DISEÑO DE CAJA DE CONCRETO:
DISEÑO ESTRUCTURAL DE UNA CISTERNA RECTANGULAR
DATOS:
Ancho de cisterna: b= 2.4m
Largo de Cisterna: l= 6.4m
Altura del agua: h agua= rebalsa m
Borde libre: bl=0.00m
Espesor de losa inferior: e=0.20
Altura total: H=1.7
Peso esp. del agua: γw= 1000kg/m3
Peso esp. del terreno: γs=1800kg/m3
Capacidad de carga del terreno: q a=1 kg/cm2
Fluencia del acero: Fy= 4200 kg/cm2
Resistencia del concreto: f'c=210 kg/cm2
Pared:
e= 0.20m
r=0.025m
d=20-(2.5+1.27/2)=16.87
Angulo de fricción interna Ø s= 38,00
PAREDES:
1er Estado de Carga:
Coeficiente de empuje activo: Ka= tg2 (45- /2)⏀
Empuje Activo: Ea= γs*H2/2*Ka
Ka= 0, 238 mecanica de suelos ing huanca borda
Ea= 1,05t/m
Vuadm=0.53√ f ´ c verificacion del corte
Vuadm=7,68 kg/cm2
Momento Flector:
Mf=Eabp
Mf=0.497 t-m
Mu=1.3(1.3Mf)
Mu= 0.840 t-m
Cortante
V=Ea
V=1.05 t
Vu=1.3 (1.3V)
Vu=1.775 t
Comprobación a Cortante
Cortante Actuante=Vact= V∗103
0.75∗100∗d
Vact=1.35 Kg/cm2
Comprobación de Ru:
Ru=Mu∗105
0.9∗100∗d2
Ru=3.05 Kg/cm2 ρ=0.00073
2do Estado de Carga: Empuje del agua (E agua)
Empuje del agua: E agua=γagua(h2
2)
E agua=1.66 t/m
Momento Flector:
Mf=Eagua(bp)
Mf=1.007 t-m
Mu=1.3(1.3Mf)
Mu=1.702 t-m
Cortante
V=Eagua
V=1.66 t
Vu=1.3 (1.3V)
Vu=2.805 t
Comprobación a Cortante
Cortante Actuante=Vact= V∗103
0.75∗100∗d
Vact=2.14 Kg/cm2
Comprobación de Ru:
Ru=Mu∗105
0.9∗100∗d2
Ru=6.17 Kg/cm2 ρ=0.0015
CALCULO DE ARMADURA
As princ 1: 0.00333 # de varillas: Ø: A: Separacion (cm): As prop: ρAs= 5.83 6 12 1.13 17 6.78 0.00387
As princ 2: 0.00333 # de varillas: Ø: A: Separacion (cm): As prop: ρAs= 5.83 6 12 1.13 17 6.78 0.00387
ARMADURA TRANSVERSAL DEL MURO:0.0020 # de varillas: Ø: A: Separacion (cm): As prop: ρ
As= 3.50 5 12 1.13 20 5.65 0.00323
ρ=cm²
ρ=cm²
ρ=cm²
LOSA INFERIOR:
Espesor asumido:0.2m
Cargas Sobre la losa:
Peso propio del agua: 1000*hagua=1670 kg/m2
Peso propio del concreto: 2400*e=480 kg/m2
W=2150 kg/m2=2.15 t/m
Momentos flectores:
M(-)=w∗l2
24
M=0.81 t-m
Mu=1.363 t-m
Ru=6.73 kg/cm2
ρ=0.00163
M(+)=w∗l2
12
M=1.61 t-m
Mu=2.725 t-m
Ru= 13.46 t-m
ρ=0.00333
Cortantes
Va=Vb= wl =3.23t
Vu=5.45t
Comprobación a Cortante
Vact=4.84 kg/cm2
CALCULO DE ARMADURA
As princ 1: 0.00333 # de varillas: Ø: A: Separacion (cm): As prop: ρAs= 5.00 5 12 1.13 20 5.65 0.00323
As princ 2: 0.00333 # de varillas: Ø: A: Separacion (cm): As prop: ρAs= 5.00 5 12 1.13 20 5.65 0.00323
ACERO DE REPARTO:31.87% Acero de rep princ: 1.59 cm² # de varillas: Ø: A: Separacion (cm): As prop: ρ
Astemp= 2.65 5 12 1.13 20 5.65 0.00323
ρ=cm²
ρ=cm²
cm²
LOSA SUPERIOR:
Espesor asumido l. superior: 0,2 m
Cargas Sobre la losa:
Carga viva: 1500 kg/m2
Peso propio del concreto: 1480 kg/m2
W=2980 kg/m2
W=2.98 t/m
Condición estructural: Apoyada
Momentos flectores:
M(-)=0
M(+)=w∗l2
8
M=3.35 t-m
Mu=5.67 t-m
Ru= 27.98 t-m
ρ=0.00729
Cortantes
Va=Vb= wl =4.47t
Vu=7.55t
Comprobación a Cortante
Vact=6.71 kg/cm2
CALCULO DE ARMADURA
As princ 1: 0.00333 # de varillas: Ø: A: Separacion (cm): As prop: ρAs= 5.00 5 12 1.13 20 5.65 0.00323
As princ 2: 0.00729 # de varillas: Ø: A: Separacion (cm): As prop: ρAs= 10.93 8 14 1.13 12 12.32 0.00704
ACERO DE REPARTO:31.87% Acero de rep princ: 3.48 cm² # de varillas: Ø: A: Separacion (cm): As prop: ρ
Astemp= 2.65 4 12 1.13 25 4.52 0.00323
ρ=cm²
ρ=cm²
cm²
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