Tension a la rotura I pendola =

4 Factor de seguridad a la tension (3 - 6)=

Peso total /pendola= 39.1 Kg

Peso total/ pndola = WL *(separacion de pendolas) +(altura mayor pendola}*(peso de cable-pendola)

Peso de cable pendola Altura mayor de pendola

11 kg/m 8.0 kg/m

WL= 19.0 kg/m

0.69 kg/m 3.0 m

Peso de tuberia 8 Peso accesorios (grapas, otros)

a) DISEO DE PENDOLAS

CL

0.99 t

AL TURA DE LA COLUMNA DE SUSPENSION=

CALCULO DE LA AL TURA DE LA TORRRE DE SUSPENSION

Fe= 2.02

(de preferencia el mayor valor) 3.5 4.2

Fc1= LP/11= Fc2= LP/9 =

i Fe= 2.02m

CALCULO DE LA FLECHA DEL CABLE (Fe)

38 m 8 ( 3/4"' 1", 1 1/2"' 2", 2 112"' 3"' 4" . 8") PVC 1.95 m

LP= Dtub=

( FG o PVC) Sp=

Longitud del puente Diametro de la tuberia de agua Material de la tuberia de agua Separacion entre pendolas

DATOS A INGRESAR PARA EL DISEO

MEJORAMIENTO DEL CANAL DE RIEGO SAN MIGUEL DE LUCMACOTO HUAMPAN LEONCIO PRADO

NOMBRE DEL PROYECTO: LOCALIDAD: DISTRITO:

DISEO DE PASE AEREO PA&lll ABRllO 1119 01 la=38.00 m.

2.8 Ton (HORIZONTAL)

3.0 Ton (REAL)

5.6 Ton-m

31.3 kg/m

Tmax.ser=

Tmax.ser=

Tmax.ser (Tension maxima de servicio) Tmax.ser=Mmax.ser I flecha cable

Mm ax.ser=

Mmax.ser (Momento maximo por servicio) Mmax.ser=Wmax*luz puente"2/8)

Wmax= (Peso por unidad de longitud maxima)

Psis= 3.6 kg/m

7.9 kg/m

Psis (Peso por unidad de longitud por efecto de sismo ) Psis =0.18*Peso de servicio (zona tipo 2)

Pvi (Peso por unidad de longitud por efecto de viento ) Pvi =0.005*0.7*velocidad viento"2*ancho del puente

Pvi=

8 kg/m 8.0 kg/m

1.04 kg/m 2.75 kg/m

WL= 19.79 kg/m

Peso de tuberia 8 Peso accesorios (grapas, otros) Peso de cable pendola Peso de cable Principal ( asumido )

PARA PENDOLAS

b) DISEO DE CABLES PRINCIPALES

TIPO BOA ( 6x19) 1/4" SE ADOPTARA CABLE DE

DIAMETRO TIPO BOA (6x19) Pulg, Peso (Kg/m) Rotura (Ton)

1/4" 0.17 2.67 3/8" 0.39 5.95 1/2" 0.69 10.44

1.6

1.6

1.2

H) DISEO DE LA CAMARA DE ANCLAJE

TIPO BOA ( 6x19) PARA CABLES Secundarios

1/2" CABLES DE TIPO BOA ( 6x19) PARA CABLES PRINCIPALES

1/4" CABLE DE

(DATO DE COMPARACION)

SE ADOPTARA:

DIAMETRO TIPO BOA (6x19) Pulg, Peso (Kg/m) Rotura (Ton)

1/4" 0.17 2.67 3/8" 0.39 5.95 1/2" 0.69 10.44 5/8" 1.07 16.2 3/4" 1.55 23.2

1" 2.75 40.7 11/8" 3.48 51.3 11/4" 4.3 63 1 3/8" 5.21 75.7 11/2" 6.19 89.7 1 5/8" 7.26 104 1 3/4" 8.44 121

2" 11 156

9.0 Ton

Tmax.ser I cable= 3.0 Ton

9.0 Ton

3

Tmax.rot I cable= Tmax.rot=

Tmax.rot (Tension maxima a la rotura) Tmax.rotr=Mmax.ser Fac.seguridad

Factor de seguridad a la tension (2 -5)=

2 >

OKI 1.5 >

OKI

2.86 F.S.V=

F.S.V= (Wp *b/2 )/ (Tmax.ser*SEN(o))*b/4 + Tmax.ser*COS(o)*3H/4)

F.S.V=(Momentos estabilizadores/ Momentos desestabilizadores)

F.S.V (Factor de seguridad al volteo)

F.S.D=[ (Wp -Tmax.ser*SEN(o))*U] I [ Tmax.ser*COS(o)] F.S.D= 1.606

F.S.D=(Fzas. estabilizadoras/ Fzas.desestabilizadoras)

F.S.D (Factor de seguridad al deslizamiento)

ANALISIS DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD

b/3= 0.533 < 0.128 e= e (excentricidad de la resultante de fuerzas)

d= 0.67 m

d=(Wp*b/2-Tmax.ser*S EN( o l*b/4-Tmax.ser*COS( o )*3H/4 l Wp-Tmax.ser*SEN( o)

d={ suma de momentos)/(suma de fuerzas verticales)

e=b/2-d < b/3

b/2= d +e

Wp= 7.07 ton

Wp (peso propio de la camara de anclaje) Wp=P.u concreto*H*b*prof

2.55 Ton-m Tmax.ser*COS(o}=

1.60 Ton-m Tmax.ser*SEN( o)=

Tmax.ser*COS(o} 0.15 =r:::

Tmax.ser Tmax.ser*SEN( o) !

32 o "o"= Angulo de salida del cable principal

fe= 175 kg/e

2 t 0.4 J 1.6

0.6

Ht 3.6 m

Son 02 columnas de 0.60 m x 0.60 m para el torreen Jo idealizamos de 1.20 m x 0.60 m

DIMENSIONAMIENTO DEL TORREON

Factor de importancia U= 32 \O

Factor de suelo S= 1.2 Coeficiente sismico C= 0.35 Factor de ductilidad Rd= 3 Factor de Zona Z= 0.4

Angulo de salida del cable torre-camara o= 32 o

Angulo de salida del cable (valor de comparacion =arctan(2*Fc/LP) torre-Puente o2= 12 o 6.09 o

CALCULO DE LAS FUERZAS SISMICAS POR REGLAMENTO

1) DISEO DE LA TORRE DE SUSPENSION

Fs3 =0.18 Tmax.ser Tmax.ser *COS(o2)

\ HU3 -: -, Fs2 =0.12 ~ Tmax.ser*SEN(o) Tmax.ser *SEN(o2)

\ HU3 \.~ l'' T ANALISIS DE ESTABILDAD

0.35 Ton Fs=

Fs= (S.U.C.Z / Rd )*Peso de toda la estructura

29.69

Nivel hi wi*hi Fs ( i) 3 3.6 14.85 0.18 Ton 2 2.4 9.898 0.12 Ton 1 1.2 4.949 0.06 Ton

Fs3 =0.18 \

1 \ HU3

\ Fs2 =0.12 ~ ' ' \ HU3 \ \ Ht= 3.6 Fs1 =0.06 1 \HU3 L (fuerza sismica teta! en lo base) \ \ \

OKI 1.75 > 1.90 F.S.V=

F.S.V= (Wp *2b/3+Wz*b/2 + Tmax.ser*SENlo2)*2b/3+Tmax.ser*SENloll*2b/3+ Tmax.ser*COS(o)*IHt+hz)) (Tmax.ser*COS(o2)*(Ht+hz)+Fs3*(Ht+hz)+Fs2*2*(Ht+hz)/3+Fs1*(Ht+hz)/3)

OKI 1.5 >

OKI

F.S.V=(Momentos estabilizadores/ Momentos desestabilizadores)

F.S.V (Factor de seguridad al volteo)

F.S.D= 9.176

F.S.D= [ (Wp+Wz +Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN{o))*U J [Tmax.ser*COS(o2)- Tmax.ser*COS(o) +Fs3+Fs2+Fs1 ]

F.S.D=(Fzas. estabilizadoras/ Fzas.desestabilizadoras)

F.S.D (Factor de seguridad al deslizamiento)

ANALISIS DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD

e= b/3= 0.667 < -0.008 e (excentricidad de la resultante de fuerzas)

d= 1.008 m

d= (Wp*2b/3+Wz*b/2+ Tmax.ser*SEN( o2)*2b/3+ Tmax.ser*SEN( o )*2b/3-[ T max.ser*COS( o2)-Tmax.ser*COS( o) )*( H+hz)Fs3*(H+hz)-Fs2"2*(H+hz)/3Fs 1 *(H+hz)/3) Wp+Wz+ Tmax.ser*SEN(o )+ Tmax.ser*SEN(o2)

d=( suma de momentos)/(suma de fuerzas verticales)

e=b/2-d < b/3

b/2=d+e

Wp= 6.20 ton Wz= 3.072 ton

Wp (peso propio de la torre-zapata) Wp=P.u concreto*volumen total

2.55 Ton-m Tmax.ser*COS(o)=

1.60 Ton-m Tmax.ser*SEN( o)=

Tmax.ser*COS(o2)= 2.95 Ton-m

Tmax.ser*SEN(o2)= 0.63 Ton-rn

10.80 cm2

i d= 54 _l

0.6

10.80 cm2

As,min= 1/2"~---

75&b= 0.016 ( FALLA DUCTIL)

CORTE A-A

00000000

corte A-A

~ 9 var1/2"~

2var1/2" ~ o

2var1/2"~'

9 var1/2"~ __,.

As principal(+) = 1.01 cm2 ....,. 9 VARILLAS DE

< &' 0.00031

N' DE CAPAS DE VARILLAS (1 o 2)?=

MU= 2.06 Ton-m

As(cm2)=

0.006253 w=

f 'c= 210 kg/cm2 Fy= 4200 kg/cm2 b= 60 cm d= 54 cm

Mu=( Tmax.rot'COS( o2)-Tmax. rot'COS( o) )'Ht+Fs3'Ht+Fs2'Ht*2/3+Fs 1 'Ht/3

Mu= 2.06 Ton-m

A A

Tmax. rot/columna=1.5'T max.ser/columna

DISEO POR METODO A LA ROTURA (por columna y en voladizo)

Ht= 3.6

Tmax.rot *SEN(o2) Tmax.rot *SEN(o)

Tmax.rot *C11-"'S~o"--.-.- ....... ...--+ Tmax.rot *COS(o2) Fs3 =0.18

DISEO ESTRUCTURAL DE LA TORRE DE SUSPENSION

il _, i

1.6

5.35 l 38 l 5.35 i 1:01 El 1 t

2.0 2.0

cable 1/4" cable 1/4" 3.6

j------Ll_--P---f--_M_--j-------------~5.33 -t--~L-j--1'--~-f----J_&_j ,- ........ _.__,, --r--r '-----~ ~-4

1 ~_t_,i~.

30 cm ~VAR. 3/8" S= SE ADOPTARA S= 30 cm

S= Av*fy*bNace

V que absorve acero= Yace= Vu - Vean= Vace= -20.3 Ton NO REQUIERE REFUERZO POR CORTE ADOPTE EL MINIMO

Vcon= 21 Ton V que absorve el concreto =>

Vcon= fi*(0.5*(f' c)"0,5+175*&'Vu*d/Mu

9 9

9.0

0.9 Ton Vu=

VU (cortante ultimo) Vu= T max. rot*COS( o2)-Tmax.rot*COS( o )+F s3+F s2+F s 1

Tmax.rot/columna=1.5*Tmax.ser/columna

DISEO DE LA COLUMNA POR CORTE

< 3.8 Ton 1063 Ton OK 1 Pn(max)= Pu= Pu= 3.8 Ton Pu=Wp + Tmax.rot*SEN(o2)+ Tmax.rot*SEN(o)

Pu [carga axial ultima actuante]

Tmax.rot/columna=1. ?*Tmax.ser/columna

Pn(max)=0.80*(0.85*f'c*(b*h-Ast)+Ast*fy) Pn(max)= 1063 Ton

Pn(max) [carga axial maxima resistente]

DISEO DE LA COLUMNA A COMPRESION

0.16 Ton Tension a la rotura I pendola =

4 Factor de seguridad a la tension (3 - 6)=

Peso total /pendola= 39.1 Kg

Peso total/ pendola = WL*(separacion de pendolas) +(altura mayor pendola)*(peso de cable-pendola)

0.69 kg/m 3.0 m

Peso de cable pendola Altura mayor de pendola

19.0 kg/m WL=

11 kg/m 8.0 kg/m

Peso de tuberia 8 Peso accesorios (grapas, otros)

a) DISEO DE PENDOLAS

0.99 t

CALCULO DE LA ALTURA DE LA TORRRE DE SUSPENSION

Fe= 2.02

(de preferencia el mayor valor) 2.7 3.3

Fc1= LP/11= Fc2= LP/9 =

i Fe= 2.02m

CALCULO DE LA FLECHA DEL CABLE (Fe)

30 m 8 ( 3/4"' 1", 1 1/2"' 2", 2 1/2"' 3"' 4" .. 8") PVC 1.95 m

LP= Dtub=

( FG o PVC) Sp=

Longitud del puente Diametro de la tuberia de agua Material de la tuberia de agua Separacion entre pendolas

DATOS A INGRESAR PARA EL DISEO

MEJORAMIENTO DEL CANAL DE RIEGO SAN MIGUEL DE LUCMACOTO HUAMPAN LEONCIO PRADO

NOMBRE DEL PROYECTO: LOCALIDAD: DISTRITO:

DISEO DE PASE AEREO PASll AllllllO 119 OB la=30.00 :m.

1.7 Ton (HORIZONTAL)

1.9 Ton (REAL)

3.5 Ton-m

31.3 kg/m

Tmax.ser=

Tmax.ser=

Tmax.ser (Tension maxima de servicio) Tmax.ser=Mmax.ser I flecha cable

Mmax.ser=

Mmax.ser (Momento maximo por servicio) Mmax.ser=Wmax*luz puenteA2f8)

Wmax= (Peso por unidad de longitud maxima)

Psis= 3.6 kglm

7.9 kglm

Psis (Peso por unidad de longitud por efecto de sismo ) Psis =0.18*Peso de servicio (zona tipo 2)

Pvi (Peso por unidad de longitud por efecto de viento ) Pvi =0.005*0.7*velocidad vientoA2*ancho del puente

Pvi=

8 kg/m 8.0 kglm

1.04 kglm 2.75 kglm

WL= 19.79 kg/m

Peso de tuberia 8 Peso accesorios (grapas, otros) Peso de cable pendola Peso de cable Principal ( asumido )

PARA PENDOLAS

b) DISEO DE CABLES PRINCIPALES

1/4" TIPO BOA ( 6x19) SE ADOPTARA CABLE DE

DIAMETRO TIPO BOA (6x19) Pulg, Peso (Kg/m) Rotura (Ton)

1/4" 0.17 2.67 3/8" 0.39 5.95 1/2" 0.69 10.44

1.6

1.6

1.2

H) DISEO DE LA CAMARA DE ANCLAJE

TIPO BOA { 6x19) PARA CABLES Secundarios

3/8" CABLES DE TIPO BOA { 6x19) PARA CABLES PRINCIPALES

1/4" CABLE DE

(DATO DE COMPARACION)

SE ADOPTARA:

DIAMETRO TIPO BOA {6x19) Pulg, Peso (Kg/m) Rotura (Ton)

1/4" 0.17 2.67 318" 0.39 5.95 1/2" 0.69 10.44 518" 1.07 16.2 314" 1.55 23.2

1" 2.75 40.7 11/8" 3.48 51.3 11/4" 4.3 63 1 3/8" 5.21 75.7 11/2" 6.19 89.7 1 5/8" 7.26 104 13/4" 8.44 121

2" 11 156

1.9 Ton Tmax.ser I cable=

5.6 Ton Tmax.rot I cable= 5.6 Ton Tmax.rot=

Tmax.rot (Tension maxima a la rotura) Tmax.rotr=Mmax.ser Fac.seguridad

3 Factor de seguridad a la tension (2 -5)=

OKI 1.5 >

OKI

4.58 F.S.V=

F.S.V= (Wp *b/2 )/ (Tmax.ser*SEN(o))*b/4 + Tmax.ser*COS(o)*3H/4)

F.S.V=(Momentos estabilizadores/ Momentos desestabilizadores)

F.S.V (Factor de seguridad al volteo)

F.S.D= 2.861

F.S.D=[ (Wp -Tmax.ser*SEN(o))*U] / [ Tmax.ser*COS(o)]

F.S.D=(Fzas. estabilizadoras/ Fzas.desestabilizadoras)

F.S.D (Factor de seguridad al deslizamiento)

ANALISIS DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD

b/3= 0.533 < 0.072 e=

e (excentricidad de la resultante de fuerzas)

d= 0.73 m

d=(Wp*b/2-Tmax.ser*S EN( o )*b/4-T max.ser*COS( o )*3H/4) Wp-Tmax.ser*SEN(o)

d=( suma de momentos)/(suma de fuerzas verticales)

e='b/2-d < b/3

b/2= d +e

Wp= 7.07 ton

Wp (peso propio de la camara de anclaje) Wp=P.u concreto*H*b*prof

1.59 Ton-m Tmax.ser*COS(o)=

0.99 Ton-m Tmax.ser*SEN(o)=

Tmax.ser*COS(o) 0.15 =r

Tmax.ser Tmax.ser*SEN(o) !

32 o 11 o"= Angulo de salida del cable principal

175 kg/cm2 fe= Calidad del concreto (camara de anclaje) 1800 kg/m3 Pu= Peso unitario del terreno

ANALISIS DE LA CAMARA DE ANCLAJE

t 0.4 J 1.6

Son 02 columnas de 0.60 m x 0.60 m para el torreen lo idealizamos de 1.20 m x 0.60 m

(valor de comparacion =arctan(2*Fc/LP) 7.71 o 12 o

Ht 3.6 m 1

o2=

o= 32

Z= 0.4 Rd= 3

C= 0.35

S= 1.2

0.6

DIMENSIONAMIENTO DEL TORREON

Angulo de salida del cable torre-Puente

Angulo de salida del cable torre-camara

Factor de Zona

Factor de ductilidad

Coeficiente sismico

Factor de suelo

CALCULO DE LAS FUERZAS SISMICAS POR REGLAMENTO Factor de importancia U=

1) DISEO DE LA TORRE DE SUSPENSION

Fs3 =0.18 Tmax.ser Tmax.ser *COS(o2) \ -:.,~,SEN(o) \ HU3 \ \ Fs2 =0.12 Tmax.ser *SEN(o2) \ \ HU3 \ Ht= 3.6 .l1 F~ l \ ANALISIS DE ESTABILDAD

0.35 Ton Fs= Fs= (S.U.C.Z / Rd )*Peso de toda la estructura

29.69

Nivel hi wi*hi Fs ( i) 3 3.6 14.85 0.18 Ton 2 2.4 9.898 0.12 Ton 1 1.2 4.949 0.06 Ton

Ht= 3.6 1

\\ HU3.

\ Fs2 =0.12 , \

\ HU3 \ Fs~ =0.06

\~~\3 .------"'---"!'---.. ~ } Fs (fuerza sismica total en la base)

Fs3 =0.18

OKI

OKI

2.31 1.75 > F.S.V=

F.S.V= (Wp *2b/3+Wz*b/2 + Tmax.ser*SEN(o2)*2b/3+ Tmax.ser*SEN(o)\*2b/3+ Tmax.ser*COS(ol*(Ht+hzl l (T max. ser*COS ( o2 )*( Ht+hz )+F s3* ( Ht+hz )+ F s2*2* ( Ht+hz )/3+ F s 1 *(Ht+hz )/3)

F.S.V=(Momentos estabilizadores/ Momentos desestabilizadores)

F.S.V (Factor de seguridad al volteo)

> 1.5 F.S.D= 10.587

F.S.D= [ (Wp+Wz + Tmax.ser*SEN(o2)+Tmax.ser*SEN(o))*U J [Tmax.ser*COS(o2)- Tmax.ser*COS(o) +Fs3+Fs2+Fs1 ]

F.S.D=(Fzas. estabilizadoras/ Fzas.desestabilizadoras)

F.S.D (Factor de seguridad al deslizamiento)

ANALISIS DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD

e= < -0.038 OKI b/3= 0.667 e (excentricidad de la resultante de fuerzas)

d= 1.038 m

d= (Wp*2b/3+ Wz*b/2 + T max.ser*SEN( o2)'2b/3+ Tmax.ser'SEN( o )"2b/3-[ Tmax.ser'COS( o2)-Tmax.ser'COS( o) )'(H +hz)-Fs3'(H+hz)-Fs221H+hz)/3-Fs1 '( H+hz)l3) Wp+Wz+ Tmax.ser*SEN(o )+ Tmax.ser*SEN(o2)

d=( suma de momentos)/(suma de fuerzas verticales)

e=b/2-d < b/3

b/2= d +e

Wp= 6.20 ton Wr- 3.072 ton

Wp (peso propio de la torre-zapata) Wp=P.u concreto*volumen total

1.59 Ton-m Tmax.ser*COS(o)=

0.99 Ton-m Tmax.ser*SEN( o)=

Tmax.ser*COS(o2)= 1.84 Ton-m

Tmax.ser*SEN(o2)= 0.39 Ton-m

10.80 cm2

r l

A

corte A-A

As principal(+) = 10.80 cm2

75&b= 0.016 ( FALLA DUCTIL )

CORTE A-A

o o o o o o o o

2var1/2" ~ ~

9 var1/2" --7

2var1/2"~

9 var1/2"~ ~

As,min= 9 VARILLAS DE 1/2 " -----

<

0.82 cm2 ---4

&' 0.00025

N DE CAPAS DE VARILLAS (1 o 2)?=

MU= 1.66 Ton-m

As(cm2)=

0.005035 w=

f 'c= 21 O kg/cm2 Fy= 4200 kg/cm2

b= 60 cm d= 54 cm

Mu={ Tmax.rot*COS( o2)-T max.rot*COS( o) )*Ht+F s3*Ht+Fs2*Ht*2/3+F s1 *HV3

Mu= 1.66 Ton-m

0.6

A

Tmax. rol/columna= 1.5*Tmax.ser/columna

DISEO POR METODO A LA ROTURA (por columna y en voladizo)

Tmax.rot *SEN(o2)

Ht= 3.6

Tmax.rot *SEN(o)

Tmax.rot c+"S~o..._,...,....,,..,....,....._... Tmax.rot *COS(o2)

HV3 \ \ \ \ Fs2 =0.12 \

\ HU3 Fs1, =0.06

\ \ \ 't:-W3 \ \,

\

Fs3 =0.18

DISEO ESTRUCTURAL DE LA TORRE DE SUSPENSION

2.0 i

1.6

i _ __,.,,5.3""---5 -i ~ 30 5.35 j1.2 .,.___,_ _....___,___ ..;-,-..... '------ +1-J).4

cable 1/4" cable 1/4"

30 cm ~VAR. 3/8" S= SE ADOPTARA

S= 30 cm

S= Av*fy*b/Vace ADOPTE EL MINIMO

V que absorve acero= Vace= Vu - Vcon= Vace= -20.5 Ton NO REQUIERE REFUERZO POR CORTE

Vcon= 21 Ton V que absorve el concreto =>

9 9

9.0 Vean= fi*(0,5*(f c)'0,5+175*&*Vu*d/Mu

0.7 Ton Vu=

VU (cortante ultimo) Vu= Tmax.rot*COS( o2)-Tmax.rot*COS(o )+Fs3+Fs2+Fs1

Tmax.rot/columna=1.5*Tmax.ser/columna

DISEO DE LA COLUMNA POR CORTE

1063 Ton OK 1 Pn(max)= < 2.4 Ton Pu=

Pu= 2.4 Ton Pu=Wp + Tmax.rot*SEN( o2)+ Tmax.rot*SEN(o)

Pu [carga axial ultima actuante]

Tmax.rot/columna=1.7*Tmax.ser/columna

Pn(max)=0.80*(0.85*f"c*(b*h-Ast)+Ast*fy) Pn(max)= 1063 Ton

Pn(max) [carga axial maxima resistente]

DISEO DE LA COLUMNA A COMPRESION