VERIFICACION DE PUENTE AEREO DE TUBERIAS
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- José Ignacio González Castellanos
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1 VERIFICACION DE PUENTE AEREO DE TUBERIAS NOMBRE DEL PROYECTO N DEL EXPEDIENTE OFICINA ZONAL AGUA POTABLE BARRIO CHINO CHIMBOTE H ho L Ingrese los datos de casilleros amarillos Longitud= L = m PESOS EN KG/ML D/péndola 2.00 m DIAM. Tub. Tub. F.G. PVC. Flecha = f = 8.00 m 3/4" Flecha = f = 2.00 m Redondeo 1" /2" pend.<<= ho = 0.60 m Al centro 2" /2" H torre = 3.60 m 3" " Diseño de péndolas: P. tubería 1.00 Kg/m Cable tipo BOA 6 x 19 P.accesor Kg/m Diámetros Peso Kg/m Rotura Ton. P. péndola 0.17 Kg/m 1/4" Factor Seg De 3 a 6 3/8" H>péndola 2.60 m 1/2" Peso total / péndola = Tensión a la rotura péndola 6.44 Kg Ton Se usará cable de 1/4" tipo BOA 6 x 19
2 Diseño del cable principal: Peso cable p Kg/m Peso por cables y accesorios = 3.34 Kg/m Pviento = x 0.7 x Velocidad viento ^2 x ancho puente Pviento = 7.88 Kg/m Psismo = 0.18 x Peso Psismo = 0.00 Peso por unidad long. máxima = 0.60 Kg/m Kg/m Mmax.ser = Peso x un. long.max. x Long.puente ^2/8 Mmax.ser = 9.45 Ton-m Tmax.ser = Mmax.ser / flecha cable Tmax.ser = 4.73 Ton horizontal Tmax.ser = 4.75 Ton real a utilizar Factor de seguridad = 4 De 2 a 5 Tensión max.rotura = Ton Diseño de la cámara de anclaje: A H c.a. = 2.80 m b c.a. = 1.60 m 2 m prof. c.a. = 2.10 m O D = 3.60 m Angulo O = grados 0.79 Wp = Ton Tmax.ser SEN O= 3.36 Ton-m D Tmax.ser COS O= 3.36 Ton-m d = (Wp*b/2-Tmax.serSEN(O)*b/4-Tmax.serCOS(O)*3/4H) Wp-Tmax.serSEN(O) d = m e = b/2-d 0.31 < b/3 = 0.53 Ok Factores de Seguridad al Deslizamiento y Volteo Tipo de Suelo Valor de µ Grano grueso 0.50 limo o arcilla 0.35 roca firme 0.60 U = 0.5 F.S.D.= U*(Wp-Tmax.serSEN(O)) >1.75 Ok Tmax.serCOS(O) 3.36 F.S.V.= Wp*b/2 Tmax.serSEN(O)*b/4+Tmax.serCOS(O)*3H/ >2.00 Ok 8.40
3 Diseño de la torre de elevación: O2 en grados = 10.6 O2= Torre d 0.50 m Tmax.ser SEN O2 = 0.87 Ton d 0.50 m Tmax.ser COS O2 = 4.67 Ton H 3.60 m Tmax.ser SEN O = 3.36 Ton p.e. cto Ton/m3 Tmax.ser COS O = 3.36 Ton Wp 2.16 Ton Zapata hz 1.60 m b 1.70 m prof m p.e.cto Ton/m3 Wz Ton Cálculo de las cargas de sismo Nivel hi (m) pi (Ton) pi*hi Fsi (Ton) S U C Z Rd 3.00 H (cortante basal) 0.26 Ton e = b/2 - d = 0.20 < b/3 = 0.57 Ok d = (Wp*2b/3+Wz*b/2+Tmax.ser*SEN(O2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(O)*2b/3-(Tmax.ser*COS(O2)-Tmax.serCOS(O))*(H+hz)-Fs3*(H+hz)-Fs2*2*(H+hz)/3-Fs1*(H+hz)/3 Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(O)+Tmax.ser*SEN(O2) d = m Factores de seguridad al deslizamiento y volteo F.S.D. = (Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(02)+Tmax.ser*SEN(O))*U > 1.5 Ok (Tmax.ser*COS(O2)-Tmax.ser*COS(O)+Fs3+Fs2+Fs1) 1.57 F.S.V. = (Wp*2b/3+Wz*b/2+Tmax.ser*SEN(O2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(O)*2b/3+Tmax.ser*COS(O)*(H+hz)) (Tmax.ser*COS(O2)*(H+hz)+Fs3*(H+hz)+Fs2*2*(H+hz)/3+Fs1*(H+hz)/3) F.S.V. = > 1.75 Ok Longitud Total del Cable LT = L catenaria + L anclaje LXi = Xi ( 1 + 2/3 x (fi / Xi )^2) L catenaria =2 LX LX = L anclaje = ( D ^ 2 + H ^ 2 ) ^ cosc O La = LT = Longitud de péndolas Cantidad de péndolas : N péndola X Long. péndola N péndola X Long. péndola LONGITUD TOTAL DE PENDOLAS m
4 Ingrese los datos de casilleros amarillos VERIFICACION DE PUENTE AEREO DE TUBERIAS (Instructivo) Longitud= m Longitud total del pase aereo D/pendola 2.00 m Separación entre péndolas Flecha = 2.00 m Flecha = 2.00 m Redondeo pend.<<= 0.60 m Longitud de la péndola menor, ubicada al centro del puente H torre = 3.10 m Diseño de péndolas: Cable tipo BOA 6 x 19 Diámetros Peso Kg/m Rotura Ton. P. tuberia 4.32 Kg/m 1/4" P.accesor Kg/m 3/8" P. pendola 0.39 Kg/m 1/2" Factor Seg De 3 a 6 H>pendola 2.60 m Peso total / pendola = Tensión a la rotura pendola= Kg Ton Diseño del cable principal: Peso cable p Kg/m Peso por cables y accesorios = Kg/m Pviento = x 0.7 x Velocidad viento ^2 x ancho puente Pviento = 7.88 Kg/m Psismo = 0.18 x Peso Psismo = Peso por unidad long. máxima = 1.82 Kg/m Kg/m Mmax.ser = Peso x un. long.max. x Long.puente ^2/8 Mmax.ser = 0.99 Ton-m Tmax.ser = Mmax.ser / flecha cable Tmax.ser = 0.49 Ton horizontal Tmax.ser = 0.53 Ton real a utilizar Factor de seguridad = 4 De 2 a 5 Tensión max.rotura = 2.13 Ton Diseño de la cámara de anclaje: H c.a. = 1.20 m Altura de la cámara de anclaje b c.a. = 1.00 m Ancho de la cámara de anclaje (paralela a la longitud del puente) prof. c.a. = 1.00 m Profundidad de la cámara de anclaje (perpendicular al ancho) Angulo O = grados Se recomianda este ángulo para efectos constructivos Wp = 2.76 Ton Tmax.ser SEN O= 0.38 Ton-m Tmax.ser COS O= 0.38 Ton-m d = (Wp*b/2-Tmax.serSEN(O)*b/4-Tmax.serCOS(O)*3/4H)
5 Wp-Tmax.serSEN(O) d = m 2.38 e = b/2-d 0.10 < b/3 = 0.33 Ok Verficación de la excentricidad de fuerzas Factores de Seguridad al Deslizamiento y Volteo U = 0.35 Coeficiente de fricción del terreno F.S.D.= U*(Wp-Tmax.serSEN(O)) >1.75 Ok Verificación al deslizamiento Tmax.serCOS(O) 0.38 de la cámara de anclaje F.S.V.= Wp*b/2 Tmax.serSEN(O)*b/4+Tmax.serCOS(O)*3H/ >2.00 Ok Verificación al volteo de la cámara de anclaje 0.43 Diseño de la torre de elavación: O2 en grados = 10.6 O2= Torre d 0.30 m Lados de la sección de la Tmax.ser SEN O2 = 0.10 Ton d 0.35 m columna o torre (cuadrada) Tmax.ser COS O2 = 0.52 Ton H 3.10 m Tmax.ser SEN O = 0.38 Ton p.e. cto Ton/m3 peso específico del cto. a. Tmax.ser COS O = 0.38 Ton Wp 0.78 Ton Zapata hz 0.50 m Altura de la zapata b 1.50 m Ancho de la zapata (paralela a la longitud del puente) prof m Profundidad de la zapata (perpendicular al ancho) p.e.cto Ton/m3 peso específico del cto. a. Wz 2.70 Ton Cálculo de las cargas de sismo Nivel hi (m) pi (Ton) pi*hi Fsi (Ton) S 1.00 Factor de suelo U 1.00 Factor de importancia C 0.40 Coeficiente sísmico Z 0.70 Factor de zona Rd 3.00 Factor de ductilidad H (cortante basal) 0.07 Ton e = b/2 - d = 0.11 < b/3 = 0.50 Ok verficación de la excentricidad de fuerzas d = (Wp*2b/3+Wz*b/2+Tmax.ser*SEN(O2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(O)*2b/3-(Tmax.ser*COS(O2)-Tmax.serCOS(O))*(H+hz)-Fs3*(H+hz)-Fs2*2*(H+hz)/3-Fs1*(H+hz)/3 d = m 3.96 Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(O)+Tmax.ser*SEN(O2) Factores de seguridad al deslizamiento y volteo F.S.D. = (Wp+Wz+Tmax.ser*SEN(02)+Tmax.ser*SEN(O))*U > 1.5 Ok (Tmax.ser*COS(O2)-Tmax.ser*COS(O)+Fs3+Fs2+Fs1) 0.22 Verificación al deslizamiento de la zapata F.S.V. = (Wp*2b/3+Wz*b/2+Tmax.ser*SEN(O2)*2b/3+Tmax.ser*SEN(O)*2b/3+Tmax.ser*COS(O)*(H+hz)) (Tmax.ser*COS(O2)*(H+hz)+Fs3*(H+hz)+Fs2*2*(H+hz)/3+Fs1*(H+hz)/3) F.S.V. = > 1.75 Ok 2.09 Verificación al volteo de la zapata
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