Memoria Estructuras Canal Ok

5/21/2018 Memoria Estructuras Canal Ok

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DISEO ESTRUCTURAL 2013

CONSTRUCCIN DEL SISTEMA DE CANALIZACIN DEL RIACHUELO NATURAL YMEJORAMIENTO PAISAJSTICO EN AMBAS MRGENES EN EL CENTRO POBLADO DE LOBO

TAHUANTINSUYO, DISTRITO DE KIMBIRI - LA CONVENCIN - CUSCO

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DISEO ESTRUCTURAL

CONSTRUCCIN DEL SISTEMA DE CANALIZACIN DEL RIACHUELO

NATURAL Y MEJORAMIENTO PAISAJSTICO EN AMBAS MRGENES EN EL

CENTRO POBLADO DE LOBO TAHUANTINSUYO DEL DISTRITO DE KIMBIRI

LA CONVENCIN - CUSCO


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CONTENIDO

NOMBRE DEL PROYECTO

LOCALIZACIN

1. DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA

1.1 Concepcin arquitectnica

1.2 Distribucin

2. DISEO ESTRUCTURAL

2.1 configuracin estructural2.2 predimensionamiento de elementos estructurales2.3 cargas actuantes2.4 metrado de cargas2.5 modelo de anlisis2.6 caractersticas mecnicas de los materiales

2.7 mtodo de anlisis3. PROCEDIMIENTO DE ANALISIS

3.1 vistas de la estructrura

4. RESULTADO DE ANLISIS

4.1 RESULTADOS EN AMBIENTE AULAS

4.1.1 acero


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NOMBREDELPROYECTO:

LOCALIZACIN:

El distrito de Kimbiri se encuentra ubicado en la margen derecha del valle formado

por los Ros Apurmac y entre los Distritos de Pichari y Vilcabamba en la Provincia

de La Convencin, Departamento de Cusco. Su territorio se encuentra

comprendido entre los paralelos 1164, 1322 de Latitud Sur y 73117535 de

Longitud Oeste. Comprende la zona de Selva Alta (Ceja de Selva), abarcando varios

pisos ecolgicos.

Ubicacin Poltica:

Regin : Cusco

Departamento : Cusco

Provincia : La convencin

Distrito : Kimbiri

Comunidad : Lobo Tahuantinsuyo.

Kimbiri est ubicado a 122918 de Latitud Sur y 735030 de longitud norte.

Extensin y Altitudes:

Extensin territorial: El distrito de Kimbiri posee una extensin territorial de

1,134.69 km2. (INEI, informacin distrital)

CREACION DEL SISTEMA DE CANALIZACIN DEL RIACHUELO NATURAL

Y MEJORAMIENTO PAISAJSTICO EN AMBAS MRGENES EN EL CENTRO

POBLADO DE LOBO TAHUANTINSUYO DEL DISTRITO DE KIMBIRI LA

CONVENCIN - CUSCO


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Altitud: Vara desde los 637 m.s.n.m. hasta los 2300 m.s.n.m.

Lmites: Considerando las Leyes 25209 y 26521, de creacin de los Distritos de

Kimbiri y Pichari, respectivamente; se tiene los siguientes lmites.

Norte.- Con el distrito de Pichari, Provincia de la Convencin; desde la

desembocadura de la aguada denominada Pacchalaja en el Ro Apurmac,

siguiendo aguas arriba hacia la colina al nor este.

Nor Este.- Parte nor este de la colina hasta la quebrada Chiribamba, siguiendo sus

thalwegs, aguas arriba por el ro Pichari, hacia el este hasta encontrar el sistema de

colinas, siguiendo hasta el lmite con el distrito de Echarate.

Este.- Con el Distrito de Echarate, describiendo una direccin Sur Este

continuando el lmite oriental de la cuenca del ro Apurmac (afluentes de la

margen derecha), hasta el lmite de las aguas nacientes del ro Sinkeveni

(denominado tambin Villa Virgen), de ah tomando la direccin Oeste.

Sur.- Siguiendo al oeste con direccin al Distrito de Vilcabamba de la provincia de

la Convencin, siguiendo la naciente y el thalwegs del ro Sinkeveni, aguas abajo

hasta la desembocadura del ro Apurmac.

Oeste y Sur Oeste.- Con el departamento de Ayacucho teniendo una demarcacin

natural, el Ro Apurmac, a partir del ltimo lugar mencionado en la parte Sur, el

lmite describe una direccin nor oeste, siguiendo todo el cauce del ro Apurmac,

hasta llegar al lmite distrital con Pichari.


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MAPA DE UBICACIN DEL DISTRITO


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INGENIERIA DEL PROYECTO

1 DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA

1.1Concepcin Arquitectnica

El presente proyecto est compuesto de 02 estructuras tipo canal que conducirn aguasegn el diseo y capacidad de la estructura.

1.2Distribucin de elementos estructurales.

El canal a ejecutarse consta de los siguientes elementos estructurales:

Estructura de conduccin de 1.00x1.00m con tapa.

Estructura de conduccin 1.50x2.20m libre.

2 DISEO ESTRUCTURAL

2.1CONFIGURACIN ESTRUCTURAL

CONSIDERACIONES DEL ANLISIS ESTRUCTURAL

Mtodos Propuestos por el REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES : ElReglamento Nacional de Edificaciones (RNE) en su ltima Edicin de 2006, con unamodificacin en E-060 el 2009 y el ACI2005, presentan dos mtodos de diseo, mtododel diseo a la rotura y mtodo de diseo elstico, de mayor nfasis el diseo a la rotura

y el diseo elstico esta relegado en un apndice. A lo largo del presente trabajo sedesarrollar solo el primer diseo, al cual el cdigo denomina mtodo de Diseo porResistencia Ultima.El diseo por resistencia presenta la ventaja que el factor de seguridad de los elementosanalizados puede ser mayorados. El RNE introduce el factor de seguridad en el diseo atravs de mecanismos: amplificacin de cargas de servicio y reduccin dela resistenciaterica del elemento.Las cargas de servicio se estima haciendo uso de los cdigos, reglamentos o normas y elanlisis estructural se hace bajo la hiptesis de un comportamiento elstico de la


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estructura. El RNE clasifica las cargas en: permanentes, sobrecarga, sismos, viento,empuje del suelo, etc. Y propone expresiones para calcular la carga ltima de diseo.

Las expresiones que permiten determinar la carga ltima se denominan combinacionesde cargas, de acuerdo a las solicitaciones que actan sobre un elemento, se propone unjuego de combinaciones. Deber evaluarse cada una de ellas y desarrollar el diseohaciendo el uso de las solicitaciones ms crticas. Simultneamente a la amplificacin delas cargas de servicio, el RNE propone la reduccin de la resistencia terica de loselementos de concreto armado como un medio para incrementar el factor de seguridaddel diseo. La resistencia terica o nominal del elemento es la determinada haciendo usode los principios presentados en el RNE. La naturaleza misma del concreto armado y

fundamentalmente su procedimiento constructivo generan que la resistencia calculadaen el anlisis, no sea igual a la verificada en la realidad. Los factores de reduccin deresistencia nominal que est disponible en un elemento determinado con una ciertacerteza probabilstica.Posteriormente al diseo de la estructura, el RNE propone una verificacin de lascondiciones de servicio de los elementos: control de fisuras y control de deflexiones. Encaso de ser necesario, el diseo original debe replantearse.

2.2PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

DISEO DE MUROS DE CONTENCION

PROYECTO :

DATOS :F'c= 210.00 Kg/cm2

d= 17.50 Cm.

b= 40.00 Cm.bw= 10.00 Cm.Fy= 4,200.00 Kg/cm2

CARGA MUERTAPESO LOSA 480.00 Kg/m2PISO + CIELO RASO 100.00 Kg/m2


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WD= 580.00 Kg/m2

CARGA VIVAWL= 100.00 Kg/m2

WU= 1.4WD+1.7WLWU= 982.00 Kg/m2

MUROS (E:25) drenaje sin tapa

Segn el reglamento de el espesor del muro varia de 0.20m a 0.30m teniendo en cuenta la altura delmuro de 2.20m el espesor apropiado es 0.25m

MUROS (E:25) drenaje con tapa

Segn el reglamento de el espesor del muro varia de 0.20m a 0.30m teniendo en cuenta la altura delmuro de 1.00m el espesor apropiado es 0.15m

2.3CARGAS ACTUANTESLas cargas a emplear para el presente diseo ser:

Carga Muerta (D). Carga Viva (L). Carga de Sismo (S).

A) Combinacin de Cargas:


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En cuanto a las combinaciones de carga se utilizara el propuestopor la Norma Peruana, RNE E060U1 = 1.4D + 1.7LU2 = 1.25D + 1.25L+ SxU3 = 1.25D + 1.25L + SyU4 = 0.9D + SxU5 = 0.9D + Sy


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2.4METRADO DE CARGAS

Metrado de cargas en el techo :

Peso de agua : 1000 kg/m2-----------------------------------

CM : 1000 kg/m2

Carga viva (colocacin de tejas) : 150 kg/m2------------------------------------

CV : 150 kg/m2

2.5MODELO DE ANLISIS

a)Anlisis Dinmico:

El mtodo dinmico indicado por la RNE-E.030 es el de superposicin modalespectral. El espectro de aceleraciones queda definido en funcin de la zona de sueloy la categora y sistema estructural de la edificacin. La RNE -E.030 establecidoscriterios de superposicin, el primero en funcin de la respuesta mxima inelstica


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esperada y la media cuadrtica completa de valores (CQC), este ltimo es la que seusar para este efecto.

En general resulta siempre ms sencillo emplear el procedimiento dinmico. Bastarcon usar el espectro de aceleraciones apropiado y elegir entre los dos criterios desuperposicin.Generalmente los programas de computacin ms difundidos tienen comoalternativa de superposicin la Combinacin Cuadrtica Completa (CQC), en tal casose emplea con 5% de amortiguamiento en sistemas aporticadas y 7% en sistemasconfinados.

b) Definiendo el Espectro de Respuesta:

Un espectro de respuesta es la mxima respuesta de un sistema excitado en su basepor una funcin aceleracin-tiempo. Esta funcin se expresa en trminos de lafrecuencia natural de la estructura y el amortiguamiento del sistema. El espectro deRespuesta segn la RNE-E.030 para el diseo Inelstico utilizando el CoeficienteSsmico Inelstico (ZUSC/R) que vamos a emplear para el anlisis, es suministrado al


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programa de cmputo ETABS y fue necesario definirlo de acuerdo al cuadro que sedetalla ms adelante.

Dotar a las estructuras de una resistencia a fuerzas laterales tan elevada como dergimen elstico, es en muchos caso imposible injustificable dada la bajaprobabilidad de que las fuerzas mximas se presenten durante su vida til de unaestructura (10% de la probabilidad de excedencia en 50 aos de exposicin).Todoslos cdigos de diseo reconocen este hecho y permiten reducir la resistencia lateralde las estructuras a una fraccin de la mxima solicitacin elstica, a cambio degarantizar un comportamiento post-elstico adecuado. La RNE-E0.30 establece decoeficientes de reduccin R, segn el tipo de Estructura. Para la Estructura delmdulo que en este caso son: aulas +direccin y SS.HH. En las aulas en la direccin

longitudinal se considera aporticada y en la otra se considera albailera, el mismocriterio se aplic al modelo de la direccin y cocina comedor.

Espectros del mdulo aula:


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ANALISIS EN LA DIRECCION X-X

COEF.VALOR ESPECIFICACIONES

SISMICO

Z = 0.400 ZONA 03

U = 1.500 EDIFICACION ESENCIALS = 1.200 SUELO INTERMEDIOTp = 0.600 SUELO INTERMEDIOhn= 5.800 ALTURA DE LA EDIFICACIONCt= 6.000 PORTICOST= 0.967 PERIODO FUNDAMENTALR = 7.000 ALBAILERIAg= 9.810 GRAVEDAD

ESPECTRO DE ACELERACION EN LA DIRECCION X-X


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t c c C/R C/R Sa

0.000 15.000 2.500 0.357 0.357 2.523

0.100 15.000 2.500 0.357 0.357 2.5230.500 3.000 2.500 0.357 0.357 2.5230.900 1.667 1.667 0.238 0.238 1.6821.500 1.000 1.000 0.143 0.143 1.0091.900 0.789 0.789 0.113 0.125 0.8832.300 0.652 0.652 0.093 0.125 0.8832.700 0.556 0.556 0.079 0.125 0.8833.100 0.484 0.484 0.069 0.125 0.8833.500 0.429 0.429 0.061 0.125 0.8833.800 0.395 0.395 0.056 0.125 0.8834.200 0.357 0.357 0.051 0.125 0.883

4.500 0.333 0.333 0.048 0.125 0.883

4.600 0.326 0.326 0.047 0.125 0.883

ANALISIS EN LA DIRECCION Y-Y

COEF.VALOR ESPECIFICACIONES

SISMICOZ = 0.400 ZONA 03U = 1.500 EDIFICACION ESENCIALS = 1.200 SUELO INTERMEDIOTp = 0.600 SUELO INTERMEDIOhn= 5.800 ALTURA DE LA EDIFICACIONCt= 6.000 PORTICOST= 0.967 PERIODO FUNDAMENTAL

R' = 7.000PORTICOS (ESTRUCTURA IRREGULAR(R'=3/4R)

g= 9.810 GRAVEDAD

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

ESPECTRO DE DISEO X-X


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ESPECTRO DE ACELERACION EN LA DIRECCION Y-Y

t c c C/R C/R Sa

0.000 15.000 2.500 0.357 0.357 2.520.100 15.000 2.500 0.357 0.357 2.520.500 3.000 2.500 0.357 0.357 2.520.700 2.143 2.143 0.306 0.306 2.160.900 1.667 1.667 0.238 0.238 1.681.100 1.364 1.364 0.195 0.195 1.381.300 1.154 1.154 0.165 0.165 1.161.500 1.000 1.000 0.143 0.143 1.011.800 0.833 0.833 0.119 0.125 0.88

2.000 0.750 0.750 0.107 0.125 0.882.100 0.714 0.714 0.102 0.125 0.882.200 0.682 0.682 0.097 0.125 0.88

2.300 0.652 0.652 0.093 0.125 0.88

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60

ESPECTRO DE DISEO Y-Y


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2.6CARACTERSTICAS MECNICAS DE LOS MATERIALES

Se ha considerado a los elementos de las edificaciones como homogneos, con lassiguientes caractersticas: Resistencia a la compresin de columnas y vigas es def`c = 210 Kg/cm2 El esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo es defy = 4200 Kg/cm2 Ec= Mdulo de elasticidad del concreto = 15000xfc = Gc= Mdulo de corte delconcreto = Ec/(2*(1+v)) Pe = Peso unitario del concreto = 2400 Kg/m3 Em= Mdulo de elasticidad de albailera = 175000 Kg/cm2. Pe = Peso unitario del albailera = 1800 Kg/m3


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2.7MTODO DE ANLISIS

Las estructuras se idealizan para ambas estructuras de la siguiente manera:

CANAL CUBIERTO.- Se considera como un marco rgido de placas de concreto armado,que tienen deformaciones en funcin a las cargas verticales y horizontales que se dan enel techo y lateralmente.CANAL ABIERTO.- Se considera como un sistema de muros verticales en voladizo sujetoa cargas horizontales de agua y empuje de suelos.Para ambas estructuras, la integracin de las fuerzas internas del elemento finito encuanto a fuerzas y momentos, est completamente automatizado, de tal manera que

produce el equilibrio completo para las fuerzas aplicadas a las estructuras.


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3. PROCEDIMIENTO DE ANALISIS

3.1 VISTAS DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES ABIERTO Y CERRADO

VISTA FRONTAL 3D


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VISTA DE LA BASE PLANTA


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4. RESULTADO DE ANLISIS

4.1 RESULTADOS4.1.1 ACEROACERO EN MUROS:

DIAGRAMA : DISEO DE ACERO Y DISTRIBUCION POR M2

VISTA GENERAL

CARA LAETRAL DEL CANAL SIN TAPA


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CARA LATERAL DEL CANAL CON TAPA

TAPA DEL CANAL

BASE DEL CANAL


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VISTA LATERAL

.25

2.00

2.25

1.20

.95

2.15

DISTRIBUCION DE LAREA DE ACERO EN LA CARA PRINCIPAL DEL MURO (TRACCION)


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DISTRIBUCION DE LAREA DE ACERO EN LA CARA POSTERIOR DEL MURO(COMPRESION)


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DESPLAZAMIENTO :

Desplazamiento mximo (mm)

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