ESPECIFICACION TECNICA SISTEMA DE CONTROL DELTA V

MEMORIA DE CALCULO

BASE FILTRO MULTILECHOS

INGENIERIA DE DETALLE

Pgina:

9

14-017-MGR-CPF-DE-58-MC-012

de:

10

A

PARA REVISION DE REPSOL

12/06/15

M.V.

M.C.

V.C.

Rev.

DESCRIPCIN DE LA EMISIN

FECHA

ELABORADO POR

REVIS

APROB

ARCHIVO:

14-017-MGR-CPF-DE-58-MC-012

PROYECTO: PLANTA DE TRATAMIENTO E INYECCION DE AGUA DE PRODUCCION

MEMORIA DE CALCULO

BASE FILTRO MULTILECHOS

El presente documento es propiedad legal e intelectual de REPSOL E&P BOLIVIA SA, se prohbe reproducirlo, modificarlo, o transferirlo en su totalidad o en parte sin previa autorizacin escrita.

MEMORIA DE CALCULO

ESCALA

TAMAO

CDIGO PROYECTO

CDIGO DOCUMENTO

PG.

N/A

A4: 210mm X 297mm

14-017

MGR-CPF-DE-58-MC-012

1 de 10

14-017

Pgina:NOMBRE DE DOCUMENTO

2

Error! Elemento de Autotexto no definido.

de:

4

Impreso el: 15/04/2015 17:41:00

INDICE

1.

OBJETIVO

3

2.

CODIGOS Y NORMAS APLICABLES

3

3.

PARAMETROS DE DISEO

3

4.

CUANTIFICACION DE CARGAS

3

5.

COMBINACION DE CARGAS

5

6.

VERIFICACION GEOMETRICA DE LA LOSA DE FUNDACION

6

7.

DISEO ESTRUCTURAL DE LA LOSA DE FUNDACION

8

8.

CONCLUSIONES

10

9.

BIBLIOGRAFIA

10

10.

DOCUMENTOS DE REFERENCIA

10

11.

ANEXOS

10

1. OBJETIVO

Desarrollar el diseo estructural de la fundacin para las bombas de Inyeccin considerando tanto las cargas propias del equipo como los efectos de la vibracin del mismo.

2. CODIGOS Y NORMAS APLICABLES

Norma Boliviana del Hormign, CBH-87

Uniform Building Code, UBC-97

3. PARAMETROS DE DISEO

3.1 Datos del equipo:

Filtro Multilecho :

Altura al eje de rotacin: 0,915 m

Pesos conjunto equipo lleno + skid + piping: 6550 kg

Dimensiones skid metlico: 2400 x 3800 mm

3.2 Datos Geotcnicos:

Tipo de suelo:Arena limosa color rojiza

Tensin admisible:0.80 kg/cm2

Angulo de friccin interna:25

Coeficiente de poisson:0.40

Mdulo de cizallamiento dinmico del suelo (Gs):100 kg/cm2 (Ver anexo 1)

Peso especfico del suelo (S):1962 kg/m3

3.3 Materiales de la fundacin:

Resistencia caracterstica del hormignfck:210kg/cm2

Resistencia caracterstica del acerofyk:4200kg/cm2

Peso especfico del hormignHA:2400kg/m3

Peso especfico del aceroA:7850kg/m3

3.4 Datos ssmicos:

Zona ssmica:2A

Factor de zona ssmica (Z):0.15

Factor de importancia (I):1.00

3.5 Datos de viento:

Velocidad del viento (v):120 km/hr

Exposicin:Clase C

4. CUANTIFICACIN DE CARGAS:

4.1 Cargas permanentes "G" :

Peso del conjunto :

6550.00

kg

G =

6550.0

kg

5. CombiNAcin DE CARGAS:

6. VERIFICACION GEOMTRICA DE LA LOSA DE FUNDACION:

7. diseo estructural de la losa de fundacin:

8. CONCLUSIONES:

El diseo propuesto para la fundacin de la base de los filtros multilechos, cumple con las normas

aplicables y las buenas prcticas para el diseo de cimientos para equipos.

Por ejecucin y simetra colocamos 12 cada 39 cm en eje Y-Y

Se deber colocar una capa de hormign pobre de 5 cms de espesor en todo el ancho de la fundacin

sobre el suelo compactado.

9. BIBLIOGRAFIA DE REFERENCIA:

Suelos, Fundaciones y Muros, Maria Graciela Fratelli.

Principios de Ingeniera de Cimentaciones, Braja M. Das

10. DOCUMENTOS DE REFERENCIA:

14-017-MGR-CPF-DE-58-DI-007 FUNDACION FLTROS MULTILECHOS

11. ANEXOS:

ANEXO # 1

Los valores recomendados por la bibliografa especializada, para la obtencin del mdulo de elasticidad transversal GS, (Mdulo de cizallamiento dinmico del suelo), son los presentados en la tabla 11.1 del libro de Suelos, Fundaciones y Muros Maria Graciela Fratelli (Cap. 11, Apartado 11.10, Pag. 343), con la respectiva frmula para la obtencin del Mdulo de elasticidad longitudinal ES.

4.2 Cargas sismicas "S" :

Para el clculo del empuje ssmico :

Donde :

S =Empuje ssmico debido al sismo.

Z =Factor de zona ssmica, ver tabla 16-I de la UBC-97

I =Factor de importancia

W =Peso total del equipo.

De acuerdo a la UBC-97 y teniendo en cuenta que se trata de una estructura rgida con un perido

natural inferior a 0,06 seg. (T=0,06 seg), le corresponden los siguiente parmetros de clculo:

Zona ssmica :=

Factor de zona ssmica, tabla 16I "Z" :=

Factor de importancia "I" :=S =kg

Peso total en operacin "P

T

" :=kgZ

S

=m(Centro de accin de carga)

a. Fuerza vertical "S

VL

" :

La fuerza vertical adicional en la fundacin debido al sismo longitudinal resulta:

S

VL

=

kg

b. Fuerza vertical "S

VT

" :

La fuerza vertical adicional en la fundacin debido al sismo transversal resulta:

S

VL

=

kg

4.3 Cargas de viento "W" :

De acuerdo a la UBC-97 en el Capitulo 16, Divisin III, seccin 1620 para el clculo de la presin

del viento se considera la siguiente ecuacin :

Donde :

Ce =Factor de rfaga de viento, tabla 16-G de la UBC-97

Cq =Coeficiente de presin, ver tabla 16-H de la UBC-97

I

W

=Factor de importancia, ver tabla 16-K de la UBC-97

q

S

=Presin debido al viento, ver tabla 16-F de la UBC-97

V =Velocidad del viento, (1,65*V)

Considerando una exposicin de viento de clase "C", se tiene los siguientes parmetros de clculo:

Exposicin de viento :=

Velocidad de viento "V" :=km/hr

Factor de rfaga "Ce" :=

Coeficiente de presin "Cq" :=W =kg/m

2

Factor de importancia "I

W

" :=

Presin debida al viento "q

S

" :=

kg/m

2

0.915

1.00

6550.0

491.25

196.50

120.0

1.06

196.50

0.80

1.00

80.0

Clase C

67.84

0.15

2A

WIZS 50.0

SW

qICqCeW

3

20.1S

S

VT

3

20.1S

S

VL

a. Empuje de viento longitudinal "W

L

" :

- Area transversal del equipo :

A

T

=

m

2

(Area transversal de la bomba a seccin llena)

W

L

=kg

Z

L

=m(Centro de accin de carga)

- Fuerza vertical debido al empuje longitudinal "W

VL

" :

La fuerza vertical adicional a la fundacin debido al empuje longitudinal del viento, viene

a calcularse con la siguiente expresin:

W

VL

=kg

b. Empuje de viento transversal "W

T

" :

- Area longitudinal del equipo :

A

L

=

m

2

(Area longitudinal del equipo a seccin llena)

W

T

=kg

Z

L

=m(Centro de accin de carga)

- Fuerza vertical debido al empuje transversal "W

VT

" :

La fuerza vertical adicional a la fundacin debido al empuje transversal del viento, viene

a calcularse con la siguiente expresin:

W

VT

=kg

4.4 Resumen de cargas :

Peso propio del equipo (G) :kg

Cargas sismicas (S) :

Empuje ssmico (S)kg

Sismo vertical (S

V

= S

VL

+ S

VT

)kg

Cargas debido al viento (W) :

Viento longitudinal (W

L

)kg

Viento longitudinal (W

T

)kg

Viento vertical (W

V

=W

VL

+ W

VT

)kg

40.42

18.23

6550.00

491.25

393.00

9.30

14.82

9.30

0.915

3.41

0.60

40.42

0.915

0.14

3

10.1

L

VL

W

W

3

10.1

T

VT

W

W

El diseo se realizar bajo las hiptesis indicadas en el punto 7.4.2 del CBH-87, tomando en cuenta los

coeficientes de seguridad para las acciones que hace referencia en la tabla 7.3.1.c del mismo cdigo.

Hiptesis # 1 :

Hiptesis # 2 :

Hiptesis # 3 :

Donde :

G :=Valor caracterstico de las cargas permanentes.

Q :=Valor caracterstico de las cargas variables, excepto las cargas ssmicas.

W :=Valor caracterstico de las cargas de viento.

Weq :=Valor caracterstico de las cargas de viento durante la accin ssmica. (Weq = 0)

S :=Valor caracterstico de la accin ssmica.

Qeq :=Valor caracterstico de las cargas variables, durante la accin ssmica.

QGC

fqfg

1

WQGC

fgfqfg

90.090.0

2

eqeqfqfg

WSQGC 80.0

3

5.1 Factores de seguridad para las acciones :

Para el clculo de los factores de seguridad, tomaremos en cuenta las siguientes consideraciones:

Nivel de control : NORMAL

Daos previsibles :CLASE "B"

Tipo de accin :DESFAVORABLE

Con estas consideraciones segn la tabla 7.3.1c, del CBH-87, nos da un valor de :

f

=

En el prrafo 7.4.1.a1, del CBH-87 para cargas permanentes bajo el rgimen de accin desfavorable,

se considera que el factor de seguridad es :

fg

=

En el prrafo 7.4.1.a2, del CBH-87 para cargas variables bajo el rgimen de accin desfavorable,

se considera que el factor de seguridad es :

fq

=

5.2 Resultados obtenidos :

C

1

:=kg.

C

2

:=kg.

C

2

:=kg.

De los tres valores obtenidos escogemos el mayor valor, de lo cual resulta :

N :=kgCarga vertical que incide en el centro de la losa de fundacin.

9458.25

8777.00

10480.0

1.60

1.60

1.60

10480.00

LxLyxxyy

N

QGC

fqfg

1

WQGC

fgfqfg

90.090.0

2

eqeqfqfg

WSQGC 80.0

3

Lx =4.00m

Ly =2.60m

h

L

=0.20m

HA

=2400

kg/m

3

LxLyxxyy

6.1 Verificacin a Volteo en el eje x-x :

Donde :

S =Carga sismica

W

L

=Carga de viento longitudinal

G =Peso propio del conjunto

G

L

=Peso propio de la losa

a. Momentos volcadores "M

V

" :

W

L

=kgZ

L

=m

S =kgZ

S

=m

M

V

=kg-m

b. Momentos estabilizadores "M

E

" :

G =kgX

G

=m

G

L

=kgX

L

=m(G

L

=Lx*Ly*h

L

*

HA

)

M

E

=kg-m

c. Condicin de estabilidad :

Me / Mv =Verifica..!!

6.2 Verificacin a Volteo en el eje y-y :

Donde :

S =Carga sismica

W

L

=Carga de viento longitudinal

G =Peso propio del conjunto

G

L

=Peso propio de la losa

a. Momentos volcadores "M

V

" :

W

T

=kgZ

T

=m

S =kgZ

S

=m

M

V

=kg-m

b. Momentos estabilizadores "M

E

" :

G =kgY

G

=m

G

L

=kgY

L

=m(G

L

=Lx*Ly*h

L

*

HA

)

M

E

=kg-m

c. Condicin de estabilidad :

Me / Mv =Verifica..!!

9.30

491.25

0.915

0.915

23084.00

458.00

6550.0

4992.0

2.000

2.000

50.40

40.420.915

491.250.915

486.48

6550.01.300

4992.01.300

15004.60

30.84

SZSWLZLGGLXLXGSWTXLXGGGLZSZT

50.1

Mv

Me

50.1

Mv

Me

6.3 Verificacin a Capacidad Portante :

N =kg(N = Maxima combinacin de cargas verticales)

N

LOSA

=kg(G

L

= N

LOSA

= Lx*Ly*h

L

*

HA

)

N

T

=kg(N

T

= N

LOSA

+ N)

Lx =m

R

=

kg/cm

2

(

R

= N

T

/ (Lx*Ly) )

Ly =m

adm

=

kg/cm

2

50%

adm

=

kg/cm

2

(Tensin admisible al 50%)

a. Condicin de capacidad portante :

La condicin deber cumplir considerando el 50% de la capacidad portante del suelo.

Ver: 5.2.3, N-1848_B_08

Verifica..!!

10480.00

4.00

2.60

4992.00

15472.00

0.149

1.00

0.50

ADMR

7.1 Esfuerzos de diseo :

N

T

=kg

Lx =mq

T

=N

T

/ (Lx*Ly) =

kg/m

2

Ly =m

a. Esfuerzos en el eje y-y :

Para el clculo de los esfuerzos se asume un ancho de base unitario (b = 1.00 m).

q

T

=kg/m

bx =1.00mMy-y =q

T

* Ly

2

/ 8 =kg-m

Ly =2.60mVy =q

T

* Ly =kg

15472.00

4.00

2.60

1487.69

1487.69

1257.10

3868.00

LxLyxxyy

qT

N

LxLyxxyybx

N

b. Esfuerzos en el eje x-x :

Para el clculo de los esfuerzos se asume un ancho de base unitario (b = 1.00 m).

q

T

=kg/m

by =1.00mMx-x =q

T

* Lx

2

/ 8 =kg-m

Lx =4.00mVx =q

T

* Lx =kg5950.8

2975.38

1487.69

LxLyxxyyby

N

7.2 Verificacin de seccin :

b =1.00mfcd =kg/cm

2

h

L

=0.20mfyd =

kg/cm

2

r =0.05m

d =0.15b

a. Verificacin a rotura por compresin oblicua :

Vu =kg

Vd =kg

Condicin :Vd VuVerifica..!!

Por tanto la seccin es suficiente para el diseo estructural.

b. Verificacin a corte :

Vc =kg

Vd =kg

Condicin :Vd VcVerifica..!!

Por tanto la pieza no necesita estribos.

7.3 Armadura en el eje x-x :

Mx-x =kg-cm

=Mx-x / (b*d

2

*fcd) =

= * ( 1+ ) =

min

=

As =*b*d*fcd / fyd =5.94

cm

2

A

min

=cm

2

A

x-x

=cm

2

B

=12

A

=1.13

cm

2

12(Para la parte superior e inferior)

s =20.0cm

7.4 Armadura en el eje y-y :

My-y =kg-cm

=My-y / (b*d

2

*fcd) =

= * ( 1+ ) =

min

=

As =*b*d*fcd / fyd =2.39

cm

2

A

min

=cm

2

MIN

*b*d =

c / 20 cm

5950.8

297538.5

0.0945

0.1034

MIN

*b*d =

140.0

3652.2

63000.0

5950.8

8874.1

h

L

2.70

125710.0

0.0399

0.04150.003

2.70

5.94

0.002

dbfcdVu 30.0

dbfcdVc 50.0

A

y-y

=cm

2

B

=12

A

=1.13

cm

2

12(Para la parte superior e inferior)

s =42.0cm

7.5 Armadura complementarias:

a. Armaduras de piel :

Esta armaduras es colocada cuando la altura de la fundacin excede o es igual a los 60 cm.,

lo cual no corresponde en este caso.

2.70

c / 42 cm

A

PARA REVISION DE REPSOL

12

/

06

/

1

5

M.

V

.

M.C.

V.C.

Rev.

DESCRIPCIN

DE LA

EMISIN

FECHA

ELABORADO

POR

REVIS

APROB

ARCHIVO:

14

-

017

-

MGR

-

CPF

-

DE

-

5

8

-

MC

-

0

12

PROYECTO:

PLANTA DE

TRATAMIENTO E INYECCION DE AGUA

DE PRODUCCION

MEMORIA DE CALCULO

BASE FILTRO

MULTILECHOS

El presente documento es propiedad

legal e

intelectual de REPSOL

E&P

BOLIVIA SA, se prohbe

reproducirlo, modificarlo, o

transferirlo en su totalidad o e

n parte

sin previa autorizacin

escrita.

MEMORIA DE CALCULO

ESCALA

TAMAO

C

DIGO PROYECTO

CDIGO DOCUMENTO

PG.

N/A

A4: 210mm X 297mm

14

-

017

MGR

-

CPF

-

DE

-

58

-

MC

-

0

12

1 de

10

A PARA REVISION DE REPSOL 12/06/15 M.V. M.C. V.C.

Rev. DESCRIPCIN DE LA EMISIN FECHA ELABORADO POR REVIS APROB

ARCHIVO:

14-017-MGR-CPF-DE-58-MC-012

PROYECTO: PLANTA DE TRATAMIENTO E INYECCION DE AGUA

DE PRODUCCION

MEMORIA DE CALCULO

BASE FILTRO MULTILECHOS

El presente documento es propiedad

legal e intelectual de REPSOL E&P

BOLIVIA SA, se prohbe

reproducirlo, modificarlo, o

transferirlo en su totalidad o en parte

sin previa autorizacin escrita.

MEMORIA DE CALCULO

ESCALA TAMAO CDIGO PROYECTO CDIGO DOCUMENTO PG.

N/A

A4: 210mm X 297mm

14-017 MGR-CPF-DE-58-MC-012 1 de 10