refuerzo principal #5 cada 20 cm, en un metro de ancho el área de refuerzo es
9.95cm2/m.

ρl = 9.95 / 100 * 27.5 = 0.0036



El concreto a utilizar es de f´c = 28 MPa - fctk = 0.3 * (28MPa)2/3 = 2.76 MPa

Para una cuantía de fibra de acero FRC de 30 kg/m3 el valor de fFtuk es de 2.70 MPa.

VRd,F = 267408 N = 267.4 Kn = 26.7 Ton

Aun cuando con una cuantía de fibra de acero FRC de 30 kg/m3 se satisface el cortante
faltante, se debe cumplir lo especificado en C.5.6.6.2 de la NSR10 donde en el ítem a) se
considera que el concreto reforzado con fibra de acero es aceptable a cortante cuando se
cumple que la masa de las fibras de acero corrugadas por metro cubico de concreto es
mayor o igual a 60 kg.


Diseño estructural de pozo especial de lanzamiento D=3.60m

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