Calculo Espesor Muro Empuje Agua

a
CALCULO DE ESPESOR DEL MURO POR EMPUJE DE AGUA

[pic]



[pic][pic] ton



BRAZO DE PALANCA = [pic] = 1.33

Momento con respecto a “A”

MtoA = 8 x 1.33 = 10.67 ton·m


DISEÑO SEGÚN LAS NTC

Momento de diseño = 1.4 x 10.67 = 14.938 ton·m

Materiales:

Concreto f’c = 250 Kg/cm²

Acero de refuerzo fy = 4200 Kg/cm²

Limitaciones

[pic]

f*c = 0.80 x 250 = 200 kg/cm²β = 0.85

f’’c = 0.85 x 200 = 170 kg/cm²

[pic]

[pic] = 0.0190

[pic] = 0.019

Cálculo del peralte

Ku = f’’c q Fr (1-0.5q) d = [pic] -------- 1

[pic] ; proponemos ρ = 0.01

[pic] = 0.247

Ku = 0.9 x 170 x 0.247 x (1-0.5 x 0.247) = 33.132

Sustituyendo en 1

d =[pic] = 21.233 cm

se dá

d = 25 cm
r = 5 cm
h = 30 cm OK…

Peralte porcortante

Vcr = 0.5Frbd[pic]

Haciendo Vu = Vcr

Vcr = Vu = 4.00 x 1.4 = 11.200 ton

d = [pic] 19.799 cm

se acepta el peralte d = 25 cm OK
DATOS

PH = 4.00 x 1.00 = 4.00 ton/m²

Materiales

Concreto f’c = 250 kg/cm²

Acero fy = 4200 250 kg/cm²

PESO DE LA PLANTA PARCIALMENTE LLENA















A = 0.30 x 0.30 = 0.09 m²
Vol = 0.09 x 4.50 x 4.00 4.62 m³1ª Alternativa AIREACION

Peso muros A = 4.50 x 0.30 = 1.35 m²

L = 14.0 m + 7.0 m = 21m

Vol = 1.35 x 21.0 = 28.35

Svol = 28.35 + 1.62 = 29.97 m³

Peso = 29.97 x 2.4 = 71.928 ton

Peso de la losa de fondo:

A = 7.60 x 4.10 = 31.160 m²
h = 0.40 m
V = 0.40 x 31.60 = 12.464 m³

Peso = 12.464 x 2.40 = 12.464 x 2.4 = 29.914 ton

PESO TANQUE AIREACION = PTAVACIO





Cajade distribución












Peso:

Muros
Area = 5.0 x 0.30 = 1.50 m²

Long = 2.50 x 2 + 2.60 = 7.60 m

Vol = 7.60 x 1.50 = 11.40 m³

Peso = 11.40 x 2.4 = 27.36 m²

Losa de fondo:

Area = 2.80 x 2.60 = 7.28 m²

h = 0.30 m

vol = 7.28 x 0.30 = 2.184 m³

peso = 2.184 x 2.40 = 5.242 Ton
Peso caja vacía = 5.242 + 27.36 = 32.602 Ton

Peso Agua = A = 2.50 x 2.05 = 5.00m²

Vol = 5.00 x 4.50 = 22.50 Ton




[pic] = 7.55 Ton/m²


Sedimentador secundario












Peso vacío:
Muros

Area = 0.30 x 4.50 = 1.35 m²

L = 2.50 + 1.85 = 4.35 m

Vol = 1.35 x 4.35 = 5.873

Peso = 5.873 x 2.4 = 14.094 Ton

Losa de fondo

A = 1.85 x 2.50 = 5.18 m²

h = 0.30 m

Vol = 5.18 x 0.30 = 1.554 m³
Peso = 1.554 x 2.4 = 3.73 Ton




PLANTADE CONJUNTO



















DETERMIACION DEL CENTRO DE CARGAS Y DEL CENTRO DE GRAVEDAD

El área de la base de los tanques es:

A = 10.4 x 4.10 = 42.64 m²

Centro de cargas

[pic] ; [pic]

Px = 101.842 x 6.60 + 72.926 x 1.40 = 815.095

Py = 55.102 x 2.80 + 101.842 x 2.05 + 17.824 x 0.925 = 379.549

Peso total de la estructura 1er caso

PT = 101.842+ 72.926 = 174.768 Ton

SUSTITUYENDO VALORES, SE OBTIENE

[pic]

El centro de gravedad de las áreas es:

Xg = 5.20 m ; Yg = 2.05 m

Los momentos de inercia de la base con respecto a los ejes centroide son:

[pic] = 59.7315 m[pic]

[pic] = 384.329 m[pic]


Cálculo de las presiones debido a cargas verticales

a) Por carga axial tenemos esfuerzos de compresión:

[pic]b) por momento flexionante tenemos esfuerzos de flexión

[pic] ; [pic]

Las excentricidades en la base son:

eX = 5.20 – 4.66 = 0.54 m
eY = 2.17 – 2.05 =-0.12 m









Los momentos flexionantes provocados por la carga total y las excentricidades anteriores tienen los siguientes valores

MX = PT · eY = 174.768 x 0.12 = 20.792 ton-m

MY = PT · eX = 174.768 x 0.54= 94.375 ton-m

Sustituyendo valores tenemos

[pic]

[pic]

De donde se concluye que los tanques pueden ir juntos, NO se pone en peligro la estabilidad



PESO DE LA PLANTA COMPLETAMENTE LLENA

2ª Alternativa

Determinación del centro de cargas

Area de la base de la planta es A = 42.64 m²

Vol = 14 x 7.00 = 98.00 m³

Peso del agua = 98 x 1.01 = 98.98 Ton

Peso total =...