4-polipasto-tanque pluvial

Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
Anexo 5d
PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA ESTRUCTURA PARA POLIPASTO DEL CARCAMO DE AGU
PLUVIAL DEL PROYECTO EJECUTIVO DE LA ESTACION DE BOMBEO No. 1 PARA EL SISTEMA
DE ALCANTARILLADO SANITARIO ZONA ESTE, MATAMOROS, TAMAULIPAS.
carga muerta =
peso
130
6
36
100
polipasto
caja receptora de cadena
peso de la cadena
peso de ganchos
suma =
kg
kg
kg
kg
272 kg
carga viva =
peso de bombas =
1425 kg
suma de carga muerta + carga viva =
1697 kg
factor de impacto =
1.25
carga total dinámica =
2121.3 kg
calculo del momento máximo.
a) carga concentrada en el centro del claro.
peso propio =
claro =
M=
60 kg/m
10.60 m
60
x
10.60
2
+
2121.3
x
4
10.60 =
60
x
1.50
8
6464 kg-m =
b) carga concentrada en el voladizo.
claro del voladizo =
M=
RIGE =
2121.3
1.50
x
m
1.50
momento de diseño =
se revisará una sección
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
+
x
0.75
=
3249.4
6464 kg-m = 646401 kg-cm
IPR de 12" x 66.9 kg/m
Proyecto Estructural
Estructura para Polipasto Cárcamo de Agua Pluvial
Pag. 1
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
DATOS = d =
SX =
Anexo 5d
952
cm. tW=
cm3.
0.85
rX =
5.5
cm.
fy =
30.6
rT =
cm. bf =
13.1
20.4 cm. tf =
1.46
cm. r Y = 4.9 cm. k X =
2530 kg/cm2
LBX =
QS = QA =
1.00
1060
cm. A =
1.2
85.2
kY =
cm. Ix = 14568
cm2
1.0
cm4
M max = 646401 kg-cm
F=
0 kg
(compresión)
fa=
0 kg/cm2
fbX =
678.99 kg/cm2
Revisión por flexión.
f a / Fy = 0 < 0.16
d/tW =
LbX =
bf /(2tf) =
FbX1 =
LbX =
36.0
<
106.67
1060
>
258.47
7.0
<
15.83
774.69
1060
kg/cm2 < 0,6 FY
>
540.74
LbX / rT = 192.73 > 119.02
FbX2 =
321.78
kg/cm2
FbX =
774.69
kg/cm2
f bx =
678.99
< Fbx =
774.69 kg/cm2
Se acepta la sección
IPR de 12" x 66.9 kg/m
a) revisión de la flecha máxima.
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
Proyecto Estructural
Estructura para Polipasto Cárcamo de Agua Pluvial
Pag. 2
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
flecha
max =
Anexo 5d
2121.25
x
48
=
x
2E+06
1060
x
3
+
14568
5
384
x
x
0.6
2E+06
x
x
1060
14568
2.10 cm =
flecha permisible =
1060
/ 360 =
2.94
cm
DISEÑO DE VIGA V-2.
peso propio =
claro =
carga concentrada =
60 kg/m
1.50 m
2529.3 kg
Momento flexionante =
M=
60
x
1.50
2
+
2529.3
8
S requerido =
96534
/
1518
=
x
4
1.50
=
965.34 kg-m =
96534
63.593 cm3
colocar 2 canales de CPS de 6" x 12.2 kg/m
DISEÑO DE COLUMNA C-1.
P=
Mx =
1264.6
0.3 x
My = 0.3 x
+
45
=
1310
x
3.00
117866 =
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
1310
=
1179 kg-m =
kg
117866 kg-cm
35360 kg-cm
Proyecto Estructural
Estructura para Polipasto Cárcamo de Agua Pluvial
Pag. 3
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
Anexo 5d
A
A
kg-m
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
Proyecto Estructural
Estructura para Polipasto Cárcamo de Agua Pluvial
Pag. 4
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
Anexo 5d
Proyecto Estructural
Estructura para Polipasto Cárcamo de Agua Pluvial
Pag. 5
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
4
Anexo 5d
=
kg-cm
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
Proyecto Estructural
Estructura para Polipasto Cárcamo de Agua Pluvial
Pag. 6
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
Anexo 5d
PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA ESTRUCTURA PARA POLIPASTO DEL CARCAMO DE AGUA
PLUVIAL DEL PROYECTO EJECUTIVO DE LA ESTACION DE BOMBEO No. 1 PARA EL SISTEMA
DE ALCANTARILLADO SANITARIO ZONA ESTE, MATAMOROS, TAMAULIPAS.
DISEÑO DE COLUMNA C-1.
COMBINACION 1 =
CARGA MUERTA + CARGA VIVA + CARGA HORIZONTAL X + 30 % CARGA HORIZONTAL Y.
P=
Mx =
My =
1310 kg
117866 kg-cm
35360 kg-cm
DATOS.
Se proponen dos canales de 6" x 12.2 kg/m
9.754 cm
15.2
A=
Ix =
x =
Iy =
rx =
ry =
Lx=
Ly =
bf =
tf =
h=
tw =
Fy =
Lb =
15.42 x 2 =
541.1 x 2 =
1.298 cm
29.14
5.94
3.84
330
330
9.754
0.871
13.458
0.508
2530
330
x 2+
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
kg/cm2
cm
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
cm
30.84 cm2
1082.2 cm4
15.42
x (
4.877
-
1.298 )
2
x 2 =
Proyecto Estructural
Estructura para Polipasto Cárcamo de Agua Pluvial
453.32 cm4
Pág. 4
Estación de Bombeo No.- 1.
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Anexo 5d
a) Revisión por Carga Axial.
kx Lx / rx =
2.00 x
330.00
/
5.94
=
111.12 < 200
ky Ly / ry =
2.00 x
330.00
/
3.84
=
171.88 < 200
/
30.84
=
k L / r max =
171.88
fa=
1310
bf / tf =
11.20 < 39.67 (OK)
Qa1 = 1.00
h / tw =
26.49 < 39.67 (OK)
Qa2 = 1.00
Qa =
1.00
Cc =
126.13
k L / r max < Cc
Fa =
42.48 kg/cm2
formula según 1.5.1.3.2
Fa =
355.41 kg/cm2
formula según 1.5.1.3.1
Fa =
97.18 kg/cm2
APLICA
NO APLICA
355.41 kg/cm2
fa =
42.48 kg/cm2 < Fa (OK)
b) Revisión por flexión eje X-X.
fbx =
827.75 kg/cm2
bf / tf =
11.20 < 31.67
fa / Fy =
0.02
< 0.16
h / tw =
26.49
<
h=
13.46 < 6 bf = 58.524
tf =
0.87
Lb =
330
bf / tf =
112.03
< 2 tw = 1.016
>
325.13
11.20 < 39.67
Fbx = 0.60 Fy =
1518 x 1.00 =
1518 kg/cm2
fbx < Fbx
(OK)
c) Revisión por flexión eje Y-Y.
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
Proyecto Estructural
Estructura para Polipasto Cárcamo de Agua Pluvial
Pág. 5
Estación de Bombeo No.- 1.
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Anexo 5d
fby =
380.42 kg/cm2
bf / tf =
26.49 < 31.67
fa / Fy =
0.02
h / tw =
11.20
h=
9.75
< 6 bf = 80.748
tf =
0.51
< 2 tw = 1.742
Lb =
330
Fby = 0.66 Fy =
fby < Fby
< 0.16
<
<
105.00
449
1669.8 x 1.00 = 1669.8 kg/cm2
(OK)
d) Revisión de combinación de esfuerzos.
fa / Fa =
0.12
< 0.15 aplican fórmula 1.6-2.
fórmula 1.6-2 =
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
0.12
+
0.55
+
0.23
=
0.90
Proyecto Estructural
Estructura para Polipasto Cárcamo de Agua Pluvial
< 1.00 (OK)
Pág. 6
Estación de Bombeo No.- 1.
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Anexo 5d
PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA ESTRUCTURA PARA POLIPASTO DEL CARCAMO DE AGUA
PLUVIAL DEL PROYECTO EJECUTIVO DE LA ESTACION DE BOMBEO No. 1 PARA EL SISTEMA
DE ALCANTARILLADO SANITARIO ZONA ESTE, MATAMOROS, TAMAULIPAS.
DISEÑO DE COLUMNA C-1.
COMBINACION 2 =
CARGA MUERTA + CARGA VIVA + 30 % CARGA HORIZONTAL X + CARGA HORIZONTAL Y.
P=
Mx =
My =
1310 kg
35360 kg-cm
117866 kg-cm
DATOS.
Se proponen dos canales de 6" x 12.2 kg/m
9.754 cm
15.2
A=
Ix =
x =
Iy =
rx =
ry =
Lx=
Ly =
bf =
tf =
h=
tw =
Fy =
Lb =
15.42 x 2 =
541.1 x 2 =
1.298 cm
29.14
5.94
3.84
330
330
9.754
0.871
13.458
0.508
2530
330
x 2+
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
kg/cm2
cm
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
cm
30.84 cm2
1082.2 cm4
15.42
x (
4.877
-
1.298 )
2
Proyecto Estructural
Estructura para Polipasto Cárcamo de Agua Pluvial
x 2 =
453.32 cm4
Pág. 7
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
Anexo 5d
a) Revisión por Carga Axial.
kx Lx / rx =
2.00 x
330
/
5.94
=
111.12 < 200
ky Ly / ry =
2.00 x
330
/
3.84
=
171.88 < 200
/
30.84
=
k L / r max =
171.88
fa=
1310
bf / tf =
11.20 < 39.67 (OK)
Qa1 = 1.00
h / tw =
26.49 < 39.67 (OK)
Qa2 = 1.00
Qa =
1.00
Cc =
126.13
k L / r max > Cc
Fa =
formula según 1.5.1.3.2
Fa =
355.41 kg/cm2
formula según 1.5.1.3.1
Fa =
97.18 kg/cm2
355.41 x 1.0 =
fa =
42.48 kg/cm2
APLICA
NO APLICA
355.41 kg/cm2
42.48 kg/cm2 < Fa (OK)
b) Revisión por flexión eje X-X.
fbx =
248.33 kg/cm2
bf / tf =
11.20 < 31.67
fa / Fy =
0.02
h / tw =
26.49
h=
13.46 < 6 bf =
tf =
0.87
Lb =
330
bf / tf =
<
105.00
58.524
< 2 tw = 1.016
>
325.13
11.20 < 39.67
Fbx = 0.66 Fy =
fbx < Fbx
< 0.16
1669.8 x 1.00 = 1669.8 kg/cm2
(OK)
c) Revisión por flexión eje Y-Y.
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
Proyecto Estructural
Estructura para Polipasto Cárcamo de Agua Pluvial
Pág. 8
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
fby =
Anexo 5d
1268.06 kg/cm2
bf / tf =
26.49 < 31.67
fa / Fy =
0.02
h / tw =
11.20
<
h=
9.75
< 6 bf =
tf =
0.51
< 2 tw = 1.742
Lb =
330
Fby = 0.66 Fy =
fby < Fby
< 0.16
<
105.00
80.748
449
1669.8 x 1.0 =
1669.8 kg/cm2
(OK)
d) Revisión de combinación de esfuerzos.
fa / Fa =
0.12
< 0.15 aplican fórmulas 1.6-1a y 1.6-1b.
fórmula 1.6-2 =
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
0.12
+
0.15
+
0.76
=
1.03
Proyecto Estructural
Estructura para Polipasto Cárcamo de Agua Pluvial
< 1.00 (se acepta)
Pág. 9
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
Anexo 5d
PROYECTO ESTRUCTURAL DE LA VIGA V-3 PARA APOYO DEL ANDADOR DE REJILLA DEL
CARCAMO DE AGUA PLUVIAL DEL PROYECTO EJECUTIVO DE LA ESTACION DE BOMBEO No. 1
PARA EL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO ZONA ESTE, MATAMOROS, TAMAULIPAS.
claro =
9.30 m
ancho tributario =
1.875 m
Analisis de Cargas.
peso de rejilla electrosoldada =
carga viva =
55 kg/m2
488 kg/m2
suma =
543 kg/m2
peso propio =
60 kg/m
carga por metro lineal =
543
momento flexionante máximo =
x
1.875
1079
x
se revisará una sección
IPR de 12" x 59.8 kg/m
DATOS = d =
SX =
0.75
rX =
cm. bf =
850
cm. tW=
cm3.
5.4
cm.
fy =
2530
30.3
rT =
13
+
60
9.30 x 100 / 8 =
=
1079
kg/m
1166534 kg-cm
20.3 cm. tf =
1.31 cm. A =
76.1
cm. r Y =
4.9 cm. k X = 1.2 kY =
LBX = 465 cm. Ix = 12903
kg/cm2
cm2
1.0
cm4
M max = 1166534 kg-cm
F=
0 kg
fa=
0 kg/cm2
fbX =
1372.39 kg/cm2
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
(compresión)
Proyecto Estructural
Viga V-3 para Apoyo de Andador de Rejilla
Pág. 10
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
Anexo 5d
Revisión por flexión.
f a / Fy = 0 < 0.16
d/tW =
40.4
<
106.67
LbX =
465
>
257.2
bf /(2tf) =
7.7
<
15.83
bf /(2tf) =
7.7
<
10.83
FbX =
f bx =
0.66 Fy =
1669.8 kg/cm2
1372.39 < Fbx = 1669.80 kg/cm2
Se acepta la sección
IPR de 12" x 59.8 kg/m
a) revisión de la flecha máxima.
carga para calcular flecha =
250 kg/m2
carga por metro lineal =
632 kg/m
flecha max =
5
384
=
flecha permisible =
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
x
x
6.32
2E+06
x
x
930
12903
4
=
2.34 cm =
930
/ 360 =
2.58
cm
Proyecto Estructural
Viga V-3 para Apoyo de Andador de Rejilla
Pág. 11
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
Anexo 5d
DISEÑO DE PLACA BASE.
E
límite dado de concreto
E
F
G
C
D
A = B/2
B
D
H
DATOS DE ELEMENTOS MECANICOS Y RESISTENCIA DEL CONCRETO:
P=
Vx =
Mx =
My =
f'c =
-1.310
1.37
-1.18
-0.36
200
-0.080
=
ton < 3.00 ton
ton-m
ton-m
kg/cm2
-1.390 ton
Vx =
3.00
ton
DATOS DE LA VIGA
d=
tf =
15.2 cm
0.87 cm
PASO No. 1. DIMENSIONES DE LA PLACA.
No. DE ANCLAS PROPUESTO =
DIAMETRO DE LAS ANCLAS PROPUESTO =
¿ CARTABONES ? =
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
2
1.905 cm
no
Proyecto Estructural
Viga V-3 para Apoyo de Andador de Rejilla
Pág. 10
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
Anexo 5d
SEGUN TABLA 6.5.1a:
B = 3.25 φ (sin cartabones) =
6.2 cm
B = 3.80 φ (con cartabones) =
7.3 cm
A=
3.4 cm
1.8 φ =
C=
3.5 cm
1.75 φ =
D=
3.4 cm
B=
6.7 cm
1.8 φ =
G=
d/2+C=
7.6
+
F=2G+2D=
25.2
+
10
H=
1
B+2D=
6.7
+
E=
7.5
cm ( sin camisa)
MEDIDA DE DADO DE CONCRETO = 2G + 2E = 2 x (
AREA DE LA PLACA A1 =
35
x
=
=
10
B=
6.7 cm
C=
D=
5 cm
5 cm
12.6 cm
35.2 cm
=
16.7
12.5
+
30
=
7.5
12.6 cm
35 cm
30 cm
cm
)=
40 cm
1050 cm2
2
MODULO DE SECCION X-X = H F / 6 =
6125 cm3
2
MODULO DE SECCION Y-Y = F H / 6 =
5250 cm3
ESFUERZOS f1 Y f2
f = P / A + Mx / Sx =
f1=
1.33
+
19.27
+
6.86
=
27.46
f2=
1.33
-
19.27
-
6.86
=
-24.8 kg/cm2
AREA DE CONCRETO A2 =
A2 =
A2 =
(2
x
(2G + 2E) x
12.6
+2 x
7.5
x
21.7
=
40.2
AREA DE APLASTAMIENTO A1=
kg/cm2
(n - 1) B + 2 E
)x(
1
x
6.7
+2x
7.5
)=
872.34 cm2
1050 cm2
ESFUERZO ADMISIBLE DE APLASTAMIENTO EN EL CONCRETO Fp =
Fp =
0.35 f'c
A2 / A1
x 1.33 =
84.86 kg/cm2 < 0.7 f'c x 1.33 =
186.2 kg/cm2
Fp =
f1 < Fp (OK)
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
Proyecto Estructural
Viga V-3 para Apoyo de Andador de Rejilla
Pág. 11
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
Anexo 5d
PASO No. 2. ANALISIS.
Suma de fuerzas en X-X = VA + VR = 0
1.37
+ VR = 0
VR =
-1.37 ton
Suma de fuerzas en Y-Y = 0
T+P-C=0
T+
1390
- 0.5 x
T+
1390
-
de donde T =
411.90
27.46
x
30
kd = 0
411.90 kd = 0
kd
ecuación (1)
-1390
ecuación (2)
Suma de momentos respecto al eje centroidal de la placa igual = 0
T G + C x - Mx = 0
12.6
12
6
12.6
T + 0.5 x
T+
27.46
7208
3
7208.3
x
kd
dividiendo la anterior ecuación entre
-T
-572.08
kd +
10.90
30
kd
137 30 kd
-137.30
-12.6
2
kd +
(
2
17.5
- 1 / 3 kd ) -
118000
=0
-118000
118000 = 0
se tiene:
9365
= 0
ecuación (3)
combinando las ecuaciones (2) y (3), se obtiene:
1390
-
10.90
kd
2
411.90
kd
-984
kd +
resolviendo se tiene kd =
-572.08
10755
kd +
10.90
kd
2
+
9365 =0
= 0
kd 1 =
12.723
<
35
OK
kd 2 =
77.577
>
35
no es posible
+
0.435
por lo tanto, de la ecuación (2) se obtienen:
T=
3851 kg
J = F/2 - d/2 + tf/2 =
27.46
12.723
=
17.5
f3
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
-
7.6
f3=
=
10.34 cm
5.16 kg/cm2
2.39
Proyecto Estructural
Viga V-3 para Apoyo de Andador de Rejilla
Pág. 12
Estación de Bombeo No.- 1.
H. Matamoros, Tamaulipas.
f4=
Mp =
Anexo 5d
27.46
-
5.16
5.16
x
2
10.34
Fb = 0.75 Fy x 1.33 =
t = ( 6 Mp / Fb )
1/2
=
2
22.3
+
kg/cm2
22.3
x
3
10.34
2
=
1069.55 kg-cm
2523.68 kg/cm2
=
1.60 cm < 3.81 cm (Especificación 2.1.1.8.2.7)
colocar placa de 1.59 cm (5/8") de espesor.
No. de anclas de 3/4" φ =
3851
/ (
2.28
x 1518 x 1.33 ) =
0.84
2 anclas de 3/4"
REVISION DE LAS ANCLAS A TENSION Y CORTE COMBINADAS.
a) Despreciando la fricción entre la placa y el concreto.
fT=
fv=
3851
3000
/ (
3 x 2.28 ) =
/ ( 3 x 2.08 ) =
563.01 kg/cm2
480.77 kg/cm2
F T = 1827.96 - 1.8 fv = ( 1827.96 - 1.8 x
480.77 ) x 1.33 =
1280 kg/cm2 > f T (OK)
b) Tomando en cuenta la fricción entre la placa y el concreto.
fv=
V - VFR
Asv
VFR = 0.45 x
fv= (
3000
FT = ( 1827.96 - 1.8 x
AyMA Ingeniería
y Consultoría S. A. de C. V.
80
-
36.00
=
36.00 kg
) / ( 3 x 2.08 ) =
475.00 ) x 1.33 =
475.00 kg/cm2
1294 kg/cm2 > f T (OK)
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Pág. 13