DISEÑO ESTRUCTURAL - CÁMARA HÚMEDA

“FUNDO SANTA REGINA”

Responsables: Ing. Julio Rivera Granda Ing. Jesús Jiménez Juárez

Referencia : Plano OCORV-CH-01

Fecha : Junio – 2015

1.- Parámetros de Suelos:

Para el desarrollo de la presente memoria de cálculo se han tomado datos de estudios realizados en zonas cercanas al proyecto, los mismos que a continuación se detallan:

Terreno Lateral: SP (Arena uniforme) Ángulo de fricción interna: 32° Carga admisible: 2.47 kg/cm2

Coeficiente de empuje activo: 0.307 Coeficiente de balasto: 6.46 kg/cm3

Peso específico del suelo: 1650 kg/cm3

2.- Características de los materiales:

2.1.- Concreto Armado

Peso volumétrico del concreto: 2400 kg/cm3

Resistencia a la compresión: 210 kg/cm2

Módulo de elasticidad: 2173707 Tn/m2

Módulo de Poisson: 0.20

2.2.- Acero

Esfuerzo de fluencia: 4200 kg/cm2

3.- Geometría de la cámara húmeda:

De acuerdo al plano de la referencia se tiene:

Vista de planta

4.-Diseño estructural:

4.1.- Modelamiento e idealización estructural:

Para determinar el comportamiento de la estructura, se ha realizado el modelamiento tridimensional de la misma empleando el software estructural SAP 2000, considerando las características físicas y mecánicas del suelo de apoyo y de los materiales brindados al inicio del presente documento.

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Previamente a la modelación se comprobó que la estructura es estable al deslizamiento y volcamiento. Debido a esto en los extremos de la losa inferior se restringieron los desplazamientos laterales, permitiéndose únicamente los desplazamientos en la dirección vertical (Posibles asentamientos de la estructura). Además el suelo de apoyo se idealizó como un conjunto de resortes que trabajan únicamente a compresión, con un valor determinado por el módulo de balasto.

4.2.- Cargas de diseño:

El metrado de cargas se realizado considerando la situación más crítica de los componentes de la estructura, así tenemos, que para el caso de los muros laterales se ha considerado la cámara húmeda vacía de tal forma que el empuje ejercido por el suelo lateral sobre los muros y por la sobrecarga generen los mayores esfuerzos. Por otro lado para el diseño de la losa de fondo además de la presión y sobrecarga descrita se ha considerado que la cámara húmeda está llena de agua.

El cálcalo de la presión ejercida por el terreno sobre los muros laterales (PS) se ha considerado lo indicado en el siguiente diagrama:

Tomando los datos presentados en el EMS y considerando una sobrecarga repartida de 1000 kg/m2, se determinó que:

Kaq = (0.307)(1) = 0.307 Tn/m2

Ka(q+γH) = (0.307)( 1+ 1.65*6.62) = 3.66 Tn/m2

Para el cálculo de la carga muerta solo fue necesario calcular el peso distribuido por m2 del agua almacenada, esto debido a que el peso propio de la estructura el software SAP 2000 lo calcula automáticamente.

Peso distribuido del agua: 6.34 Tn/m2

4.3.- Análisis estructural:

Para la determinación de los esfuerzos actuantes en los diferentes elementos que conforman la estructura se utilizaron las siguientes combinaciones de carga:

Carga última: 1.4 CM + 1.7 PS Carga de servicio: 1 CM + 1 PS

A continuación se muestran los resultados de los momentos en los distintos elementos:

Del modelo estructural se pudo verificar que el muro central ayuda a controlar los momentos actuantes hasta en un 50% de los momentos que actúan en los muros laterales de no considerar este muro, garantizando de esta manera un diseño más seguro.

Los momentos máximos por flexión positiva están en el orden de 3500 Kg.m, mientras que los momentos máximos por flexión negativa están en el orden de 3000 Kg.m.

Por otro lado se diseño de igual forma el acero de refuerzo obteniendo cuantías de acero de 10 cm2/ml de muro.

De igual forma del análisis estructural realizado se comprobó que la presión transmitida por la losa de fondo hacia el terreno de apoyo no supera la capacidad admisible del mismo.

CONCLUSIÓN:

La propuesta desarrollada en el plano de la referencia asegura un comportamiento estructural adecuado ante las solicitaciones de cargas indicadas y propias del tipo de estructura a construir.