Diseño en Reservorioo

7/21/2019 Diseño en Reservorioo

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DISEÑO MEDIANTE SECCIONES TRANSVERSALES DE UN TANQUE DE ALMA

a= 2.5 m

b= 6 mc= 3 m

Espesor de la pared= 0.20 mEspesor de la base= 0.25 m

Altur e muro = 2.50 m

Recubrimiento = 8 cm

F'C= 240 !"C#2

F$= 4200 !"C#2

%ensidad del concreto = 2400 &"m3

%ensidad del Aua = (000 &"m3

%ensidad del )uelo )ec = (*00 &"m3

%ensidad del )uelo )at = 2000 &"m3 +F.),E- = (.5 #Anulo de Friccion /nt. s= 30



CALCULO DE CARGAS

CAR!A #,ER1A =

Espesor de los #uros s muros = 0.20 m

Espesor de la ase s base = 0.25 m

ara el calculo del peso propio tanto la lonitud de la 7rana de la base como de la tapa

de - =3.20 m9 mientras :ue la altura de los muros se toma %e ; = 2.5m9 el anc<o de la

Peso Propio de lo Muros:

() = () ( (( (( (( (( (( (( (( (( (( (( (

pmuro = 2400 > 0.20 (

pmuro = 480 &"m



Peso propio de la base:

= ( (

= ( 2400 0.25 (

= ( 600&"m

la base se considera :ue el peso propio de toda la 7rana de diseo9 con e>cepci?n del

peso propio de la base9 el mismo :ue en este caso ser@ restado $a :ue acta

disminu$endo las de7ormaciones.

Reaccion C# =

CARGA VIVA (CV)

ara recipientes enterrados CB= !!

siuiente ecuaci?n

= "

= 2500 &"m2

:ue el suelo tiene una densidad = (*00 39 el @nulo de 7ricci?n interna es = /

30 $ la densidad del suelo saturado es de = 2000 3. El niDel 7re@tico del suelo /

se encuentra a (.5 m por encima de la base del tan:ue.

El c@lculo de las presiones de tierra a lo laro del muro es el siuiente

= ( 30

( sen 30

a= 0.33

Rea##i$% e% la base por #ar&a 'uera: ara la reacci?n debida a la cara muerta e

&*'+ #anual de diseo estrctura

Presi$% ,idros-i#a: -a presi?n <idrost@tica en el 7ondo del tan:ue est@ dada por la

Presi$% laeral de ierras: ara el c@lculo de la presi?n lateral de tierras se consider?



En el borde in7erior de la base9 considerando una sobrecara de 60 cm

;a = 60 cm

a= 380 &"m2

Al inicio del niDel 7re@tico b la presi?n es9 :ue se ubica a (m de la base la presi?n del

suelo es Alt. -ibre= ( m

Alt. -ibre= (00 cm

=

= (60 cm

= (0(3.33&"m2

En el inicio de la base c9 considerando el niDel 7re@tico la presi?n se calcula de la

siuiente manera

= ( ;C = 2.5

;7= (.5

c= 2333.33 &"m2

Co'bi%a#i$% de #ar&as

a. U = /.0 (D12)

Esta combinaci?n representa la situaci?n en la :ue el tan:ue est@ lleno $ no e>iste

presi?n lateral de tierras9 esto se produce cuando se prueba el tan:ue en busca de

Gsuras.

ara esta combinaci?n de caras se DeriGca :ue el peso del lH:uido unto con el peso

de la base no supere al peso del resto del ta:ue9 en caso de :ue esto suceda se

tomar@ 0 como Dalor para la reacci?n producida por el suelo9 pues se supone :ue el

suelo no permitir@ :ue la base se de7orme <acia abao.

2. = 6 5 I200&

3. 2. = 4 5 4080&

= !" #"#$% &' %$ )$! //+3!4&

6. 3. = 4 4 (3056 &

45 3 = 45000 &



= !" * %$ )$! $+,$ 3!54&



ENAMIENTO DE AGUA



on

7rana de diseo es de b = (m.



l de recipientes C.+.A.



Resulados de los 'o'e%os e% las paredes

Los 'o'e%os obe%idos del pro&ra'a SAP +!!! so% los si&uie%es:

RESUL6ADOS DE MOME76OS

o'bi%a#io%es de #ar&a/.89(/.+(D12)1/.5L) /.89(/.+D1/.5) /.89(/.+D-A% #(( 2005.46 &*' J2(6*.454&*'

-AR! 6m #22 (*I3.I4 4&*' J40(3.03

-A% #(( 2002.2I &*' J2(6I.0(4&*'

CR1 3m #22 *26.4 4&*' J28(8.I(

Una vez conocido los resultados de momento de las paredes se calculara el refuerzo

de acero que contrarrestara dichos momentos.

Como se puede observar en la tabla anterior el valor de momento 11(+) y 11(−)

son similares para el lado largo y el lado corto por lo tanto se tomara el mayor valor

debido a que el refuerzo deberá ser el mismo para los dos lados.

DISEÑO DE LOS ELEMENTOS

Datos:F'c= 240kg/cm2

Fy= 4200kg/cm2

= 0.9

= 100cm

d = 12cm

Diseño de los muros laros

El recubrimiento utilizado para los cálculos en los dos casos es:

Donde el recubrimiento es de 75 mm, para hormigón en contacto con el suelo según la

sección 7.7.1 del ACI 318-11. Se asume un valor de = 10 .

r = 8 cm

Los refuerzos exteriores fueron calculados de la siguiente manera:

Ru= 15.47 Kg/cm2

El valor de para elementos sometidos a flexión es de 0.9 según la sección 9.3.2.1 delɸ

de ancho.

Refuerzo para momento horizontal en la cara interna del lado largoM11(+)

ACI 318 – 11 y el valor de bw = 100 pues se diseña para una sección de un metro



La cuantía necesaria en la sección es:

= 0.004

Con el valor obtenido de cuantía el acero requerido es:

=

4.62 cm2

El refuerzo mínimo para flexión del muro está dado por la ecuación (10.3) la sección

10.5.1 del ACI 318-11

= 0.0033

min = 4.00 cm2

> min

DISTRIBUCION DEL ACERO HORIZONTAL EN LA CARA INTERNA DEL LADO LARGO

Ø 5/8" ; 0.44 m

La longitud de desarrollo se calcula utilizando la ecuación:

En general se utilizó

Los valores de los coeficientes son:

= 1 = 1 = 0.8

Con estos valores se tiene:

= 31.35 cm

Se colocan una longitud = 30 cm en forma de gancho de 90°



Diseño de los muros !ortos




r = 8 cm


Ru= 15.45 Kg/cm2


de ancho.


= 0.0038


= 4.61 cm2


10.5.1 del ACI 318-11

= 0.0033

min = 4.00 cm2

> min

DISTRIBUCION DEL ACERO HORIZONTAL EN LA CARA INTERNA DEL LADO CORTO

Ø 5/8" ; 0.44 m


Refuerzo para momento horizontal en la cara interna del lado cortoM11(+)






= 1 = 1 = 0.8


= 31.35 cm




/.5(1L))

4&*'

4&*'



BARRA DIÁMETRO Peso

NRO Pulgada cm. Kg/m

1 1/8" 0.32 0.062 1/4" 0.64 0.253 3/8" 0.95 0.564 1/2" 1.27 0.99

5 5/8" 1.59 1.556 3/4" 1.91 2.23

7 7/8" 2.23 3.048 1" 2.54 3.979 1 1/8" 2.86 5.0310 1 1/4" 3.18 6.2111 1 3/8" 3.5 7.51

12 1 1/2" 3.82 8.94





1 1/8" 0.32 0.062 1/4" 0.64 0.253 3/8" 0.95 0.564 1/2" 1.27 0.995 5/8" 1.59 1.55

6 3/4" 1.91 2.237 7/8" 2.23 3.048 1" 2.54 3.979 1 1/8" 2.86 5.0310 1 1/4" 3.18 6.2111 1 3/8" 3.5 7.51

12 1 1/2" 3.82 8.94



Área Perímetro

cm2 cm

0.08 1.010.32 2.010.71 2.981.27 3.99

1.99 5.002.87 6.00

3.91 7.015.07 7.986.42 8.987.94 9.999.62 11.00

11.46 12.00



Área Perímetro

cm2 cm

0.08 1.010.32 2.010.71 2.981.27 3.991.99 5.00

2.87 6.003.91 7.015.07 7.986.42 8.987.94 9.999.62 11.00

11.46 12.00







-AR! 6m #22 (*I3.I4 4&*' J40(3.03

-A% #(( 2002.2I &*' J2(6I.0(4&*'

CR1 3m #22 *26.4 4&*' J28(8.I(








Fy= 4200kg/cm2

= 0.9

= 100cm

d = 12cm

Diseño de los muros laros




r = 8 cm


Ru= 16.74 Kg/cm2


de ancho.






= 0.004


=

5.01 cm2


10.5.1 del ACI 318-11

= 0.0033

min = 4.00 cm2

> min


Ø 5/8" ; 0.40 m




= 1 = 1 = 0.8


= 31.35 cm




Diseño de los muros !ortos




r = 8 cm


Ru= 16.72 Kg/cm2


de ancho.


= 0.0042


= 5.01 cm2


10.5.1 del ACI 318-11

= 0.0033

min = 4.00 cm2

> min


Ø 5/8" ; 0.40 m








= 1 = 1 = 0.8


= 31.35 cm




/.5(1L))

4&*'

4&*'





1 1/8" 0.32 0.062 1/4" 0.64 0.253 3/8" 0.95 0.564 1/2" 1.27 0.99

5 5/8" 1.59 1.556 3/4" 1.91 2.23

7 7/8" 2.23 3.048 1" 2.54 3.979 1 1/8" 2.86 5.0310 1 1/4" 3.18 6.2111 1 3/8" 3.5 7.51

12 1 1/2" 3.82 8.94





1 1/8" 0.32 0.062 1/4" 0.64 0.253 3/8" 0.95 0.564 1/2" 1.27 0.995 5/8" 1.59 1.55

6 3/4" 1.91 2.237 7/8" 2.23 3.048 1" 2.54 3.979 1 1/8" 2.86 5.0310 1 1/4" 3.18 6.2111 1 3/8" 3.5 7.51

12 1 1/2" 3.82 8.94



Área Perímetro

cm2 cm

0.08 1.010.32 2.010.71 2.981.27 3.99

1.99 5.002.87 6.00

3.91 7.015.07 7.986.42 8.987.94 9.999.62 11.00

11.46 12.00



Área Perímetro

cm2 cm

0.08 1.010.32 2.010.71 2.981.27 3.991.99 5.00

2.87 6.003.91 7.015.07 7.986.42 8.987.94 9.999.62 11.00

11.46 12.00







-AR! 6m #22 (*I3.I4 4&*' J40(3.03

-A% #(( 2002.2I &*' J2(6I.0(4&*'

CR1 3m #22 *26.4 4&*' J28(8.I(








Fy= 4200kg/cm2

= 0.9

= 100cm

d = 12cm

Diseño de los muros laros "erti!ales




r = 8 cm


Ru= 15.23 Kg/cm2


de ancho.






= 0.004


=

4.54 cm2


10.5.1 del ACI 318-11

= 0.0033

min = 4.00 cm2

> min


Ø 5/8" ; 0.44 m




= 1 = 1 = 0.8


= 31.35 cm




Diseño de los muros !ortos "erti!ales




r = 8 cm


Ru= 7.15 Kg/cm2


de ancho.


= 0.0017


= 2.09 cm2


10.5.1 del ACI 318-11

= 0.0033

min = 4.00 cm2

> min


Ø 5/8" ; 0.96 m








= 1 = 1 = 0.8


= 31.35 cm




/.5(1L))

4&*'

4&*'





1 1/8" 0.32 0.062 1/4" 0.64 0.253 3/8" 0.95 0.564 1/2" 1.27 0.99

5 5/8" 1.59 1.556 3/4" 1.91 2.23

7 7/8" 2.23 3.048 1" 2.54 3.979 1 1/8" 2.86 5.0310 1 1/4" 3.18 6.2111 1 3/8" 3.5 7.51

12 1 1/2" 3.82 8.94





1 1/8" 0.32 0.062 1/4" 0.64 0.253 3/8" 0.95 0.564 1/2" 1.27 0.995 5/8" 1.59 1.55

6 3/4" 1.91 2.237 7/8" 2.23 3.048 1" 2.54 3.979 1 1/8" 2.86 5.0310 1 1/4" 3.18 6.2111 1 3/8" 3.5 7.51

12 1 1/2" 3.82 8.94



Área Perímetro

cm2 cm

0.08 1.010.32 2.010.71 2.981.27 3.99

1.99 5.002.87 6.00

3.91 7.015.07 7.986.42 8.987.94 9.999.62 11.00

11.46 12.00



Área Perímetro

cm2 cm

0.08 1.010.32 2.010.71 2.981.27 3.991.99 5.00

2.87 6.003.91 7.015.07 7.986.42 8.987.94 9.999.62 11.00

11.46 12.00







-AR! 6m #22 (*I3.I4 4&*' J40(3.03

-A% #(( 2002.2I &*' J2(6I.0(4&*'

CR1 3m #22 *26.4 4&*' J28(8.I(








Fy= 4200kg/cm2

= 0.9

= 100cm

d = 12cm

Diseño de los muros laros "erti!ales




r = 8 cm


Ru= 30.96 Kg/cm2


de ancho.






= 0.008


=

9.68 cm2


10.5.1 del ACI 318-11

= 0.0033

min = 4.00 cm2

> min


Ø 5/8" ; 0.21 m




= 1 = 1 = 0.8


= 31.35 cm




Diseño de los muros !ortos "erti!ales




r = 8 cm


Ru= 21.75 Kg/cm2


de ancho.


= 0.0055


= 6.61 cm2


10.5.1 del ACI 318-11

= 0.0033

min = 4.00 cm2

> min


Ø 5/8" ; 0.31 m








= 1 = 1 = 0.8


= 31.35 cm




/.5(1L))

4&*'

4&*'





1 1/8" 0.32 0.062 1/4" 0.64 0.253 3/8" 0.95 0.564 1/2" 1.27 0.99

5 5/8" 1.59 1.556 3/4" 1.91 2.23

7 7/8" 2.23 3.048 1" 2.54 3.979 1 1/8" 2.86 5.0310 1 1/4" 3.18 6.2111 1 3/8" 3.5 7.51

12 1 1/2" 3.82 8.94





1 1/8" 0.32 0.062 1/4" 0.64 0.253 3/8" 0.95 0.564 1/2" 1.27 0.995 5/8" 1.59 1.55

6 3/4" 1.91 2.237 7/8" 2.23 3.048 1" 2.54 3.979 1 1/8" 2.86 5.0310 1 1/4" 3.18 6.2111 1 3/8" 3.5 7.51

12 1 1/2" 3.82 8.94



Área Perímetro

cm2 cm

0.08 1.010.32 2.010.71 2.981.27 3.99

1.99 5.002.87 6.00

3.91 7.015.07 7.986.42 8.987.94 9.999.62 11.00

11.46 12.00



Área Perímetro

cm2 cm

0.08 1.010.32 2.010.71 2.981.27 3.991.99 5.00

2.87 6.003.91 7.015.07 7.986.42 8.987.94 9.999.62 11.00

11.46 12.00







-AR! 6m #22 (*I3.I4 4&*' J40(3.03

-A% #(( 2002.2I &*' J2(6I.0(4&*'

CR1 3m #22 *26.4 4&*' J28(8.I(

Los mayores momentos que ocurren en la base se dan en los bordes y son los mismos

momentos verticales que se producen en las paredes del tanque.



Fy= 4200kg/cm2

= 0.9

= 100cm

d = 17cm

Diseño del Re#uer$o Su%erior del lado laro




r = 8 cm


Ru= 7.59 Kg/cm2


de ancho.






= 0.0018


=

3.14 cm2


10.5.1 del ACI 318-11

= 0.0033

min = 5.67 cm2

> min


Ø 5/8" ; 0.36 m




= 1 = 1 = 0.8


= 31.35 cm




Diseño del Re#uer$o Su%erior del lado !orto




r = 8 cm


Ru= 3.56 Kg/cm2


de ancho.


= 0.0009


= 1.46 cm2


10.5.1 del ACI 318-11

= 0.0033

min = 5.67 cm2

> min


Ø 5/8" ; 0.36 m








= 1 = 1 = 0.8


= 31.35 cm




/.5(1L))

4&*'

4&*'





1 1/8" 0.32 0.062 1/4" 0.64 0.253 3/8" 0.95 0.564 1/2" 1.27 0.99

5 5/8" 1.59 1.556 3/4" 1.91 2.23

7 7/8" 2.23 3.048 1" 2.54 3.979 1 1/8" 2.86 5.0310 1 1/4" 3.18 6.2111 1 3/8" 3.5 7.51

12 1 1/2" 3.82 8.94





1 1/8" 0.32 0.062 1/4" 0.64 0.253 3/8" 0.95 0.564 1/2" 1.27 0.995 5/8" 1.59 1.55

6 3/4" 1.91 2.237 7/8" 2.23 3.048 1" 2.54 3.979 1 1/8" 2.86 5.0310 1 1/4" 3.18 6.2111 1 3/8" 3.5 7.51

12 1 1/2" 3.82 8.94

KEscriba a:uH la ecuaci?n.K



Área Perímetro

cm2 cm

0.08 1.010.32 2.010.71 2.981.27 3.99

1.99 5.002.87 6.00

3.91 7.015.07 7.986.42 8.987.94 9.999.62 11.00

11.46 12.00



Área Perímetro

cm2 cm

0.08 1.010.32 2.010.71 2.981.27 3.991.99 5.00

2.87 6.003.91 7.015.07 7.986.42 8.987.94 9.999.62 11.00

11.46 12.00







-AR! 6m #22 (*I3.I4 4&*' J40(3.03

-A% #(( 2002.2I &*' J2(6I.0(4&*'

CR1 3m #22 *26.4 4&*' J28(8.I(

Los mayores momentos que ocurren en la base se dan en los bordes y son los mismos

momentos verticales que se producen en las paredes del tanque.



Fy= 4200kg/cm2

= 0.9

= 100cm

d = 17cm

Diseño del Re#uer$o Su%erior del lado laro




r = 8 cm


Ru= 15.43 Kg/cm2


de ancho.






= 0.0038


=

6.52 cm2


10.5.1 del ACI 318-11

= 0.0033

min = 5.67 cm2

> min


Ø 5/8" ; 0.31 m




= 1 = 1 = 0.8


= 31.35 cm




Diseño del Re#uer$o Su%erior del lado !orto




r = 8 cm


Ru= 10.84 Kg/cm2


de ancho.


= 0.0027


= 4.52 cm2


10.5.1 del ACI 318-11

= 0.0033

min = 5.67 cm2

> min


Ø 5/8" ; 0.36 m








= 1 = 1 = 0.8


= 31.35 cm




/.5(1L))

4&*'

4&*'





1 1/8" 0.32 0.062 1/4" 0.64 0.253 3/8" 0.95 0.564 1/2" 1.27 0.99

5 5/8" 1.59 1.556 3/4" 1.91 2.23

7 7/8" 2.23 3.048 1" 2.54 3.979 1 1/8" 2.86 5.0310 1 1/4" 3.18 6.2111 1 3/8" 3.5 7.51

12 1 1/2" 3.82 8.94





1 1/8" 0.32 0.062 1/4" 0.64 0.253 3/8" 0.95 0.564 1/2" 1.27 0.995 5/8" 1.59 1.55

6 3/4" 1.91 2.237 7/8" 2.23 3.048 1" 2.54 3.979 1 1/8" 2.86 5.0310 1 1/4" 3.18 6.2111 1 3/8" 3.5 7.51

12 1 1/2" 3.82 8.94

KEscriba a:uH la ecuaci?n.K



Área Perímetro

cm2 cm

0.08 1.010.32 2.010.71 2.981.27 3.99

1.99 5.002.87 6.00

3.91 7.015.07 7.986.42 8.987.94 9.999.62 11.00

11.46 12.00



Área Perímetro

cm2 cm

0.08 1.010.32 2.010.71 2.981.27 3.991.99 5.00

2.87 6.003.91 7.015.07 7.986.42 8.987.94 9.999.62 11.00

11.46 12.00



Resu'e%

Des#rip#io% Disribu#io% de A#ero

#uro -aro J ;oriLontal /nterno Ø 5/8" ; 0.44 m

#uro -aro J ;oriLontal E>terno Ø 5/8" ; 0.40 m

#uro Corto J Bertical /nterno Ø 5/8" ; 0.44 m

#uro Corto J Bertical E>terno Ø 5/8" ; 0.40 m

ase -aro J )uperior Ø 5/8" ; 0.36 m

ase -aro J /n7erior Ø 5/8" ; 0.31 m

ase Corto J )uperior Ø 5/8" ; 0.36 m

ase Corto J /n7erior Ø 5/8" ; 0.36 m



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Diseño en Reservorioo

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