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“AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO EN LA LOCALIDAD DE CHUQUIBAMBA, DISTRITO DE CHUQUIBAMBA, PROVINCIA DE CONDESUYOS, DEPARTAMENTO Y REGIÓN

DE AREQUIPA”

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INFORME FINAL Fecha Julio 2017 Cliente SERVICIO DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE AREQUIPA S.A. Página 1 de 7

“AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO EN LA LOCALIDAD DE CHUQUIBAMBA, DISTRITO DE CHUQUIBAMBA, PROVINCIA

DE CONDESUYOS, DEPARTAMENTO Y REGIÓN DE AREQUIPA”

MEMORIA DISEÑO ESTRUCTURAL ABASTECIMIENTO

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CONTROL DE EMISIÓN Y CAMBIOS Rev. Fecha Descripción Elaborado Revisado Aprobado

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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL CÁMARAS ROMPE PRESIÓN

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Ampliación y Mejoramiento del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario en la Localidad de Chuquibamba, Distrito de Chuquibamba, Provincia de Condesuyos, Departamento

y Región de Arequipa

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ÍNDICE

1 CÁMARA ROMPE PRESIÓN .................................................................................................. 4

1.1 GENERALIDADES ........................................................................................................... 4

1.2 UBICACIÓN CÁMARAS ROMPE–PRESIÓN RED DISTRIBUCIÓN ..................................... 4

1.3 UBICACIÓN CÁMARAS ROMPE–PRESIÓN LÍNEA CAPTACIÓN CABRACANCHA - PTAP . 4

1.4 UBICACIÓN CÁMARAS ROMPE–PRESIÓN LÍNEA CAPTACIÓN PALLJARUTA - PTAP ..... 5

1.5 CÁLCULO ESTRUCTURAL ............................................................................................... 5

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Ubicación Cámaras Rompe-Presión Red distribución .................................................. 4 Tabla 2. Ubicación Cámaras Rompe-Presión línea conducción Cabracancha-PTAP .................. 4 Tabla 2. Ubicación Cámaras Rompe-Presión línea conducción Palljaruta -PTAP ....................... 5



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1 CÁMARA ROMPE PRESIÓN

1.1 GENERALIDADES

En este documento se presentan los cálculos de las estructuras denominadas Cajas Rompe Presión, estas cámaras tienen como objetivo hidráulico bajar la presión en ciertos puntos de la red para conseguir una eficacia en el trabajo. Se proyectan tres grupos de cámaras según su función; 3 Cámaras Rompe - presión proyectadas para la línea de conducción que lleva el agua desde la captación Cabracancha hasta la PTAP, otras 2 cámaras Rompe-Presión para la línea de conducción Palljaruta - PTAP y las 12 cámaras que se colocarán en la red de distribución que sirven como cámaras de sectorización.

1.2 UBICACIÓN CÁMARAS ROMPE–PRESIÓN RED DISTRIBUCIÓN

X_UTM (m E) Y_UTM (m S) Identificación Cota Terreno (m) 751015.1849 8247899.91 Cámara Rompe Presión 1 2970.02 751017.2588 8247902.62 Cámara Rompe Presión 2 2969.44 751695.6885 8247239.697 Cámara Reductora Presión 3 2876.80 751815.3838 8247118.548 Cámara Reductora Presión 4 2840.42 751173.6263 8247252.727 Cámara Reductora Presión 5 2914.35 751248.6053 8247002.296 Cámara Reductora Presión 6 2874.28 751685.6864 8247334.566 Cámara Reductora Presión 7 2894.85 751313.086 8247503.783 Cámara Reductora Presión 8 2924.42

751336.3566 8247229.254 Cámara Reductora Presión 9 2905.24 751441.065 8247566.116 Cámara Reductora Presión 10 2908.72

751414.8507 8247024.682 Cámara Reductora Presión 11 2876.12 751025.3313 8247416.328 Cámara Reductora Presión 12 2935.78

Tabla 1. Ubicación Cámaras Rompe-Presión Red distribución

1.3 UBICACIÓN CÁMARAS ROMPE–PRESIÓN LÍNEA CAPTACIÓN CABRACANCHA - PTAP

X_UTM (m E) Y_UTM (m S) Identificación Cota Terreno (m) 749947.98 8248629.59 Cámara Rompe Presión 1 3130.71 750303.24 8248047.43 Cámara Rompe Presión 2 3075.53 750587.08 8248040.69 Cámara Rompe Presión 3 3035.63

Tabla 2. Ubicación Cámaras Rompe-Presión línea conducción Cabracancha-PTAP



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1.4 UBICACIÓN CÁMARAS ROMPE–PRESIÓN LÍNEA CAPTACIÓN PALLJARUTA - PTAP

X_UTM (m E) Y_UTM (m S) Identificación Cota Terreno (m) 749937.3 8248588.16 Cámara Rompe Presión 1 3133.44

750263.06 8248037.98 Cámara Rompe Presión 2 3080.29 750587.08 8248040.69 Cámara Rompe Presión 3 3035.63

Tabla 3. Ubicación Cámaras Rompe-Presión línea conducción Palljaruta -PTAP

La cámara rompe-presión 3 es la misma que la de la línea de conducción Cabracancha – PTAP. Además sirve como punto de reunión de ambas líneas.

1.5 CÁLCULO ESTRUCTURAL

En la siguiente figura se muestra un esquema de las cámaras romp-presión.

Ilustración 1 Planos de Cámaras Rompe- Presión



6



7

ARMADURA La estructura al ser de 1.50 m de altura y tener el relleno a la mitad de la altura en todo su perímetro, solo requiere armadura mínima. ARMADURA TECHO 10cm: As min = 0.0018 x 100 x 10 = 1.80 cm²/m una cara As colocada Φ 3/8” c/25 = 2.84 cm²/m Cumple ARMADURA VERTICAL MURO 15cm: As min = 0.0018 x 100 x 15 = 2.70 cm²/m una cara As colocada Φ 3/8” c/25 = 2.84 cm²/m Cumple ARMADURA HORIZONTAL MURO 15cm: As min = 0.002 x 100 x 15 = 2.70 cm²/m una cara As colocada Φ 3/8” c/20 = 3.55 cm²/m Cumple ARMADURA LOSA FONDO 20cm: As min = 0.002 x 100 x 20 = 4.00 cm²/m dos caras As colocada Φ 3/8” c/25 = 2.84 cm²/m Cumple


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MEMORIA DISEÑO ESTRUCTURAL PTAP

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PARÁMETROS DE DISEÑO ESTRUCTURAL PTAP

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ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 3

2 NORMATIVA UTILIZADA ...................................................................................................... 3

3 PARÁMETROS GEOTÉCNICOS .............................................................................................. 3

4 MATERIALES ........................................................................................................................ 4

5 CARGAS Y SOBRECARGAS .................................................................................................... 5

5.1 Cargas sísmicas ............................................................................................................. 5

5.2 Cargas de Viento ........................................................................................................... 5

5.3 Cargas de Nieve ............................................................................................................ 6

5.4 Fluidos y presión ........................................................................................................... 6

5.5 Cargas muertas ............................................................................................................. 6

5.6 Cargas vivas .................................................................................................................. 6

6 ANÁLISIS SÍSMICO ............................................................................................................... 6

6.1 ESTRUCTURAS CONTENEDORAS DE LÍQUIDO .............................................................. 6

6.2 EMPUJE DE TIERRA ....................................................................................................... 7

7 COMBINACIONES DE CARGA ............................................................................................... 8

8 BASES DE CÁLCULO ............................................................................................................. 8

8.1 CRITERIOS GENERALES ................................................................................................. 8

8.2 DESPLAZAMIENTOS ...................................................................................................... 9

8.3 ORGANIZACIÓN DE LAS ARMADURAS Y CUANTÍAS MÍNIMAS ..................................... 9

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1. Mapa sísmico del Perú. Fuente E030 Diseño sismo-resistente. ........................................ 5 Ilustración 2. Sistema mecánico equivalente de Housner ...................................................................... 7 Ilustración 3. Esquema para el método de Mononobe-Okabe ............................................................... 8



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1 INTRODUCCIÓN

En este documento se presentan los parámetros generales para el diseño estructural de los elementos proyectados en la PTAR. El armado final de cada estructura proyectada se incluye en archivos específicos de cada uno.

2 NORMATIVA UTILIZADA

Las normas que se aplican al diseño y construcción de la presente estructura son las del

Reglamento Nacional de Edificaciones:

• E-050 “Norma Técnica de suelos y cimentaciones”.

• E-020 “Norma Técnica de Cargas”.

• E-030 “Norma Técnica de Diseño Sismo Resistente”.

• E-060 “Norma Técnica de Concreto Armado “.

• ACI 318.

• ACI 350.3/350.3 R-17 “Diseño Sísmico de estructuras contenedoras de líquido”.

3 PARÁMETROS GEOTÉCNICOS

A continuación se presentan los parámetros geotécnicos obtenidos del informe geológico geotécnico de la zona. En concreto los resultados se corresponden con la calicata C-10 del informe.

- % Finos 26.76 - % Arenas 40.25 - % Gravas 32.99 - Angulo de fricción ∅ = 28° - Cohesión 𝑐𝑐 = 8.9 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚2 - Peso unitario del suelo 𝛾𝛾 = 14.89 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚3 - Humedad W = 27.67% - Índice Plasticidad I.P.=7.25 - Tensión admisible (FS=3) 𝜎𝜎 = 2.84 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑐𝑐𝑚𝑚2

En los trabajos realizados en la zona de estudio se observa humedad media, mas no se encontró el Nivel freático.



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Cálculo coeficiente de balasto vertical: Hacemos uso de la fórmula de Bowles:

Siendo FS el factor de seguridad empleado para minorar la tensión admisible. Sustituyendo en la fórmula se obtiene un valor Kv = 3408 Ton/m3

Cálculo coeficiente de balasto horizontal Para los suelos arenosos el módulo elástico “E” del suelo aumenta con la presión efectiva de confinamiento, el valor de “kh” puede ser aproximado con la utilización de la siguiente ecuación:

Se utiliza la fórmula propuesta por Terzaghi para el valor de “nh”

En esta ecuación “C” es un coeficiente que varía entre valores mínimo del orden de 100 para arenas Sueltas, a un valor de 2100 para arenas Densas, y que puede ser aproximado en función de los resultados del SPT por la siguiente ecuación: Para nuestro suelo se asume un valor Nc = 7.53

El coeficiente de balasto horizontal queda por tanto de la siguiente forma:

Obteniéndose una relación de Kh= 227.5 z/B [Ton/m3]

4 MATERIALES

Los materiales empleados en las diferentes estructuras son los siguientes: Concreto simple:

• Solados f’c =100 kg/cm²



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Concreto estructural

• Concreto armado f’c =280 kg/cm². Según se indica en la Tabla 4.2 de la norma E.060, para concretos que se pretenda tengan baja permeabilidad en exposición al agua, la resistencia a compresión f’c deberá ser como mínimo 28 MPa

• Acero de refuerzo, f´y 4200 kg/cm2.

5 CARGAS Y SOBRECARGAS

5.1 Cargas sísmicas

De acuerdo al mapa de zonificación sísmica de la Norma de Diseño Sismo- resistente E 030, el lugar se encuentra en la zona sísmica 4, ya que así lo indica el RNE. De acuerdo a esto el coeficiente de zonificación para la determinación de las cargas de sismo es Z= 0,45 que representa la máxima aceleración horizontal con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años. La fuerza sísmica vertical se considerará como una fracción del peso. Para las zonas 2 y 3, esta fracción será de 2/3 Z. Para la zona 1 no será necesario considerar este efecto.

Ilustración 1. Mapa sísmico del Perú. Fuente E030 Diseño sismo-resistente.

5.2 Cargas de Viento

La carga exterior (presión o succión) ejercida por el viento se supondrá estática y perpendicular a la superficie sobre la cual se actúa. Se calculará mediante la expresión:



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Siendo, Vh = velocidad de diseño a la altura h, en Km/h y C = factor de forma adimensional.

5.3 Cargas de Nieve

No se ha considerado la posibilidad de este fenómeno en la zona del proyecto, por tanto las estructuras y/o elementos con tapa no están expuestos a la acción de carga de nieve.

5.4 Fluidos y presión

Correspondientes al empuje lateral de los fluidos sobre las paredes del elemento que corresponde, también tiene en cuenta el empuje del suelo sobre las paredes del elemento enterrados que lo contiene considerando además el efecto de la sobrecarga y/o presiones hidrostáticas que actúen sobre él.

5.5 Cargas muertas

Se ha considerado como cargas muertas al peso de los materiales, dispositivos de servicios equipos, tabiques y otros elementos soportados incluyendo el peso propio de la estructura.

5.6 Cargas vivas

Se ha considerado como cargas vivas al peso de todos los ocupantes, materiales, equipos, y otros elementos móviles soportados por las estructuras.

6 ANÁLISIS SÍSMICO

6.1 ESTRUCTURAS CONTENEDORAS DE LÍQUIDO

El análisis sísmico se efectuó siguiendo las indicaciones de la norma Seismic Design of Liquid-Containing Concrete Structures (ACI 350.3-01).

Los criterios de Housner están ya establecidos en el reglamento ACI 350.3- 1, con lo cual como alternativa se puede usar este para el cálculo de los parámetros sísmicos para el análisis de reservorios. En este modelo la masa impulsiva (Wi) representa a la masa de agua que permanece quieta durante la solicitación sísmica y la masa convectiva es la que olea, presentándose chapoteo en las paredes del reservorio esta masa vibra con un periodo diferente al de la estructura y al de la masa impulsiva. En el modelo la masa impulsiva se encuentra actuando a una altura hi y esta actúa moviéndose con el mismo periodo de vibración que el reservorio, es por este motivo que esta masa se aplicara en las paredes del reservorio con una magnitud de mitad en cada una de las dos



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paredes en que actué el sismo, por su parte la masa convectiva al tener un periodo diferente que el resto de la estructura se modela con resortes unidos a las paredes del reservorio, estos resortes tiene la rigidez calculada con las fórmulas correspondientes.

Ilustración 2. Sistema mecánico equivalente de Housner

6.2 EMPUJE DE TIERRA

Mononobe y Okabe (M-O) desarrollaron las bases de un análisis pseudo-estático con el fin de estimar las presiones que ejercen los suelos sobre los muros de contención durante un movimiento sísmico. Este método incluye en el cálculo la valoración de aceleraciones pseudo-estáticas horizontales y verticales, actuantes sobre la cuña activa de Coulomb. El empuje dinámico (sísmico) del suelo, se obtiene entonces a partir del equilibrio de la cuña luego de chocar esta, con la pantalla del muro. Empuje Dinámico (Mononobe-Okabe). Para aplicar este método debemos conocer el peso específico (ᵞ), el ángulo de fricción (ø) del suelo de relleno, ángulo de fricción (ᵟ) entre el suelo de relleno y el trasdós del muro, el ángulo (i) entre el talud de relleno y la horizontal y el ángulo (β) de inclinación de la superficie del trasdós del muro.

Además se define el ángulo 𝜃𝜃 = 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑐𝑐. 𝑡𝑡𝑎𝑎𝑘𝑘 ( 𝐾𝐾ℎ1−𝐾𝐾𝐾𝐾

)

Donde (Kh) será el coeficiente sísmico horizontal y (Kv) el coeficiente sísmico vertical, correspondientes a la zona para la cual se diseñará el muro. El método de Mononobe-Okabe, como ya se indicó anteriormente, considera el empuje del suelo de relleno como la acción de una cuña triangular activa de suelo sobre la pantalla del muro, este empuje se calculará así:



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Ilustración 3. Esquema para el método de Mononobe-Okabe

Se define el coeficiente de empuje activo dinámico igual a:

Y el empuje activo total como:

𝐸𝐸𝑎𝑎𝐸𝐸 =12∗ Ɣ ∗ 𝐻𝐻2 ∗ (1 − 𝐾𝐾𝐾𝐾) ∗ 𝐾𝐾𝑎𝑎𝐾𝐾

El empuje activo total se puede dividir en una componente estática que actúa a H/3 sobre la base del muro, y una componente dinámica que actúa a 0.6H. La fórmula propuesta presenta valores del lado de la seguridad respecto a la descomposición en componente estática y dinámica.

7 COMBINACIONES DE CARGA

Las combinaciones de carga serán aplicadas según las cargas que actúen en cada elemento estructural.

8 BASES DE CÁLCULO

8.1 CRITERIOS GENERALES

Las estructuras fueron analizadas y calculadas estructuralmente de acuerdo a los siguientes criterios generales:

La resistencia nominal del concreto f’c se consideró igual a 280 kg/cm². Para el acero se supuso un esfuerzo de fluencia de 4200 kg/cm² con un módulo de elasticidad igual a 2100000 Kg/cm².

Los pesos de los elementos se estimaron a partir de sus dimensiones reales, considerando un



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peso específico de 2.40 Ton/m3.

El diseño para los elementos de concreto armado se efectúa empleando criterios de diseño a la rotura según las indicaciones de la Norma Peruana de Concreto Armado E-060. Se han creado modelos de todas las estructuradas proyectadas en el software Sap2000, ampliamente reconocido en el campo del cálculo estructural.

8.2 DESPLAZAMIENTOS

Los elementos de concreto reforzado sometidos a flexión deben diseñarse para que tengan una rigidez adecuada con el fin de limitar cualquier deformación que pudiese afectar adversamente la resistencia o el funcionamiento de la estructura bajo condiciones de servicio.

El máximo desplazamiento relativo de entrepiso (calculado según el capítulo 5.2 de la NTE E.030 atualizada, de Diseño Sismorresistente), dividido entre la altura de entrepiso, no deberá exceder de 0,007.

8.3 ORGANIZACIÓN DE LAS ARMADURAS Y CUANTÍAS MÍNIMAS

Recomendaciones por fisuración Como armaduras se utilizaran barras corrugadas con separación no superior a 3 veces el espesor del muro o losa analizada o 40cm, la que sea menor. Las cuantías geométricas de las armaduras, tanto verticales como horizontales, deberán tener un valor mínimo con objeto de prevenir posibles fisuras debidas a la retracción y a las variaciones de temperatura. Es recomendable adoptar los siguientes valores, por cada cara y dirección.

• W (ancho fisura)=0.1mm, propio de ambientes agresivos, en flexión la cuantía mínima será del 0.0020 de la sección total del hormigón.

• W (ancho fisura)=0.2mm, en flexión la cuantía mínima será del 0.0015 de la sección total del hormigón.



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Además de las cuantías mínimas, para evitar problemas de fisuración se mantendrá un recubrimiento de 7cm en las paredes que tengan posible contacto con agua.

Cuantías mínimas por elementos El código NTE E.060 de Concreto Armado contempla las siguientes cuantías mínimas referidas a cada uno de los elementos.

• Para el caso de muros:

Refuerzo principal: 1.5 por mil del área de concreto en cada cara. Para la cuantía de la armadura a compresión se suele adoptar un valor del 30% del valor de la armadura a tracción, o la cuantía mínima en su defecto. Refuerzo transversal: 2 por mil del área de concreto en cada cara El código ACI adopta un valor de 4 por mil y añade que al menos la mitad de esta armadura horizontal se dispondrá en la cara exterior y al menos un tercio en la interior.

• Para el caso de la solera (placa de fondo):

2 por mil de área de hormigón en ambas direcciones y a repartir en ambas caras. Cuando el acero mínimo se distribuya en las dos caras de la losa, deberá cumplirse que la cuantía de refuerzo en la cara en tracción por flexión no sea menor de 0.0012.


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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL FLOCULADORES

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ÍNDICE

1 GENERALES .......................................................................................................................... 3

2 FLOCULADORES ................................................................................................................... 3

2.1 DIMENSIONES ............................................................................................................... 3

2.2 ACCIONES Y COMBINACIONES DE CARGA ................................................................... 4

2.3 ARMADURA .................................................................................................................. 4

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1: Planta Floculadores .................................................................................................................. 3 Ilustración 2: Secciones transversal. .............................................................................................................. 4 Ilustración 3: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Floculadores Sap2000 ............................................ 5 Ilustración 4: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Floculadores Sap2000 ............................................ 5



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1 GENERALES

En este documento se presentan los cálculos de las estructuras denominadas floculadores de la Planta de Tratamiento de Aguas Potables (PTAP).

2 FLOCULADORES

2.1 DIMENSIONES

Como se puede ver en las imágenes adjuntas y en los planos correspondientes, las dimensiones interiores de los floculadores son de 2.60 x 2.15 m2. Se proyectan 3 floculadores consecutivos. La profundidad máxima del agua en los mismos es de 1m.

Ilustración 1: Planta Floculadores



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Ilustración 2: Secciones transversal.

2.2 ACCIONES Y COMBINACIONES DE CARGA

Para los floculadores habrá que tener en cuenta el peso propio, empuje de tierras, el empuje hidrostático y el sismo.

Las combinaciones a estudiar son las siguientes: Estado limite último

• 1.4CM • 0.9CM + SPx • 0.9CM + SPy • 1.25CM + SPx • 1.25CM + SPy • 1.4CM + 1.7 ET • 1.4CM + 1.4 PH • 1.4CM + 1.7 ET + 1.4 PH • ENVOLVENTE

Estado limite servicio

• CM+ET • CM+ET+ PH

Siendo: CM: Carga muerta SPx: Carga de sismo según eje X SPy: Carga de sismo según eje Y ET: Presión terreno PH: Presión hidrostática del agua

2.3 ARMADURA

La estructura al ser de altura reducida y tener terreno en todo su perímetro solo requerirá de



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armadura mínima. Esto se ha comprobado haciendo un modelo en el software Sap2000, donde se aprecia que la cantidad de armadura necesaria es inferior a la mínima. Por tanto se dispone armadura mínima.

Ilustración 3: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Floculadores Sap2000

Ilustración 4: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Floculadores Sap2000



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Muros: • Armadura horizontal:

As min = 0.0020 x 100 x 15 = 3.00 cm²/m (una sola capa) As Colocada Φ 3/8” c/20 = 3.55 cm²/m Cumple • Armadura vertical:

As min = 0.0015 x 100 x 15 = 2.25 cm²/m (una sola capa) As Colocada Φ 3/8” c/25 = 2.84 cm²/m Cumple Losa de fondo: • Armadura horizontal para ambas direcciones:

As min cara traccionada = 0.0012 x 100 x 20 = 2.40 cm²/m As min losa = 0.002x 100 x 20 = 4.00 cm²/m; 2.0 cm2/m por cara As colocada parte traccionada (parte inferior) Φ 3/8” c/25 = 2.84 cm²/m Cumple As colocada parte comprimida (parte superior) Φ 3/8” c/25 = 2.84 cm²/m Cumple

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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL SEDIMENTADORES

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ÍNDICE

1 GENERALES .......................................................................................................................... 3

2 SEDIMENTADORES .............................................................................................................. 3

2.1 DIMENSIONES ............................................................................................................... 3


2.3 ARMADURA .................................................................................................................. 5

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1: Planta Sedimentadores ...................................................................................................................... 3 Ilustración 2: Secciones transversal Sedimentadores ............................................................................................. 3 Ilustración 3: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Sedimentador Sap2000. .............................................. 5 Ilustración 4: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Sedimentador Sap2000. .............................................. 5



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1 GENERALES

En este documento se presentan los cálculos de las estructuras denominadas sedimentadores de la Planta de Tratamiento de Aguas Potables (PTAP). Se proyectan dos sedimentadores que trabajan en paralelo.

2 SEDIMENTADORES

2.1 DIMENSIONES

Como se puede ver en las imágenes adjuntas y en los planos correspondientes, las dimensiones interiores de los floculadores son de 3.00 x 17.55 m2. La profundidad máxima del agua en los mismos es de 3m.

Ilustración 1: Planta Sedimentadores

Ilustración 2: Secciones transversal Sedimentadores



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Para los sedimentadores habrá que tener en cuenta el peso propio, empuje de tierras, el empuje hidrostático y el sismo.








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2.3 ARMADURA

A continuación se muestran los diagramas de armado obtenidos en SAP2000.

Ilustración 3: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Sedimentador Sap2000.

Ilustración 4: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Sedimentador Sap2000.



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Muros largos:

Ast1 máx. (Sap 2000) = 5.5 cm2/m Ast2 máx. (Sap 2000) = 7.9 cm2/m • Armadura horizontal:

As min = 0.0020 x 100 x 25 = 5.00 cm²/m (dos capas) As Colocada Φ 1/2” c/20 = 6.35 cm²/m Cumple • Armadura vertical:

As min = 0.0015 x 100 x 15 = 2.25 cm²/m (dos capas) As Colocada Φ 1/2” c/15 = 8.47 cm²/m Cumple Muros cortos:

Ast1 máx. (Sap 2000) = 3.7 cm2/m Ast2 máx. (Sap 2000) = 4.1 cm2/m



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• Armadura horizontal:


As min = 0.0015 x 100 x 15 = 2.25 cm²/m (dos capas) As Colocada Φ 1/2” c/25 = 5.08 cm²/m Cumple

Losa de fondo:

Ast1 máx. (Sap 2000) = 4.1 cm2/m Ast2 máx. (Sap 2000) = 4.5 cm2/m

• Armadura horizontal para ambas direcciones:


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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL PRE FILTROS DE GRAVA

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ÍNDICE

1 GENERALES .......................................................................................................................... 3

2 PREFILTROS DE GRAVA ........................................................................................................ 3

2.1 DIMENSIONES ............................................................................................................... 3


2.3 ARMADURA .................................................................................................................. 5

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1: Filtro Percolador. .................................................................................................. 3 Ilustración 2: Sección transversal. .............................................................................................. 4 Ilustración 3: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Filtro Percolador Sap2000 .............. 5 Ilustración 4: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Filtro Percolador Sap2000 .............. 5



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1 GENERALES

En este documento se presentan los cálculos de las estructuras denominadas Prefiltros de grava de la Planta de Tratamiento de Aguas Potables (PTAP). Se proyectan dos filtros de grava trabajando en paralelo.

2 PREFILTROS DE GRAVA

2.1 DIMENSIONES

Como se puede ver en las imágenes adjuntas y en los planos correspondientes, las dimensiones interiores de los prefiltros son de 6.30 x 5.20 m2. Se proyectan 2 prefiltros en paralelo. La profundidad máxima del agua en los mismos es de 2.20 m.

Ilustración 1: Planta Prefiltros de Grava



4

Ilustración 2: Secciones transversales.


Para los prefiltros habrá que tener en cuenta el peso propio, empuje de tierras interior y exterior, el empuje hidrostático y el sismo.








5

2.3 ARMADURA

En las siguientes imágenes se muestran los diagramas de armadura necesaria obtenidos mediante Sap2000. En el modelo realizado se han incluido los dos prefiltros y la cámara de lodos.

Ilustración 3: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Prefiltros Grava Sap2000

Ilustración 4: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Prefiltros Grava Sap2000



6

Muros lado largo:

Ast1 máx (Sap 2000) = 5.63 cm2/m Ast2 máx (Sap 2000) = 6.42 cm2/m • Armadura horizontal:

As min = 0.0020 x 100 x 15 = 3.00 cm²/m (una sola capa) As Colocada Φ 1/2” c/20 = 6.35 cm²/m Cumple • Armadura vertical:

As min = 0.0015 x 100 x 15 = 2.25 cm²/m (una sola capa) As Colocada Φ 5/8” c/30 = 6.60 cm²/m Cumple Muros exteriores lado pequeño:

Ast1 máx (Sap 2000) = 5.14 cm2/m Ast2 máx (Sap 2000) = 5.20 cm2/m



7



As min = 0.0015 x 100 x 25 = 2.25 cm²/m (dos capas) As Colocada Φ 1/2” c/20 = 6.35 cm²/m Cumple Muros interiores lado pequeño:



As min = 0.0015 x 100 x 25 = 3.75 cm²/m (dos capas) As Colocada Φ 5/8” c/25 = 7.92cm2/m en los extremos de los muros y durante una longitud de 2m, para el resto del muro se diponen Φ 5/8” c/35 = 5.66 cm2/m



8

Losa de fondo:

Ast1 máx (Sap 2000) = 4.87 cm2/m Ast2 máx (Sap 2000) = 4.31 cm2/m • Armadura horizontal para ambas direcciones:

As min cara traccionada = 0.0012 x 100 x 25 = 3.00 cm²/m As min losa = 0.002x 100 x 25 = 5.00 cm²/m; 2.5 cm2/m por cara As colocada parte traccionada (parte inferior) Φ 1/2” c/25 = 5.08 cm²/m Cumple As colocada parte comprimida (parte superior) Φ 1/2” c/25 = 5.08 cm²/m Cumple Losa fondo canaletas inferiores de recogida de lodos:

Ast1 máx (Sap 2000) = 7.41 cm2/m Ast2 máx (Sap 2000) = 2.19 cm2/m



9


As min cara traccionada = 0.0012 x 100 x 25 = 3.00 cm²/m As min losa = 0.002x 100 x 25 = 5.00 cm²/m; 2.5 cm2/m por cara Ast1 colocada (parte inferior) Φ 5/8” c/25 = 7.92 cm²/m Cumple Ast1 colocada (parte superior) Φ 1/2” c/25 = 5.08 cm²/m Cumple Ast2 (parte superior e inferior) Φ 1/2” c/25 = 5.08 cm²/m Cumple

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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL FILTROS LENTOS DE GRAVA

JULIO 2017


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ÍNDICE

1 GENERALES .......................................................................................................................... 3

2 FILTROS LENTOS .................................................................................................................. 3

2.1 DIMENSIONES ............................................................................................................... 3


2.3 ARMADURA .................................................................................................................. 5

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1: Planta filtros lentos ............................................................................................................................ 3 Ilustración 2: Secciones transversal......................................................................................................................... 4 Ilustración 3: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Filtro lento Sap2000..................................................... 5 Ilustración 4: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Filtro lento Sap2000..................................................... 5



3

1 GENERALES

En este documento se presentan los cálculos de las estructuras denominadas sedimentadores de la Planta de Tratamiento de Aguas Potables (PTAP). Se proyectan dos sedimentadores que trabajan en paralelo.

2 FILTROS LENTOS

2.1 DIMENSIONES

Como se puede ver en las imágenes adjuntas y en los planos correspondientes, las dimensiones interiores de los filtros son de 14.00 x 9.28 m2. Se proyectan 2 filtros que trabajan en paralelo. La profundidad máxima del agua en los mismos es de 2.30m.

Ilustración 1: Planta filtros lentos



4



Para los sedimentadores habrá que tener en cuenta el peso propio, empuje de tierras, el empuje hidrostático y el sismo.








5

2.3 ARMADURA

En las siguientes imágenes se muestran los esquemas de armado para los filtros.

Ilustración 3: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Filtro lento Sap2000

Ilustración 4: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Filtro lento Sap2000



6

Muros lado L = 14m:



As min = 0.0015 x 100 x 25 = 3.75 cm²/m (dos capas) As Colocada Φ 1” c/20 = 25.35 cm²/m Cumple Muros lados L = 9.28m :


As min = 0.0020 x 100 x 25 = 5.00 cm²/m (dos capas) As Colocada Φ 3/4” c/20 = 14.25 cm²/m Cumple



7

• Armadura vertical:

As min = 0.0015 x 100 x 25 = 3.75 cm²/m (dos capas) As Colocada Φ 1” c/20 = 25.35 cm²/m Cumple Losa de fondo:

Ast1 máx (Sap 2000) = 11.23 cm2/m Ast2 máx (Sap 2000) = 13.36 cm2/m • Armadura horizontal para ambas direcciones:


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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL UNIDAD DE DESINFECCIÓN Y SALA

DOSIFICACIÓN QUÍMICOS PTAP

JULIO 2017


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ÍNDICE

1 GENERALES .......................................................................................................................... 3

2 CASETA CLORACIÓN ............................................................................................................ 3

2.1 DIMENSIONES ............................................................................................................... 3


2.3 MODELADO SAP 2000 .................................................................................................. 5

2.4 ARMADURA .................................................................................................................. 6

2.4.1 COLUMNAS: ............................................................................................................ 6

2.4.2 VIGAS: ..................................................................................................................... 7

2.4.3 PLACA CIMENTACIÓN ............................................................................................. 8

3 CÁMARA DE CONTACTO .................................................................................................... 10

3.1 DIMENSIONES ............................................................................................................. 10

3.2 ACCIONES Y COMBINACIONES DE CARGA ................................................................. 11

3.3 ARMADURA ................................................................................................................ 12

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1: Planta Unidad desinfección ...................................................................................................... 3 Ilustración 2: Secciones transversal. .............................................................................................................. 4 Ilustración 3: Esquema Modelo Estructural Caseta cloración - Sap2000 .......................................................... 5 Ilustración 4: Cámara de Contacto. .............................................................................................................. 10 Ilustración 5: Sección transversal. ................................................................................................................ 10 Ilustración 6: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Cámara contacto Sap2000 ................................... 12 Ilustración 7: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Cámara contacto Sap2000 ................................... 12



3

1 GENERALES

En este documento se presentan los cálculos de las estructuras de la caseta de cloración y cámara de contacto de la Planta de Tratamiento de Aguas Potables (PTAP). La caseta de cloración presenta mismas dimensiones que la sala de dosificación de químicos, luego el diseño es similar.

2 CASETA CLORACIÓN

2.1 DIMENSIONES

Como se puede ver en las imágenes adjuntas y en los planos correspondientes, las dimensiones interiores de la caseta de cloración es de 3.00 x 2.50 m2, con un solo piso de altura mínima igual a 2.45m y una altura máxima de 2.75m, con techo a un sólo agua

Ilustración 1: Planta Unidad desinfección



4



Para la caseta de vigilancia habrá que tener en cuenta las acciones del peso propio, carga viva sobre el techo, viento y sismo.





Siendo: CM: Carga muerta CV: Carga viva SPx: Carga de sismo según eje X



5

SPx: Carga de sismo según eje Y Cw: Carga debida al viento

2.3 MODELADO SAP 2000

En la siguiente imagen se muestra el modelo de la caseta de vigilancia realizado en Sap2000

Ilustración 3: Esquema Modelo Estructural Caseta cloración - Sap2000

• Soportes de concreto fc=210kg/cm2 con dimensiones 25x25 cm2 • Vigas de concreto fc=210kg/cm2 con dimensiones 25x30 cm2



6

2.4 ARMADURA

2.4.1 COLUMNAS:

Los máximos momentos obtenidos del modelo realizado en Sap2000 son: Md=1.1Ton*m Nd=2.29 Ton Vd=0.45Ton

Se dispone la siguiente armadura longitudinal 2 φ 1/2” (2.54cm2) en las esquinas de las columnas y como estribos φ 3/8”, con una separación de 7cm en bordes y el resto cada 20cm.



7

2.4.2 VIGAS:

Los máximos momentos obtenidos del modelo realizado en Sap2000 Para las vigas son: Md=1.08Ton*m Nd=0.07 Ton Vd=1.24 Ton

Se dispone la siguiente armadura longitudinal 3 φ 1/2” (3.39cm2) en la cara inferior y superior. La armadura superior deja de ser necesaria en el centro de la viga, pero dada las longitudes reducidas de las vigas y por facilidad constructiva, se mantiene. Como estribos φ 3/8”, con una separación de 7cm en bordes y el resto cada 20cm.



8

2.4.3 PLACA CIMENTACIÓN

Se proyecta placa de cimentación para la caseta de cloración. Las cargas que se transmiten a la cimentación son pequeñas, dadas las dimensiones de la caseta de cloración. Espesor losa cimentación: Se elige un espesor de 25cm suficientemente grande para que no sea necesario armar a punzonamiento. Comprobación por punzonamiento:

Comprobación presión admisible: La carga admisible del terreno es de 2.84kg/cm2, cumpliendo sobradamente las presiones que transmite la caseta al terreno. Armado losa cimentación:

<



9

La armadura máxima necesaria según los diagramas obtenidos en SAP2000, es de Ast1=3.25cm2/m y Ast2=3.37cm2/m.


As mín. cara traccionada = 0.0012 x 100 x 25 = 3.00 cm²/m As mín. losa = 0.002x 100 x 25 = 5 cm²/m; 2.5cm2/m por cara As colocada (parte inferior) Φ 3/8” c/20 = 3.55 cm²/m Cumple As colocada (parte superior) Φ 3/8” c/20 = 3.55 cm²/m Cumple



10

3 CÁMARA DE CONTACTO

3.1 DIMENSIONES

La cámara de contacto tiene dimensiones en planta de 5.10 m x 3.50 m y una profundidad máxima de 2.10 m, con 1.50 m de nivel del agua. La cámara se encuentra dividida en varios compartimentos por muros interiores.

Ilustración 4: Cámara de Contacto.

Ilustración 5: Sección transversal.



11


Para la cámara de contacto habría que tener en cuenta el peso propio, empuje de tierras, el empuje hidrostático y sismo.








12

3.3 ARMADURA

Se ha hecho un modelo en el software Sap2000, obteniendo la cantidad de armadura necesaria. En la siguiente imagen se pueden apreciar los diagramas de armado.

Ilustración 6: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Cámara contacto Sap2000




13

Como se ha podido comprobar en los diagramas anteriores, las cuantías de armadura necesarias son inferiores a las cuantías mínimas, por tanto son estas las que se disponen: Muros exteriores:


As min = 0.0020 x 100 x 25 = 5 cm²/m por cara As Colocada Φ 1/2” c/25 = 5.08 cm²/m Cumple


As min = 0.0015 x 100 x 25 = 3.75 cm²/m por cara As Colocada Φ 1/2” c/30 = 4.23 cm²/m Cumple Muros interiores:


As min = 0.0020 x 100 x 15 = 3.0 cm²/m por cara As colocada Φ 3/8” c/20 = 3.55 cm²/m Cumple


As min = 0.0015 x 100 x 15 = 2.25 cm²/m por cara As colocada Φ 3/8” c/25 = 2.84 cm²/m Cumple Losa de fondo:



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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL CASETA VIGILANCIA PTAP

JULIO 2017


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ÍNDICE

1 GENERALES .......................................................................................................................... 3

2 CASETA DE VIGILANCIA ....................................................................................................... 3

2.1 DIMENSIONES ............................................................................................................... 3


2.3 MODELADO SAP 2000 .................................................................................................. 5

2.4 ARMADURA .................................................................................................................. 6

2.4.1 COLUMNAS: ............................................................................................................ 6

2.4.2 VIGAS: ..................................................................................................................... 7


ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1: Planta caseta vigilancia ............................................................................................................. 3 Ilustración 2: Secciones transversal. .............................................................................................................. 4 Ilustración 3: Esquema Modelo Estructural Caseta Vigilancia - Sap2000 ......................................................... 5



3

1 GENERALES

En este documento se presentan los cálculos de las estructura denominada caseta de vigilancia de la Planta de Tratamiento de Aguas Potables (PTAP).

2 CASETA DE VIGILANCIA

2.1 DIMENSIONES

Como se puede ver en las imágenes adjuntas y en los planos correspondientes, las dimensiones interiores de la caseta de vigilancia son de 3.65x 2.50 m2, con un solo piso de altura mínima igual a 2.60m y una altura máxima de 2.90 m, con techo a un sólo agua.

Ilustración 1: Planta caseta vigilancia



4







• CM+ET



5

• CM+ET+ PH

Siendo: CM: Carga muerta CV: Carga viva SPx: Carga de sismo según eje X SPx: Carga de sismo según eje Y Cw: Carga debida al viento



Ilustración 3: Esquema Modelo Estructural Caseta Vigilancia - Sap2000




6

2.4 ARMADURA

2.4.1 COLUMNAS:


Se dispone la siguiente armadura longitudinal 2 φ 1/2” (2.26 cm2) en cada una de las caras de las columnas y como estribos φ 3/8”, con una separación de 7cm en bordes y el resto cada 20cm.



7

2.4.2 VIGAS:

Los máximos momentos obtenidos del modelo realizado en Sap2000 Para las vigas son: Md=1.32 Ton*m Nd=0.11 Ton Vd=1.33 Ton

Se dispone la siguiente armadura longitudinal 3 φ 1/2” (3.39 cm2) en la cara inferior y superior. La armadura superior en el centro de la viga se puede reducir a la mínima cuantía; al tener sólo 3m de longitud, se mantiene. Como estribos φ 3/8”, con una separación de 7cm en bordes y el resto cada 20cm.



8


Se proyecta placa de cimentación para la caseta de vigilancia. Las cargas que se transmiten a la cimentación son pequeñas, dadas las dimensiones de la misma. Espesor losa cimentación: Se elige un espesor de 25cm suficientemente grande para que no sea necesario armar a punzonamiento. Comprobación por punzonamiento:


<



9

La armadura máxima necesaria según los diagramas obtenidos en SAP2000, es menor a las cuantías mínimas, luego se diseña en base a estas.



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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL MURO DE CONTENCIÓN

JULIO 2017


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ÍNDICE

1 Muro contención ................................................................................................................. 3

1.1 Análisis .......................................................................................................................... 3

1.2 Material de la estructura .............................................................................................. 3

1.3 Geometría de la estructura .......................................................................................... 4

1.4 Datos de entrada .......................................................................................................... 4

1.5 Acciones actuantes ....................................................................................................... 5

1.6 Verificación estabilidad ................................................................................................ 5

1.7 Dimensionamiento de la armadura ............................................................................. 6


Ilustración 1. Geometría del muro de contención........................................................................................... 4

INDICE DE TABLAS Tabla 1. Coeficientes de diseño muro contención ......................................................................................... 3 Tabla 2. Distribución de presiones trasdós. Muro contención........................................................................ 5 Tabla 3. Distribución de presión activa cara trasdós. Muro contención.......................................................... 5 Tabla 4. Fuerzas que actúan sobre el Muro contención.................................................................................. 5 Tabla 5. Cargas de diseño actuando en el centro del fondo de la zapata. Muro contención ............................ 6 Tabla 6. Resumen de armado muro contención ............................................................................................ 7



3

1 Muro contención

En este informe se incluye los cálculos estructurales del muro de contención de la PTAP, situado junto a los floculadores.

1.1 Análisis

Para el análisis del muro de contención de la PTAP, se ha utilizado el software GeoStructural Analysis.

• Calculo de la presión activa de la tierra: Colulomb• Calculo de la presión pasiva de la tierra: Caquot-kerisel• Análisis sísmico: Mononobe-okabe• Forma de la cuña de la tierra: calculo oblicuo• Clave base: Considerada como fondo de la zapata inclinada• Excentricidad permitida 0.333• Metodología de verificación Factores de seguridad (ASD)

Diseño Situación permanente Situación diseño sísmico Frente al vuelco 1.50 1.00 Frente al deslizamiento 1.50 1.00 Capacidad portante 1.50 1.00

Tabla 1. Coeficientes de diseño muro contención

Después de analizar las dos situaciones con el software mencionado, se observa como es más desfavorable el caso sísmico. Se presentan los resultados para esta situación.

1.2 Material de la estructura

Peso unitario 23KN/m3 Hormigón f’c=210kg/cm2 Acero de refuerzo Fy=4200kg/cm2



4

1.3 Geometría de la estructura

Muro de 1.0 m de longitud y 0.20m de espesor. El muro lleva una zapata de 0.20m de espesor y 0.65m

de longitud. El terreno se sitúa a una profundidad de 0.15m en el intradós y de 1m en el intradós.

Ilustración 1. Geometría del muro de contención

1.4 Datos de entrada

Datos de suelos

Arenas C-10 Peso unitario: γ = 14.89 kN/m3 Estado de tensión: Efectivo Ángulo de fricción interna: ϕef = 28,00 ° Cohesión del suelo cef = 8,9 kPa Ángulo de fricción estructura-suelo : δ = 28,00 °

Suelo Granular

Cimentación. Parámetros de contacto Zapata-suelo Coeficiente de fricción base-suelo: 0.4

Influencia del agua El nivel freático está ubicado debajo de la estructura.

Sismo Factor de aceleración horizontal Kh = 0.225 Factor de aceleración vertical Kv = 0.113 El agua debajo del N.F. está confinada



5

1.5 Acciones actuantes

Distribución de presión en reposo en la cara delantera de la estructura

Capa Inicio [m] σZ σW Presión Comp. Horiz. Comp. Vert. No. Fin [m] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]

1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.20 2.98 0.00 1.58 1.58 0.00

Tabla 2. Distribución de presiones trasdós. Muro contención

Distribución de presión activa detrás de la estructura (sin sobrecarga)

Capa Inicio [m] σZ σW Presión Comp. Horiz. Comp. Vert. No. Fin [m] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]

1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.05 15.63 0.00 0.00 0.00 0.00

Tabla 3. Distribución de presión activa cara trasdós. Muro contención

Fuerzas que actúan sobre la construcción

Nombre Fhor Pto. Aplic. Fvert Pto. Aplic. [kN/m] Z [m] [kN/m] X [m]

Peso-Muro 0.00 -0.46 7.59 0.28 Sismo - construcción 1.71 -0.46 -0.85 0.28 Resistencia del frente -0.16 -0.07 0.00 0.00 Peso - cuña de tierra 0.00 -0.37 1.12 0.45 Sismo – cuña de suelo 0.25 -0.37 -0.13 0.45 Presión activa 0.03 -0.23 0.04 0.63 Sismo- presión activa 1.78 -0.68 1.88 0.44

Tabla 4. Fuerzas que actúan sobre el Muro contención.

1.6 Verificación estabilidad

Verificación de la estabilidad de vuelco Momento estabilizador Mres = 3.19 kNm/m Momento de vuelco Movr = 2.10 kNm/m Factor de seguridad = 1.52 > 1.00 Muro para vuelco es aceptable Verificación deslizamiento Fuerza horizontal resistente Hres = 4.22 kN/m

Fuerza horizontal activa Hact = 3.61 kN/m

Factor de seguridad = 1.17 > 1.00 Muro para deslizamiento es aceptable



6

Capacidad portante del terreno de cimentación

N Momento Fuerza normal Resistencia al corte Excentricidad Tensión [kNm/m] [kN/m] [kN/m] [m] [kPa]

1 2.04 9.65 3.61 0.326 42.56

Tabla 5. Cargas de diseño actuando en el centro del fondo de la zapata. Muro contención

Verificación de la capacidad portante del terreno de cimentación Verificación de excentricidad Máx. excentricidad de fuerza normal e = 0.326 mm

Máx. Excentricidad permitida ealw = 333 mm Excentricidad de la fuerza norma ES ACEPTABLE

Verificación de la capacidad portante del fondo de la zapata Máx. Tensión en el fondo de la zapata

σ = 42.56 kPa

Capacidad portante del terreno de cimentación

Rd = 284.0 kPa

La capacidad portante del terreno de cimentación es aceptable Estabilidad global-Capacidad portante del terreno de cimentación es aceptable

1.7 Dimensionamiento de la armadura

Verificación armadura vertical traccionada Refuerzo y dimensiones de la sección transversal Recubrimiento = 50.0 mm Ancho sección transversal

= 1.00 m

Profundidad sección transversal

= 0.25 m

Momento último MRd = 21.24 kNm > 2.23 kNm = MEd Fuerza de corte última VRd = 63.60 kN > 6.02 kN = VEd

Los esfuerzos son muy pequeños, luego resulta más restrictivo el armado por cuantías mínimas • Armadura horizontal:



As min = 0.0015 x 100 x 25 = 3.75 cm²/m por cara As Colocada Φ 1/2” c/30 = 4.23 cm²/m Cumple



7

Verificación armadura punta zapata Refuerzo y dimensiones de la sección transversal Recubrimiento = 70.0 mm Ancho sección transversal

= 1.00 m


= 0.40 m

Momento último MRd = 21.24 kNm > 0.49 kNm = MEd Fuerza de corte última VRd = 63.60 kN > 5.49 kN = VEd La sección transversal es ACEPTABLE

Verificación armadura talón zapata Refuerzo y dimensiones de la sección transversal Recubrimiento = 70.0 mm Ancho sección transversal

= 1.00 m


= 0.40 m

Momento último MRd = 21.24 kNm > 0.33 kNm = MEd Fuerza de corte última VRd = 63.60 kN > 2.54 kN = VEd

Los momentos son muy pequeños, luego resulta más restrictivo el armado por cuantías mínimas.


As min cara traccionada = 0.0012 x 100 x 20= 4 cm²/m As min losa = 0.002 x 100 x 20=4 cm²/m; 2 cm2/m por cara As colocada (2 capa/ 2 direcciones) Φ 3/8” c/25 = 2.84 cm²/m Cumple

En la siguiente tabla resumen se incluyen los diámetros a utilizar:

Muro Armadura

Armadura vertical

Trasdós Ø 1/2 @ 0.30m

Intradós Ø 1/2 @ 0.30m

Armadura Horizontal

Trasdós Ø 1/2 @ 0.25m

Intradós Ø 1/2 @ 0.25m

Zapata Armadura

Armadura transversal capa superior e inferior Ø 3/8 @ 0.25m

Armadura longitudinal superior en inferior Ø 3/8 @ 0.25m

Tabla 6. Resumen de armado muro contención

1


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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL ALMACÉN PTAP

JULIO 2017







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ÍNDICE

1 GENERALES .......................................................................................................................... 3

2 ALMACÉN ............................................................................................................................ 3

2.1 DIMENSIONES ............................................................................................................... 3


2.3 MODELADO SAP 2000 .................................................................................................. 5

2.4 ARMADURA .................................................................................................................. 6

2.4.1 COLUMNAS: ............................................................................................................ 6

2.4.2 VIGAS: ..................................................................................................................... 7


ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1: Planta Almacén ........................................................................................................................ 3 Ilustración 2: Secciones transversal. .............................................................................................................. 4 Ilustración 3: Esquema Modelo Estructural almacén - Sap2000 ...................................................................... 5



3

1 GENERALES

En este documento se presentan los cálculos de las estructura denominada almacén de la Planta de Tratamiento de Aguas Potables (PTAP).

2 ALMACÉN

2.1 DIMENSIONES

Como se puede ver en las imágenes adjuntas y en los planos correspondientes, las dimensiones del almacén son de 4.00 x 6.50 m2, con un solo piso de altura mínima igual a 2.60m y una altura máxima de 3.05m, con techo a un sólo agua.

Ilustración 1: Planta Almacén



4








Siendo: CM: Carga muerta



5

CV: Carga viva SPx: Carga de sismo según eje X SPx: Carga de sismo según eje Y Cw: Carga debida al viento



Ilustración 3: Esquema Modelo Estructural almacén - Sap2000




6

2.4 ARMADURA

2.4.1 COLUMNAS:

Los máximos momentos obtenidos del modelo realizado en Sap2000 son: Md = 1.75 Ton*m Nd = 3.4 Ton V22 = V33 = 0.7Ton

Se dispone la siguiente armadura longitudinal 3 φ 1/2” (3.39 cm2) en cada una de caras de las columnas y como estribos φ 3/8”, con una separación de 7cm en bordes y el resto cada 20cm.



7

2.4.2 VIGAS:


Se dispone la siguiente armadura longitudinal 3 φ 1/2” (3.39 cm2) en la cara inferior y superior. La armadura superior en el centro de la viga se puede reducir a la mínima cuantía; al tener sólo 3m de longitud, se mantiene. Como estribos φ 3/8”, con una separación de 7cm en bordes y el resto cada 20cm.



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Se proyecta cimentación con zapatas aisladas bajo cada columna, por resultar más económico que losa cimentación en toda el área del almacén. El nivel de piso se proyecta con una pequeña losa soporte de 15cm de espesor. La misma lleva cuantías mínimas para evitar la aparición de grietas, pero no tiene misión estructural. A continuación se presentan los resultados del cálculo de las zapatas.

DATOS GENERALES

Propiedades del suelo Dimensiones de columna Cargas en servicio obtenidas del modelo Presión admisible qadm = 2.56 kg/cm2 b= 0.25 m (SAP 2000)Peso específico ϒ= 1.48 t/m3 h= 0.25 mProf. de cimentación Df= 0.75 m (a fondo de zapata) Vert (t) M22 (t.m) M33 (t.m)

CM 1.5 -0.061 0.15CV 0.58 -0.03 0.08

Datos adicionales Geometría de la zapata Sismo X 0.72 0.0003 1.45Espesor de losa de piso t= 0.15 m Longitud del volado C= 0.5 m Sismo Y 0.65 1.66 0.13Sobrecarga S/C= 0.1 t/m2 Peralte de la zapata H= 0.3 mAltura de Falsa Zapata hfz 0 m

Propiedades del concreto armadoRes. a la comp. concreto f'c= 280 kg/cm2

Esf. Fluencia acero fy= 4200 kg/cm2

Ancho B = 1.25 mEsfuerzos admisibles del suelo Largo L = 1.25 msin sismo qadm = 25.6 t/m2 0.25 Area A = 1.5625 m2

con sismo 1.3 x qadm = 33.28 t/m2 …(a) 1.25 Momento de inercia 22 I22 = 0.2034505 m4

Momento de inercia 33 I33 = 0.2034505 m4

0.25Carga vertical adicional: peso propio, suelo, losa de piso, sobrecarga 2.5 t

1.25

Nota: las cargas de sismo se reducen por 0.8 según referencia (b)

DESARROLLO

Para el dimensionamiento de la zapataCálculo de presiones en el suelo usando combinaciones en servicio ec. 1:

..(c)

M22(xx) ey emax σ22 M33(yy) ex emax σ33

CM + CV 4.56 0.09 0.020 0.398 3.20 0.23 0.050 0.398 3.63 ec. 2:CM + CV + 0.8*Sx 5.14 0.09 0.018 0.400 3.57 1.39 0.271 0.400 7.73CM + CV - 0.8*Sx 3.99 0.09 0.023 0.404 2.83 0.93 0.233 0.404 5.43CM + CV + 0.8*Sy 5.08 1.24 0.243 0.400 7.10 0.33 0.066 0.400 4.28CM + CV - 0.8*Sy 4.04 1.42 0.351 0.404 7.87 0.13 0.031 0.404 2.97

Para el diseño en concreto armadoCálculo de presiones últimas en el suelo usando combinaciones amplificadas

Pu Mu 22 Mu33 σu 22 σu 33

1.4 CM+1.7 CV 6.6 0.1 0.3 4.62 5.26 P: suma de las cargas verticales según la combinación de cargas1.25(CM+CV) + Sx 6.4 0.1 1.7 4.46 9.66 M: Suma de los momentos según la combinacion de cargas1.25(CM+CV) - Sx 5.0 0.1 1.2 3.54 6.78 e: excentricidad = M/P

0.9 CM + Sx 4.3 0.1 1.6 2.92 8.94 emax: excentricidad maxima según ec.10.9 CM - Sx 2.9 0.1 1.3 2.00 9.22 σ: presión sobre el suelo según ec. 2

1.25(CM+CV) + Sy 6.4 1.5 0.4 8.88 5.351.25(CM+CV) - Sy 5.1 1.8 0.2 9.84 3.72

0.9 CM + Sy 4.2 1.6 0.3 9.18 3.520.9 CM - Sy 2.9 1.7 0.0 38.83 1.89 σu máx = 38.83 t/m2

P Momento 22 Momento 33

𝜎=𝑃/𝐴+6𝑀/(𝐵𝐿^2 )

𝜎=2𝑃/3𝐵(𝐿/2−𝑒)

𝑆𝑖 𝑒≤𝐿/6:

𝑆𝑖 𝑒>𝐿/6:

𝑒_𝑚𝑎𝑥=𝐿/3−𝑃/(7.5〖 𝑞〗_𝑎𝑑𝑚 𝐵)



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Se proyecta por tanto zapatas de 1.25x1.25m2 con 0.5m de volado en ambas direcciones y espesor de 0.3m. La profundidad de la cimentación es de 0.75m respecto al nivel del terreno.

DISEÑO EN CONCRETO ARMADO VERIFICACIONES

Carga distribuida adicional que no ocasiona flexión ni cortante: wa= 1.624 t/m2 ..(1)

Esfuerzos en el suelo BIENCarga distribuida última no superan el q admisible

wu= 37.20 t/m2

Excentricidad no mayor a la máxima BIENCorte FlexiónPeralte efectivo d = 20 cm Momento último Mu = 4.65 t.mResistencia al corte φVc = 15.08 t Acero requerido As = 6.33 cm2 Diseño en concreto armado BIENCortante último Vu = 11.16 t Acero mínimo As min = 3.6 cm2

Punzonamiento REFUERZO EN LA ZAPATAPerimetro secc. crítica b 0 = 180 cm

Resistencia al corte φVc 54.28 t 1/2" @ 200 mmCortante último Vu 50.59 t

𝑤_𝑢=〖𝜎𝑢〗_𝑚á𝑥−𝑤_𝑎


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MEMORIA DISEÑO ESTRUCTURAL PTAR

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PARÁMETROS DE DISEÑO ESTRUCTURAL PTAR

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ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 3

2 NORMATIVA UTILIZADA ...................................................................................................... 3

3 PARÁMETROS GEOTÉCNICOS .............................................................................................. 3

4 MATERIALES ........................................................................................................................ 4

5 CARGAS Y SOBRECARGAS .................................................................................................... 5

5.1 Cargas sísmicas ............................................................................................................. 5

5.2 Cargas de Viento ........................................................................................................... 5

5.3 Cargas de Nieve ............................................................................................................ 6

5.4 Fluidos y presión ........................................................................................................... 6

5.5 Cargas muertas ............................................................................................................. 6

5.6 Cargas vivas .................................................................................................................. 6


6.1 ESTRUCTURAS CONTENEDORAS DE LÍQUIDO .............................................................. 6

6.2 EMPUJE DE TIERRA ....................................................................................................... 7


8 BASES DE CÁLCULO ............................................................................................................. 8

8.1 CRITERIOS GENERALES ................................................................................................. 8

8.2 DESPLAZAMIENTOS ...................................................................................................... 9

8.3 ORGANIZACIÓN DE LAS ARMADURAS Y CUANTÍAS MÍNIMAS ..................................... 9

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1. Mapa sísmico del Perú. Fuente E030 Diseño sismo-resistente. ........................................ 5 Ilustración 2. Sistema mecánico equivalente de Housner ...................................................................... 7 Ilustración 3. Esquema para el método de Mononobe-Okabe ............................................................... 8



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1 INTRODUCCIÓN

En este documento se presentan los parámetros generales para el diseño estructural de los elementos proyectados en la PTAR. El armado final de cada estructura proyectada se incluye en archivos específicos de cada uno.

2 NORMATIVA UTILIZADA

Las normas que se aplican al diseño y construcción de la presente estructura son las del

Reglamento Nacional de Edificaciones:

• E-050 “Norma Técnica de suelos y cimentaciones”.

• E-020 “Norma Técnica de Cargas”.

• E-030 “Norma Técnica de Diseño Sismo Resistente”.

• E-060 “Norma Técnica de Concreto Armado “.

• ACI 318.

• ACI 350.3/350.3 R-17 “Diseño Sísmico de estructuras contenedoras de líquido”.

3 PARÁMETROS GEOTÉCNICOS

A continuación se presentan los parámetros geotécnicos obtenidos del informe geológico geotécnico de la zona. En concreto los resultados se corresponden con la calicata C-23 del informe.

- % Finos 16.33% - % Arenas 71.47 - % Gravas 12.21% - Angulo de fricción ∅ = 28.2° - Cohesión 𝑐𝑐 = 7.9 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚2 - Peso unitario del suelo 𝛾𝛾 = 13.31𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚3 - Humedad W = 17% - Índice Plasticidad I.P.=1.6 - Tensión admisible (FS=3) 𝜎𝜎 = 2.59 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑐𝑐𝑚𝑚2

En los trabajos realizados en la zona de estudio se observa humedad media, mas no se encontró el Nivel freático.



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Cálculo coeficiente de balasto vertical: Hacemos uso de la fórmula de Bowles:

Siendo FS el factor de seguridad empleado para minorar la tensión admisible. Sustituyendo en la fórmula se obtiene un valor Kv = 3108 Ton/m3

Cálculo coeficiente de balasto horizontal Para los suelos arenosos el módulo elástico “E” del suelo aumenta con la presión efectiva de confinamiento, el valor de “kh” puede ser aproximado con la utilización de la siguiente ecuación:

Se utiliza la fórmula propuesta por Terzaghi para el valor de “nh”

En esta ecuación “C” es un coeficiente que varía entre valores mínimo del orden de 100 para arenas Sueltas, a un valor de 2100 para arenas Densas, y que puede ser aproximado en función de los resultados del SPT por la siguiente ecuación: Para nuestro suelo se asume un valor Nc = 7.53

El coeficiente de balasto horizontal queda por tanto de la siguiente forma:

Obteniéndose una relación de Kh= 227.5 z/B [Ton/m3]. Se toma un valor de 58.3 Ton/m3.

4 MATERIALES

Los materiales empleados en las diferentes estructuras son los siguientes: Concreto simple:

• Solados f’c =100 kg/cm²



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Concreto estructural

• Concreto armado f’c =280 kg/cm². Según se indica en la Tabla 4.2 de la norma E.060, para concretos que se pretenda tengan baja permeabilidad en exposición al agua, la resistencia a compresión f’c deberá ser como mínimo 28 MPa

• Acero de refuerzo, f´y 4200 kg/cm2.

5 CARGAS Y SOBRECARGAS

5.1 Cargas sísmicas

De acuerdo al mapa de zonificación sísmica de la Norma de Diseño Sismo- resistente E 030, el lugar se encuentra en la zona sísmica 4, ya que así lo indica el RNE. De acuerdo a esto el coeficiente de zonificación para la determinación de las cargas de sismo es Z= 0,45 que representa la máxima aceleración horizontal con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años. La fuerza sísmica vertical se considerará como una fracción del peso. Para las zonas 2 y 3, esta fracción será de 2/3 Z. Para la zona 1 no será necesario considerar este efecto.

Ilustración 1. Mapa sísmico del Perú. Fuente E030 Diseño sismo-resistente.

5.2 Cargas de Viento

La carga exterior (presión o succión) ejercida por el viento se supondrá estática y perpendicular a la superficie sobre la cual se actúa. Se calculará mediante la expresión:



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Siendo, Vh = velocidad de diseño a la altura h, en Km/h y C = factor de forma adimensional.

5.3 Cargas de Nieve

No se ha considerado la posibilidad de este fenómeno en la zona del proyecto, por tanto las estructuras y/o elementos con tapa no están expuestos a la acción de carga de nieve.

5.4 Fluidos y presión

Correspondientes al empuje lateral de los fluidos sobre las paredes del elemento que corresponde, también tiene en cuenta el empuje del suelo sobre las paredes del elemento enterrados que lo contiene considerando además el efecto de la sobrecarga y/o presiones hidrostáticas que actúen sobre él.

5.5 Cargas muertas

Se ha considerado como cargas muertas al peso de los materiales, dispositivos de servicios equipos, tabiques y otros elementos soportados incluyendo el peso propio de la estructura.

5.6 Cargas vivas

Se ha considerado como cargas vivas al peso de todos los ocupantes, materiales, equipos, y otros elementos móviles soportados por las estructuras.


6.1 ESTRUCTURAS CONTENEDORAS DE LÍQUIDO

El análisis sísmico se efectuó siguiendo las indicaciones de la norma Seismic Design of Liquid-Containing Concrete Structures (ACI 350.3-01).

Los criterios de Housner están ya establecidos en el reglamento ACI 350.3- 1, con lo cual como alternativa se puede usar este para el cálculo de los parámetros sísmicos para el análisis de reservorios. En este modelo la masa impulsiva (Wi) representa a la masa de agua que permanece quieta durante la solicitación sísmica y la masa convectiva es la que olea, presentándose chapoteo en las paredes del reservorio esta masa vibra con un periodo diferente al de la estructura y al de la masa impulsiva. En el modelo la masa impulsiva se encuentra actuando a una altura hi y esta actúa moviéndose con el mismo periodo de vibración que el reservorio, es por este motivo que esta masa se aplicara en las paredes del reservorio con una magnitud de mitad en cada una de las dos



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paredes en que actué el sismo, por su parte la masa convectiva al tener un periodo diferente que el resto de la estructura se modela con resortes unidos a las paredes del reservorio, estos resortes tiene la rigidez calculada con las fórmulas correspondientes.

Ilustración 2. Sistema mecánico equivalente de Housner

6.2 EMPUJE DE TIERRA

Mononobe y Okabe (M-O) desarrollaron las bases de un análisis pseudo-estático con el fin de estimar las presiones que ejercen los suelos sobre los muros de contención durante un movimiento sísmico. Este método incluye en el cálculo la valoración de aceleraciones pseudo-estáticas horizontales y verticales, actuantes sobre la cuña activa de Coulomb. El empuje dinámico (sísmico) del suelo, se obtiene entonces a partir del equilibrio de la cuña luego de chocar esta, con la pantalla del muro. Empuje Dinámico (Mononobe-Okabe). Para aplicar este método debemos conocer el peso específico (ᵞ), el ángulo de fricción (ø) del suelo de relleno, ángulo de fricción (ᵟ) entre el suelo de relleno y el trasdós del muro, el ángulo (i) entre el talud de relleno y la horizontal y el ángulo (β) de inclinación de la superficie del trasdós del muro.

Además se define el ángulo 𝜃𝜃 = 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑐𝑐. 𝑡𝑡𝑎𝑎𝑘𝑘 ( 𝐾𝐾ℎ1−𝐾𝐾𝐾𝐾

)

Donde (Kh) será el coeficiente sísmico horizontal y (Kv) el coeficiente sísmico vertical, correspondientes a la zona para la cual se diseñará el muro. El método de Mononobe-Okabe, como ya se indicó anteriormente, considera el empuje del suelo de relleno como la acción de una cuña triangular activa de suelo sobre la pantalla del muro, este empuje se calculará así:



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Ilustración 3. Esquema para el método de Mononobe-Okabe

Se define el coeficiente de empuje activo dinámico igual a:

Y el empuje activo total como:

𝐸𝐸𝑎𝑎𝐸𝐸 =12∗ Ɣ ∗ 𝐻𝐻2 ∗ (1 − 𝐾𝐾𝐾𝐾) ∗ 𝐾𝐾𝑎𝑎𝐾𝐾

El empuje activo total se puede dividir en una componente estática que actúa a H/3 sobre la base del muro, y una componente dinámica que actúa a 0.6H. La fórmula propuesta presenta valores del lado de la seguridad respecto a la descomposición en componente estática y dinámica.


Las combinaciones de carga serán aplicadas según las cargas que actúen en cada elemento estructural.

8 BASES DE CÁLCULO

8.1 CRITERIOS GENERALES

Las estructuras fueron analizadas y calculadas estructuralmente de acuerdo a los siguientes criterios generales:

La resistencia nominal del concreto f’c se consideró igual a 280 kg/cm². Para el acero se supuso un esfuerzo de fluencia de 4200 kg/cm² con un módulo de elasticidad igual a 2100000 Kg/cm².

Los pesos de los elementos se estimaron a partir de sus dimensiones reales, considerando un



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peso específico de 2.40 Ton/m3.

El diseño para los elementos de concreto armado se efectúa empleando criterios de diseño a la rotura según las indicaciones de la Norma Peruana de Concreto Armado E-060. Se han creado modelos de todas las estructuradas proyectadas en el software Sap2000, ampliamente reconocido en el campo del cálculo estructural.

8.2 DESPLAZAMIENTOS

Los elementos de concreto reforzado sometidos a flexión deben diseñarse para que tengan una rigidez adecuada con el fin de limitar cualquier deformación que pudiese afectar adversamente la resistencia o el funcionamiento de la estructura bajo condiciones de servicio.

El máximo desplazamiento relativo de entrepiso (calculado según el capítulo 5.2 de la NTE E.030 actualizada de Diseño Sismorresistente), dividido entre la altura de entrepiso, no deberá exceder de 0,007.

8.3 ORGANIZACIÓN DE LAS ARMADURAS Y CUANTÍAS MÍNIMAS

Recomendaciones por fisuración Como armaduras se utilizaran barras corrugadas con separación no superior a 3 veces el espesor del muro o losa analizada o 40cm, la que sea menor. Las cuantías geométricas de las armaduras, tanto verticales como horizontales, deberán tener un valor mínimo con objeto de prevenir posibles fisuras debidas a la retracción y a las variaciones de temperatura. Es recomendable adoptar los siguientes valores, por cada cara y dirección.

• W (ancho fisura)=0.1mm, propio de ambientes agresivos, en flexión la cuantía mínima será del 0.0020 de la sección total del hormigón.

• W (ancho fisura)=0.2mm, en flexión la cuantía mínima será del 0.0015 de la sección total del hormigón.



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Además de las cuantías mínimas, para evitar problemas de fisuración se mantendrá un recubrimiento de 7cm en las paredes que tengan posible contacto con agua.

Cuantías mínimas por elementos El código NTE E.060 de Concreto Armado contempla las siguientes cuantías mínimas referidas a cada uno de los elementos.

• Para el caso de muros:

Refuerzo principal: 1.5 por mil del área de concreto en cada cara. Para la cuantía de la armadura a compresión se suele adoptar un valor del 30% del valor de la armadura a tracción, o la cuantía mínima en su defecto. Refuerzo transversal: 2 por mil del área de concreto en cada cara El código ACI adopta un valor de 4 por mil y añade que al menos la mitad de esta armadura horizontal se dispondrá en la cara exterior y al menos un tercio en la interior.

• Para el caso de la solera (placa de fondo):

2 por mil de área de hormigón en ambas direcciones y a repartir en ambas caras. Cuando el acero mínimo se distribuya en las dos caras de la losa, deberá cumplirse que la cuantía de refuerzo en la cara en tracción por flexión no sea menor de 0.0012.

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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL SISTEMA DE PRETRATAMIENTO

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ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 3

2 DIMENSIONES...................................................................................................................... 3


2.2 ARMADURA .................................................................................................................. 4

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1: Diseño en Planta Cámara Rejas-Desarenador-Parshall-Buzón Repartidor ........................................ 3 Ilustración 2: Diseño en Alzado Cámara Rejas-Desarenador-Parshall-Buzón Repartidor ....................................... 3



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1 INTRODUCCIÓN

En este documento se presentan los cálculos de las estructuras de Cámara de Rejas, Desarenador y buzón de repartición de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR). El medidor de caudal Parshall será prefabricado, ya que las dimensiones del mismo son difíciles de conseguir en obra.

2 DIMENSIONES

Las dimensiones de los diferentes elementos quedan definidas en la siguiente imagen y en el correspondiente plano.

Ilustración 1: Diseño en Planta Cámara Rejas-Desarenador-Parshall-Buzón Repartidor

Ilustración 2: Diseño en Alzado Cámara Rejas-Desarenador-Parshall-Buzón Repartidor


Para las estructuras en cuestión habría que tener en cuenta el peso propio, empuje de tierras, el empuje hidrostático y sismo.


• 1.4CM • 0.9CM + SPx



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• 0.9CM + SPy • 1.25CM + SPx • 1.25CM + SPy • 1.4CM + 1.7 ET • 1.4CM + 1.4 PH • 1.4CM + 1.7 ET + 1.4 PH • ENVOLVENTE




2.2 ARMADURA

Las estructuras en cuestión son de dimensiones reducidas, luego las cuantías mínimas cubren sobradamente los esfuerzos que se generan. Muros exteriores: • Armadura horizontal:

As min = 0.0020 x 100 x 15 = 3 cm²/m por cara As Colocada Φ 3/8” c/20 = 3.55 cm²/m Cumple • Armadura vertical:

As min = 0.0015 x 100 x 15 = 2.25 cm²/m por cara As Colocada Φ 3/8” c/25 = 2.84 cm²/m Cumple Muro interior: • Armadura horizontal:

As min = 0.0020 x 100 x 20 = 4 cm²/m por cara As Colocada Φ 3/8” c/15 = 4.73 cm²/m Cumple • Armadura vertical:

As min = 0.0015 x 100 x 20 = 3.00 cm²/m por cara



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As Colocada Φ 3/8” c/20 = 3.55 cm²/m Cumple Losa de fondo: • Armadura horizontal para ambas direcciones:

As min cara traccionada = 0.0012 x 100 x 15 = 1.80 cm²/m As min losa = 0.002 x 100 x 15 =3 cm²/m As colocada (1 capa; 2 direcciones) = Φ 3/8” c/20 (3.55cm2/m)

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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL TANQUE IMHOFF

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ÍNDICE

1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 3


2.1 ANÁLISIS (según Metodología del Apéndice A del ACI 350.3-01) ................................ 4

2.1.1 Modelamiento de la masa impulsiva y convectiva ................................................ 4

2.1.2 Empuje dinámico del suelo..................................................................................... 5


4 CÁLCULO ESTRUCTURAL ..................................................................................................... 6

4.1 DIMENSIONES ............................................................................................................... 6

4.2 CÁLCULO DE ESPESOR DE MUROS Y LOSA ................................................................... 7

4.3 ARMADURA .................................................................................................................. 9

4.3.1 MUROS.................................................................................................................... 9

4.3.2 LOSA DE FONDO ................................................................................................... 12


Ilustración 1: Tanque Imhoff. ..................................................................................................... 6 Ilustración 2: Sección Transversal. ............................................................................................. 6 Ilustración 3: Modelo Tanque Imhoff Sap 2000. ........................................................................ 7



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1 INTRODUCCIÓN

En este documento se presentan los cálculos de la estructura denominada Tanque Imhoff de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR). La estructura se diseñará para resistir las presiones hidráulicas y sobrecargas que les impongan como consecuencia de su uso previsto. Estas actuarán en las combinaciones indicadas según la normativa y no causarán esfuerzos que excedan los admisibles a nivel de cargas de trabajo.


Para el análisis de las estructuras de almacenamiento de agua se ha aplicado programas de cómputo SAP2000, que basados en aplicación de los conceptos de elementos finitos, determinan los esfuerzos resultantes de los elementos que compone la estructura debido a las aplicaciones de cargas a las que serán sometidas. El análisis sísmico se efectuó siguiendo las indicaciones de la norma Seismic Design of Liquid-Containing Concrete Structures (ACI 350.03) Para el análisis, la estructura fue modelada con una malla de elementos finitos tipo shell, la cual representa tanto los muros y las losas. La malla posee tanto las propiedades del material empleado (concreto) como los espesores de los muros y losas. Las cargas hidrostáticas y de empuje de tierra fueron asignadas a los muros y losas por medio de joint patterns teniendo en consideración la gradiente en la distribución de las presiones. Para el análisis sísmico dinámico se modeló el movimiento del agua con un conjunto de puntos a los cuales les fueron asignados la masa convectiva del agua y un constrain tipo equal con un grado de libertad traslacional en la dirección de análisis. Estos puntos fueron unidos a las paredes cilíndricas para transmitirles la fuerza sísmica por medio de resortes con una rigidez obtenida a partir de la masa de agua convectiva y el periodo convectivo hallados con la norma ACI 350.03. En todos los nudos de los elementos shell se consideraron, además, los grados de libertad estáticos correspondientes y se les asignaron las masas impulsivas halladas con la norma ACI 350.03.



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2.1 ANÁLISIS (según Metodología del Apéndice A del ACI 350.3-01)

2.1.1 Modelamiento de la masa impulsiva y convectiva

Se construyó un modelo tridimensional y se asignó un nudo central para asignar el peso de la componente impulsiva (Muro L=3.9m Wi =225.90 Ton; Muro L=7.8m Wi =192.25 Ton), a una altura (Muro L=3.9m hi =3.56m; Muro L=7.8m hi =3.24m). Los nudos al nivel de hi se modelaron para que tengan un mismo desplazamiento y simular la masa Wi en movimiento con las paredes del tanque.

La componente convectiva se modeló con el peso (Muro L=3.9m Wc = 28.84Ton; Muro L=7.8m Wc =62.48 Ton), a una altura de (Muro L=3.9m hc = 6.64m ; Muro L=7.8m hc =5.61 m). Este peso irá unido a las paredes del tanque con 2 resortes, que tendrán una rigidez (Muro L=3.9m K = 55.61 Ton/m ; Muro L=7.8m k =65.26 Ton/m).

Se analiza el sismo según la dirección x, esto es perpendicular al muro de longitud mayor (L=7.8m), por ser el caso más desfavorable.

Parámetros para el cálculo de la fuerza sísmica Factor de zona (Z) 0.45 Factor de importancia (I) 1.50 Coeficiente representativo de las caracterisitcas suelo (S) 1.20 Factor de Amplificación espectral mov. Horizontal Ci 2.20 Factor de Amplificación espectral mov. Horizontal Cc 1.10 Desplazamiento max. Vertical del líquido contenido; m 1.54

Calculo de las fuerzas laterales dinámicas Rwi, coeficiente de reducción de fuerza sísmica impulsiva 2.75 Rwc, coeficiente de reducción de fuerza sísmica convectivo 1.00 Fuerza inercial lateral por aceleración del muro (Pw) 44930.64 Fuerza lateral impulsiva (Pi); kg 110685.98 Fuerza lateralconvectiva (Pc); kg 49379.40

Análisis dinámico espectral horizontal Factor de zona (Z) 0.45 Factor de importancia (I) 1.50 Coeficiente representativo de las caracterisitcas suelo (S) 1.20 Rwi, coeficiente de reducción de fuerza sísmica impulsiva 2.75 Rwc, coeficiente de reducción de fuerza sísmica convectivo 1.00 Factor de Amplificación espectral mov. Horizontal Ci 2.01 Factor de Amplificación espectral mov. Horizontal Cc 1.10



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2.1.2 Empuje dinámico del suelo

Peso específico suelo; Ton/m3 1.33 Profundidad a la que está enterrada reservorio; m 7.9 Inclinación muro 0 Ángulo fricción (rozamiento) suelo 28.2 Ángulo fricción muro-suelo 18.8 Pendiente de inclinación del suelo 0 a max 0.45 ¥ 21.80 kad 0.64 kactivo 0.36









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4 CÁLCULO ESTRUCTURAL

4.1 DIMENSIONES

La cámara de contacto tiene dimensiones en planta de 5.25 m x 1.80 m y una profundidad de 1.80 m, con 1.30 m de nivel del agua. La cámara se encuentra dividida en varios compartimentos por muros interiores.

Ilustración 1: Tanque Imhoff.

Ilustración 2: Sección Transversal.



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Ilustración 3: Modelo Tanque Imhoff Sap 2000.

4.2 CÁLCULO DE ESPESOR DE MUROS Y LOSA

Se calcula un espesor suficiente de muros y losa que sea capaz de resistir los esfuerzos cortantes en las secciones más desfavorables, sin necesidad de armadura. Muros: Los muros se ven afectados por el empuje hidrostático del agua y el empuje del terreno. En este caso el terreno llega hasta la parte superior del muro, existiendo un borde libre de 0.2m, mientras que el nivel del agua deja un borde libre de 0.6m. Por esta razón resulta más restrictivo considerar sólo el empuje del terreno. Cortante producido por el agua (6.9 mca):

𝑉𝑉max𝑃𝑃𝑃𝑃,𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 1.7 ∗12∗ 𝑘𝑘𝑚𝑚𝑘𝑘 ∗ Ɣ𝑤𝑤 ∗ 𝑃𝑃2 = 38.5

𝑘𝑘𝑚𝑚𝑇𝑇𝑚𝑚

Cortante máximo que aguanta el muro: (Según apartado 11.3.1.1 de la normativa de Concreto armado E060 )

Ø𝑉𝑉𝑉𝑉 = 0.17 ∗ �𝑓𝑓𝑉𝑉´ ∗ 𝑏𝑏𝑤𝑤 ∗ 𝑚𝑚 Donde:

• fc´: resistencia característica del hormigón, 280 kg/cm2 • bw: ancho de sección de cálculo, se toma un metro lineal • d: canto útil; (e-7cm)

Para obtener un valor mayor al cortante producido por el agua de 38.5 Ton/m, es necesario



8

un espesor de 50 cm, obteniendo un cortante resistivo del muro de 38.7Ton/m.

Por tanto se dispone un muro de sección variable con 30 cm en coronación y 50cm en la base del muro situada a 7.5m de profundidad. Losa de fondo: Se calcula el cortante que produce el peso del agua en la parte de losa inclinada y en la parte horizontal. Cortante producido por el agua parte inclinada: Se tiene una ley trapezoidal con 6.9Ton/m en la parte superior y 7.9 Ton/m en la parte inferior, con una longitud de 2.02m.

𝑉𝑉max𝑃𝑃𝑃𝑃,𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 1.4 ∗ (6.9 ∗ 2.02 + 0.5 ∗ 1 ∗ 2.02) = 20.93 𝑘𝑘𝑚𝑚𝑇𝑇𝑚𝑚

Cortante producido por el agua parte horizontal: Se tiene un empuje de 7.9 Ton/m y una longitud de 0.4m.

𝑉𝑉max𝑃𝑃𝑃𝑃,𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 = 1.4 ∗ (7.9 ∗ 0.4) = 4.4 𝑘𝑘𝑚𝑚𝑇𝑇𝑚𝑚

Cortante máximo que aguanta el muro: (Según apartado 11.3.1.1 de la normativa de Concreto armado E060 )

Ø𝑉𝑉𝑉𝑉 = 0.17 ∗ �𝑓𝑓𝑉𝑉´ ∗ 𝑏𝑏𝑤𝑤 ∗ 𝑚𝑚 Donde:

• fc´: resistencia característica del hormigón; 280 kg/cm2 • bw: ancho de sección de cálculo, se toma un metro lineal • d: canto útil; (h-7cm recubrimiento)

Para obtener un valor mayor al cortante producido por el agua de 20.93 Ton/m, es necesario un espesor de 35cm, obteniendo un cortante resistivo de la losa de 25.19 Ton/m.

Por tanto se dispone losa de fondo de espesor 35cm, tanto en la parte inclinada como en la parte horizontal, por facilidad constructiva.



9

4.3 ARMADURA

Se dispone la armadura que se obtiene mediante el modelo realizado en sap2000. En las siguientes imágenes queda detallada la armadura.

4.3.1 MUROS

Momento 11 Máximo (Tonf-m/m) Momento 11 Mínimo (Tonf-m/m)

Área de acero 11 (m2/m) - Cara Inferior Área de acero 11 (m2/m) - Cara Superior



10





11


As min coronación = 0.0020 x 100 x 30 = 6 cm²/m por cara As min base muro = 0.0020 x 100 x 45 = 9 cm²/m por cara As colocado ambas caras - 2 Niveles de armado (Con Z = 0 base del Tanque Imhoff) Nivel 1 [Z = 1m – Z = 6 m] Φ 1” c/25 = 20.28 cm2/m (lado 3.9m) Φ 1” c/25 = 20.28 cm2/m (lado 7.8m) Nivel 2 [Z = 6 m – Z = 8.5m] Φ 3/4” c/20 = 14.25 cm2/m (lado 3.9m) Φ 3/4” c/20 = 14.25 cm2/m (lado 7.8m) • Armadura vertical:

As min coronación = 0.0015 x 100 x 30 = 4.5 cm²/m por cara As min base muro = 0.0015 x 100 x 45= 6.75 cm²/m por cara As colocado ambas caras Muro L=7.8m - 2 niveles de armado (Con Z = 0 base del Tanque Imhoff) Nivel 1 [Z = 1m – Z = 6m] Φ 1” c/20 = 25.35 cm2/m Nivel 2 [Z = 6m – Z = 8.5m] Φ 3/4” c/25 = 11.4 cm2/m As colocado ambas caras Muro L=3.9m - 2 niveles de armado (Con Z = 0 base del Tanque Imhoff) Nivel 1 [Z = 1m – Z = 6m] Φ 3/4” c/25 = 11.4 cm2/m Nivel 2 [Z = 6m – Z = 8.5m] Φ 1/2” c/25 = 5.08 cm2/m



12

4.3.2 LOSA DE FONDO





13




As min cara traccionada = 0.0012 x 100 x 35 = 4.20 cm²/m As min losa = 0.002x 100 x 35 = 7 cm²/m; 3.5cm2/m por cara

As colocada ambas caras y ambas direcciones Φ 1” c/30 = 16.73 cm2/m

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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL FILTRO PERCOLADOR

JULIO 2017


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Julio 2017


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ÍNDICE

1 GENERALES .......................................................................................................................... 3

2 FILTRO PERCOLADOR .......................................................................................................... 3

2.1 DIMENSIONES ............................................................................................................... 3


2.3 ARMADURA .................................................................................................................. 5


Ilustración 1: Filtro Percolador. .................................................................................................. 3 Ilustración 2: Sección transversal. .............................................................................................. 4 Ilustración 3: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Filtro Percolador Sap2000 .............. 5 Ilustración 4: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Filtro Percolador Sap2000 .............. 5



3

1 GENERALES

En este documento se presentan los cálculos de las estructura denominada Filtro Percolador de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR).

2 FILTRO PERCOLADOR

2.1 DIMENSIONES

Como se puede ver en las imágenes adjuntas y en los planos correspondientes, las dimensiones del tanque de lecho de secados son de 9.40 m x 19.05 m en planta y una profundidad máxima de 2.45 m en la sección de salida del agua.

Ilustración 1: Filtro Percolador.



4



Para el filtro percolador habrá que tener en cuenta el peso propio, empuje de tierras interior y exterior y sismo. Para el empuje interior se suponen condiciones saturadas del material, resultando un peso específico de 2.6 Ton/m3.


• 1.4CM • 0.9CM + SPx • 0.9CM + SPy • 1.25CM + SPx • 1.25CM + SPy • 1.4CM + 1.7 ET ext • 1.4CM + 1.7 ET int • 1.4CM + 1.7 EText + 1.7 ET int • ENVOLVENTE


• CM+ET • CM+ET ext + ET int

Siendo: CM: Carga muerta SPx: Carga de sismo según eje X SPy: Carga de sismo según eje Y ET ext: Presión terreno ET int: Presión material interior de filtro



5

2.3 ARMADURA

La estructura al ser de altura reducida y tener terreno en todo su perímetro solo requerirá de armadura mínima. Esto se ha comprobado haciendo un modelo en el software Sap2000, donde se aprecia que la cantidad de armadura necesaria es inferior a la mínima. Por tanto se dispone armadura mínima.

Ilustración 3: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Filtro Percolador Sap2000

Ilustración 4: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Filtro Percolador Sap2000



6


As min = 0.0020 x 100 x 25 = 5 cm²/m una cara As Colocada Φ 1/2” c/25 = 5.08 cm²/m Cumple • Armadura vertical:

As min = 0.0015 x 100 x 25 = 3.75 cm²/m una cara As Colocada Φ 1/2” c/30 = 3.94 cm²/m Cumple Losa de fondo: • Armadura horizontal para ambas direcciones:

As min cara traccionada = 0.0012 x 100 x 25 = 3.00 cm²/m As min losa = 0.002x 100 x 25 = 5 cm²/m; 2.5cm2/m por cara As colocada parte traccionada (parte inferior) Φ 3/8” c/20 = 3.55 cm²/m Cumple As colocada parte comprimida (parte superior) Φ 3/8” c/25 = 2.84 cm²/m Cumple

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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL UNIDAD DE DESINFECCIÓN PTAR

JULIO 2017


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Julio 2017


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SEDAPAR




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ÍNDICE

1 GENERALES .......................................................................................................................... 3

2 CÁMARA DE CONTACTO ...................................................................................................... 3

2.1 DIMENSIONES ............................................................................................................... 3


2.3 ARMADURA .................................................................................................................. 5

3 CASETA DE CLORACIÓN ....................................................................................................... 8

3.1 DIMENSIONES ............................................................................................................... 8


3.3 ARMADURA ................................................................................................................ 10

3.3.1 COLUMNAS: .......................................................................................................... 10

3.3.2 VIGAS: ................................................................................................................... 11

3.3.3 PLACA CIMENTACIÓN ........................................................................................... 12

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1: Cámara de Contacto. ......................................................................................................................... 3 Ilustración 2: Sección transversal. ........................................................................................................................... 4 Ilustración 3: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Cámara contacto Sap2000 ........................................... 5 Ilustración 4: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Cámara contacto Sap2000 ........................................... 5 Ilustración 5: Esquema Modelo Estructural Caseta cloración - Sap2000 ................................................................ 9



3

1 GENERALES

En este documento se presentan los cálculos de la estructura denominada Unidad de desinfección de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR). La misma incluye una cámara de contacto y una caseta de cloración.

2 CÁMARA DE CONTACTO

2.1 DIMENSIONES

La cámara de contacto tiene dimensiones en planta de 5.25 m x 1.80 m y una profundidad de 1.80 m, con 1.30 m de nivel del agua. La cámara se encuentra dividida en varios compartimentos por muros interiores.

Ilustración 1: Cámara de Contacto.



4



Para la cámara de contacto habría que tener en cuenta el peso propio, empuje de tierras, el empuje hidrostático y sismo.





Siendo: CM: Carga muerta SPx: Carga de sismo según eje X



5

SPy: Carga de sismo según eje Y ET: Presión terreno PH: Presión hidrostática del agua

2.3 ARMADURA

Se ha hecho un modelo en el software Sap2000, obteniendo la cantidad de armadura necesaria. En la siguiente imagen se pueden apreciar los diagramas de armado.





6

Muros exteriores: La cantidad de armadura necesaria obtenida con SAP2000 es inferior a las cuantías mínimas de armadura.

Ast1 máx. (SAP2000) = 3.7cm2/m Ast2 máx. (SAP2000) = 2.4 cm2/m




As min = 0.0015 x 100 x 25 = 3.75 cm²/m por cara As Colocada Φ 1/2” c/30 = 4.23 cm²/m Cumple Muros interiores:



7

Ast1 máx. (SAP2000) = 3.5cm2/m Ast2 máx. (SAP2000) = 3.75 cm2/m


As min = 0.0020 x 100 x 15 = 3.0 cm²/m por cara As colocada Φ 3/8” c/20 = 3.55 cm²/m Cumple


As min = 0.0015 x 100 x 15 = 2.25 cm²/m por cara As colocada Φ 1/2” c/30 = 4.23 cm²/m Cumple Losa de fondo:


As mín. cara traccionada = 0.0012 x 100 x 25 = 3.00 cm²/m As mín. losa = 0.002x 100 x 25 = 5 cm²/m; 2.5cm2/m por cara Ast1 máx. (SAP2000) = 5.9 cm2/m Ast2 máx. (SAP2000) = 3.6 cm2/m Ast1 colocada (parte inferior) Φ 1/2” c/20 = 6.35 cm²/m Cumple Ast1 colocada (parte superior) Φ 1/2” c/30 = 4.23 cm²/m Cumple Ast2 colocada Φ 3/8” c/20 = 3.55 cm²/m Cumple



8

3 CASETA DE CLORACIÓN

3.1 DIMENSIONES

La caseta tiene unas dimensiones en planta de 2.70 m x 2.70 m con un solo piso de altura mínima igual a 2.70m y una altura máxima de 3.00 m, con techo a un sólo agua.


Para la caseta habrá que tener en cuenta las acciones del peso propio, carga viva sobre el techo, viento y sismo. Las combinaciones de carga a estudiar son las siguientes: Estado limite último

• 1.4CM+1.7CV • 1.25(CM+CV+Cw) • 0.9CM + 1.25Cw • 1.25(CM+CV) + SPx • 1.25(CM+CV) + SPy • 0.9CM + SPx • 0.9CM + SPy • ENVOLVENTE


• CM+CL

Siendo: CM: Carga muerta CV: Carga viva SPx: Carga de sismo según eje X SPx: Carga de sismo según eje Y Cw: Carga debida al viento



9

Ilustración 5: Esquema Modelo Estructural Caseta cloración - Sap2000




10

3.3 ARMADURA

3.3.1 COLUMNAS:


Se dispone la siguiente armadura longitudinal 2 φ 1/2” (2.26cm2) en las esquinas de las columnas y como estribos φ 3/8”, con una separación de 7cm en bordes y el resto cada 20cm.



11

3.3.2 VIGAS:


Se dispone la siguiente armadura longitudinal 3 φ 1/2” (3.39cm2) en la cara inferior y superior. En el centro de la viga, la armadura superior deja de ser necesaria, pero como las longitudes de las vigas son reducidas y por facilidad constructiva, se mantienen. Como estribos se disponen φ 3/8”, con una separación de 7cm en bordes y el resto cada 20cm.



12


Se proyecta placa de cimentación para la caseta de cloración. Las cargas que se transmiten a la cimentación son pequeñas, dadas las dimensiones de la caseta de cloración. Espesor losa cimentación: Se elige un espesor de 25cm suficientemente grande para que no sea necesario armar a punzonamiento. Comprobación por punzonamiento:




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La armadura máxima necesaria según los diagramas obtenidos en SAP2000 es inferior a las cuantías mínimas, por tanto se dimensiona por esas cuantías.



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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL LECHO DE SECADO

JULIO 2017


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Julio 2017


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LKS

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SEDAPAR




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ÍNDICE

1 GENERALES .......................................................................................................................... 3

2 LECHO DE SECADO .............................................................................................................. 3

2.1 DIMENSIONES ............................................................................................................... 3


2.3 ARMADURA .................................................................................................................. 5


Ilustración 1: Lecho de Secado. .................................................................................................. 3 Ilustración 2: Vista en planta. ..................................................................................................... 4 Ilustración 3: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Lecho Secado Sap2000 ................... 6 Ilustración 4: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Lecho secado Sap2000 ................... 6



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1 GENERALES

En este documento se presentan los cálculos de las estructura denominada Lecho de secado de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR).

2 LECHO DE SECADO

2.1 DIMENSIONES

Como se puede ver en las imágenes adjuntas y en los planos correspondientes, las dimensiones del tanque de lecho de secados son de 10 m x 6.85 m en planta y una profundidad máxima de 1.45m en la sección de salida del agua.

Ilustración 1: Lecho de Secado.



4

Ilustración 2: Vista en planta.


Para el cálculo del lecho de secado habrá que tener en cuenta el peso propio, empuje de tierras exterior e interior y sismo. Para el empuje interior se suponen condiciones saturadas del material, con un peso específico promedio de 2.1 Ton/m3.

Las combinaciones a estudiar son las siguientes:



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Estado limite último

• 1.4CM • 0.9CM + SPx • 0.9CM + SPy • 1.25CM + SPx • 1.25CM + SPy • 1.4CM + 1.7 ET ext • 1.4CM + 1.7 ET int • 1.4CM + 1.7 EText + 1.7 ET int • ENVOLVENTE


• CM+ET • CM+ET ext + ET int

Siendo: CM: Carga muerta SPx: Carga de sismo según eje X SPy: Carga de sismo según eje Y ET ext: Presión terreno ET int: Presión material interior de filtro

2.3 ARMADURA

La estructura al ser de altura reducida y tener terreno en todo su perímetro solo requerirá de armadura mínima. Esto se ha comprobado haciendo un modelo en el software Sap2000, donde se aprecia que la cantidad de armadura necesaria es inferior a la mínima. Por tanto se dispone armadura mínima.



6

Ilustración 3: Diagrama Ast1 (m2/m), Máximo Absoluto. Lecho Secado Sap2000

Ilustración 4: Diagrama Ast2 (m2/m), Máximo Absoluto. Lecho secado Sap2000



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As min = 0.0020 x 100 x 25 = 5 cm²/m una cara As Colocada Φ 1/2” c/25 = 5.08 cm²/m Cumple • Armadura vertical:

As min = 0.0015 x 100 x 25 = 3.75 cm²/m una cara As Colocada Φ 1/2” c/30 = 4.23 cm²/m Cumple Losa de fondo: • Armadura horizontal para ambas direcciones:

As min cara traccionada = 0.0012 x 100 x 25 = 3.00 cm²/m As min losa = 0.002x 100 x 25 = 5 cm²/m; 2.5cm2/m por cara As colocada parte traccionada (parte inferior) Φ 3/8” c/20 = 3.55 cm²/m Cumple As colocada parte comprimida (parte superior) Φ 3/8” c/25 = 2.84 cm²/m Cumple

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