Memoria Ptap Machetá

7/25/2019 Memoria Ptap Machet

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DISEO ESTRUCTURALPTAPMUNICIPO DE MACHET (CUNDINAMARCA)

BASADO EN


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DISEO ESTRUCTURALPTAP MUNICIPIO DE MACHET (CUNDINAMARCA)

2

Contenido

1 DISEO ESTRUCTURAL PTAP MUNICIPIO DE MACHET (CUNDINAMARCA) ...................... 31.1. GENERALIDADES ........................................................................................................... 3

1.2. GEOMETRA................................................................................................................... 3

1.3. SUPOSICIONES DE DISEO ............................................................................................ 7

1.4. MTODO DE DISEO ..................................................................................................... 7

1.5. MATERIALES .................................................................................................................. 8

1.6. COMBINACIONES DE CARGA ........................................................................................ 8

1.7. CARGAS ACTUANTES ................................................................................................... 10

1.6.1 Carga Muerta ....................................................................................................... 101.6.2 Carga Viva ............................................................................................................ 101.6.3 Carga de sismo ..................................................................................................... 101.6.4 Carga hidrosttica ................................................................................................ 141.6.5 Empuje de tierras y Sobre Carga de Equipos durante la construccin ............... 151.6.6 Efecto de Rebote ................................................................................................. 19

2 MODELO ESTRUCTURAL .................................................................................................... 19

3 ASIGNACIN DE CARGAS Y SOLICITACIONES EN LA ESTRUCTURA ................................... 193.1 SOLICITACIONES .......................................................................................................... 30

4 DISEO ESTRUCTURAL ...................................................................................................... 384.1 DISEO DE VIGAS Y COLUMNAS ................................................................................. 47

4.2 RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS ...................................................................... 47


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1 DISEO ESTRUCTURAL PTAP MUNICIPIO DE MACHET (CUNDINAMARCA)

1.1.

GENERALIDADES

En este captulo se presenta el diseo estructural de la PTAP del Municipio de Machet(Cundinamarca).

La PTAP en estudio est conformada por las siguientes estructuras:

Losa Planta de Tratamiento Compacta

Tanque de Contacto de Cloro

Tanque de Almacenamiento 200 m3

Lechos de Secado

1.2.GEOMETRA


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4

Figura 1. Geometra Planta de Losa Planta Compacta

Figura 2. Geometra Tanque de Contacto de Cloro


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5


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6

Figura 3. Geometra Tanque de Almacenamiento 200 m3

Figura 4. Geometra Lechos de Secado


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Todas las estructuras estn compuesta por placas (muros) apoyadas en sus cuatro lados, poruna losa de fondo en concreto reforzado. En el tanque de almacenamiento se plantea un

sistema aporticado de vigas y columnas, el cual ayudar a mejorar la rigidez de la estructura ysoportar la losa de cubierta del depsito. Como criterio de diseo se considera que estaestructura puede estar con contenido de agua al 100 % de su capacidad.

As, sobre las estructuras analizadas, construidas de acuerdo a esta memoria de clculo, sepresentarn las siguientes solicitaciones:

La presin hidrosttica, el empuje activo de tierras, la fuerza de sobre carga, las fuerzasssmicas tanto de la estructura como del relleno, y las cargas muertasde la estructura.

1.3.SUPOSICIONES DE DISEO

Para los anlisis matemticos se consideraron los siguientes aspectos bsicos:

Recomendaciones dadas en el Reglamento NSR-10, Titulo C.23 TANQUES Y ESTRUCTURAS DEINGENIERIA AMBIENTAL DE CONCRETO.

Durante el anlisis ssmico, se calcula la fuerza de sismo, sobre la estructura, por el mtodode anlisis pseudo esttico de Mononobe Okabe (aceptado por el reglamento NSR-10) y seconsidera el agua como un lquido en estado slido el cual produce los mayores efectos defuerzas ssmicas, la masa de este liquido se repartir en los elementos tipo Shells que

componen las paredes del modelo.

El anlisis consisti en el clculo de las solicitaciones mximas sobre la estructura, bajo laaccin de la carga muerta correspondiente, la carga viva, las presiones de agua contenida, elempuje de terreno sobre los muros, las exigencias por carga ssmica y el efecto de rebote quese presenta en el momento de desocupar el tanque.

1.4.MTODO DE DISEO

Las estructuras se modelaron mediante el mtodo de los elementos finitos, usando comoherramienta de procesamiento un programa basado en operaciones con matrices

denominado SAP2000; los diferentes elementos como muros y placas se simularon medianteelementos tipo shells de dimensiones acordespara optimizar el modelo en cuanto a laobtencin de resultados lo ms reales posibles, los elementos como vigas y columnas semodelaron utilizando elementos tipo frame, el suelo bajo el cual se encuentra cimentadala estructura y que ofrece restriccin lateral de los muros se simul mediante el uso deresortes cimentacin flexible tipo Winkler , la constante del resorte en el modelo es elmdulo de balasto, Ks = 1.71 kg/cm3.


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8

Las presiones debidas a empujes hidrostticos y de tierras fueron asignados a los shellsusando la herramienta del programa SAP2000 Joint Patterns y el pesoespecifico de agua

(10 kN/m

3

) o de relleno (18 kN/m

3

), as como el coeficiente activo de presiones determinadopara un ngulo de friccin interna de 18.

1.5.

MATERIALES

En los anlisis que siguen se utilizaron los siguientes materiales, los cuales deben usarse en laconstruccin de las diferentes estructuras:

CONCRETO:

fc= 28 MPa (280 Kg/cm2)

Ec= 24870.06 MPa. (248701 Kg/cm2)

ACERO DE REFUERZO:

Fy= 420 MPa (4200 Kg/cm2)E= 200000 MPa. (2000000 Kg/cm2)

1.6.COMBINACIONES DE CARGA

El diseo de la estructura se realiz siguiendo los dictmenes del reglamento NSR-10, para el

mtodo de la resistencia ltima usando los factores de reduccin de resistencia y demayoracin de cargas all descritos, as como las diferentes combinaciones descritas en elcaptulo B.2.4.2 del mismo reglamento.

Siguiendo las recomendaciones del captulo C.23-C.9.2.6 del reglamento NSR-10, lascombinaciones de carga en donde no se tienen en cuenta los efectos ssmicos se vernafectadas por el Coeficiente de Durabilidad Ambiental, Sd, el cual se define como:

El esfuerzo permisible de traccin, en el refuerzo se ha considerado como fs= 140 MPa, demanera tal que el coeficiente de durabilidad ambiental es igual a:


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9

Sd= 1.0x420 MPa / 1.40x140 MPa = 2.14

Las combinaciones a utilizar fueron las siguientes:

I: 2.14 (1.40D)II: 2.14 (1.20D + 1.60L +1.60F)III: 2.14 (1.20D + 1.60L +1.60H + 1.60S)IV: 1.20D + 1.00H + 1.00S +1.00EV: 2.14 (0.90D + 1.60F)VI: 2.14 (0.90D + 1.60H + 1.60S)VII: 0.90D + 1.00H + 1.00S + 1.00EVIII: 1.20D + 1.60L (Para el diseo de la Tapa)IX: 1.20D + 1.60R

Donde:

D: Carga muertaL: Carga viva Sobre TapasE: Carga de sismo (para Tierras y estructura)F: Cargas hidrostticasH: Cargas por Empujes del SueloS: Cargas por SobrecargaE: Presin de tierras bajo condicin de sismo.

R: Rebote, accin de levantamiento que se presenta cuando el tanque se desocupa.

Para el diseo de la cimentacin, se utilizan las siguientes combinaciones de carga:

I: 1.00DII: 1.00D + 1.00L +1.00FIII: 1.00D + 1.00L +1.00H + 1.00SIV: 1.00D + 0.75H + 0.75S +0.70EV: 0.60D + 1.00FVI: 0.60D + 1.00H + 1.00SVII: 0.60D + 1.00H + 1.00S + 0.70E

VIII: 1.00D + 1.00L (Para el diseo de la Tapa)IX: 1.00D + 1.00R


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1.7.CARGAS ACTUANTES

1.6.1

Carga Muerta

La carga muerta de las estructuras est compuesta por el peso propio de los elementos quelas conforman. Dado el dimensionamiento de los mismos, el programa de anlisis utilizadogenera este clculo automticamente al asignarle el multiplicador de peso propio al caso decarga correspondiente y lo incluye dentro del caso esttico correspondiente.

1.6.2 Carga Viva

Corresponde a las cargas vivas que se puedan producir por el uso de la estructura, para estecaso se tom como carga viva 2.0 kN/m, de acuerdo a las recomendaciones dadas en el

reglamento NSR-10.

1.6.3

Carga de sismo

Se adiciona la masa que aporta el agua para efectos ssmicos tal como lo define el ttulo A-1del reglamento NSR-10, esta masa se reparte en las paredes de los muros en el modelomatemtico. El anlisis ssmico se realiz de acuerdo a los parmetros ssmicos del municipiode Machet, (Cundinamarca), el cual se encuentra en zona de amenaza ssmica intermediacon valores de Aa: 0.20 y Av: 0.25.

A continuacin se presentan los clculos realizados para obtener los empujes del suelocuando acta bajo accin ssmica.

LOSA PLANTA COMPACTA

av = aceleracin vertical del terreno, debida al sismo

a = ngulo de la cara del muro con la horizontal

ah = aceleracin horizontal del terreno, debida al sismo

= ngulo de l te rreno con la horizontal

d' = ngulo de las fuerzas con la normal de la car adel muro

av = 0.20

a = 90

ah = 0.1 ah=0.5*Aa, (A.5.5.3 a C.C.D.P\95)

d' = 0.00

= 0

y = 7.13

PRESIN LATERAL DE T IERRAS BAJO CONDICIONES S SMICAS DE ACUERDO A MONONOBE-OK ABE

MTODO PSEUDO E STTICO)


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11

= 1.54 0.11 T/m

= 0.51

0.00

0.41

2

)()'(

)'()''(1

sensen

sensenD

A

)'()()cos(

)'()1(

2

2

sensenD

senaKae

A

v

KaeaH

Paev)1(

2

2

WRelleno 1

WRelleno 2

Wbastago

Wzarpa centralWRzarpa trasera Wzarpadelantera

WRelleno 1

WRelleno 2

Wbastago


TANQUE CONTACTO DE CLORO



ah = aceleracin horizontal del terreno, debida al sismo

= ngulo de l te rreno con la horizontal


av = 0.20

a = 90

ah = 0.1 ah=0.5*Aa, (A.5.5.3 a C.C.D.P\95)

d' = 0.00

= 0

y = 7.13

= 1.54 5.28 T/m

PRESIN LATERAL DE T IERRAS BAJO CONDICIONES S SMICAS DE ACUER DO A MONONOBE-OK ABE

MTODO PSEUDO ESTTICO)

2

)()'(

)'()''(1

sensen

sensenD

A KaeaH

Paev)1(

2

2


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12

= 0.51

0.00

2.82)'()()cos(

)'()1(

2

2

sensenD

senaKae

A

v

WRelleno 1

WRelleno 2

Wbastago


WRelleno 1

WRelleno 2

Wbastago


TANQUE 200 M3



ah = aceleracin horizontal del terreno, debida al sismo = ngulo de l te rreno con la horizontal


av = 0.20

a = 90

ah = 0.1 ah=0.5*Aa, (A.5.5.3 a C.C.D.P\95)

d' = 0.00

= 0

y = 7.13

= 1.54 5.28 T/m



2

)()'(

)'()''(1

sensen

sensenD

A KaeaH

Paev

)1(2

2


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13

= 0.51

0.00

2.82)'()()cos(

)'()1(

2

2

sensenD

senaKae

A

v

WRelleno 1

WRelleno 2

Wbastago


WRelleno 1

WRelleno 2

Wbastago


LECHOS DE SECADO



ah = aceleracin horizontal del terreno, debida al sismo = ngulo de l te rreno con la horizontal


av = 0.20

a = 90

ah = 0.1 ah=0.5*Aa, (A.5.5.3 a C.C.D.P\95)

d' = 0.00

= 0

y = 7.13

= 1.54 0.50 T/m



2

)()'(

)'()''(1

sensen

sensenD

A KaeaH

Paev

)1(2

2


14/48


14

= 0.51

0.00

0.86)'()()cos(

)'()1(

2

2

sensenD

senaKae

A

v

WRelleno 1

WRelleno 2

Wbastago


WRelleno 1

WRelleno 2

Wbastago


1.6.4 Carga hidrosttica

Es la fuerza lateral del agua, que insta abrir las paredes de su estructura contenedora, se

puede evaluar mediante un triangulo de presiones, considerando el Agua (10 kN/m3), y lacorrespondiente altura de la lmina del agua.

De acuerdo a la geometra del depsito se tiene que la estructura tiene una altura H,teniendo entonces el siguiente empuje, producido por fuerzas hidrostticas:

EAgua= h20x H

El peso de la Planta Compacta de tratamiento de agua potable es de 400 kN y su rea decontacto es de 13 m2, asignndose en el modelo una carga de 30.78 kN/m2, los cuales se hanubicado en la hiptesis de carga de Agua.


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1.6.5 Empuje de tierras y Sobre Carga de Equipos durante la construccin

Se considera para el caso de las estructuras enterradas, una sobre-altura de relleno de 0.6 m

de altura, para efectos de tener en cuenta un posible aumento de presiones debido a losequipos de compactacin que se usen en el proceso constructivo.

A continuacin se presentan los clculos realizados para obtener los empujes activos.


relleno = 1.85 T/m3

adm= 12 T/m2

0.6 1.11 T/m2

18 0.3141593 = 0.325

f'c = 280 Kg/cm2

concreto= 2.4 T/m3

Aa = 0.2

profundidad de enterramiento de la estructura 0.54 m

0.00 0 h' = 0.60 m

P R E S I N L A T E R A L D E T I E R R A S

= 0.53

= 0.46 T/m.

P U N T O D E A P L I C A C I N

0.59 T/m/m Sobre Carga

Pa 0.53 T/m/m Empuje Activo

REA y i AREA*yi0.32 0.3 0.090.14 0.18 0.030.46 0.11

0.24

M U R O

R E L L E N O

D A T O S D E S U E L O D E R E L L E N O Y D E C I M E N T A C I O N P A R E D E S D E T A N Q U E

r '

r

P R E S I N L A T E R A L D E T I E R R A S E M P U J E A C T I VO D E R A N K I N NE ) P A R E D E S D E T A NQ U E

S U E L O D E S O P O R TE S O BR E C A R G A

Dada la incert idumbre que se presenta sobre la existencia permanente del suelo localizado al frente del muro

se desprecia el empuje pasivo que ejerce este suelo

Ycg

relleno

r

r

'coscoscos

'coscoscoscos

22

22

Ka

'2*2

*Pa

2

HhHK

a


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16

TANQUE DE CONTACTO DE CLORO

relleno = 1.85 T/m3

adm= 12 T/m2

0.6 1.11 T/m2

18 0.3141593 = 0.325

f'c = 280 Kg/cm2

concreto= 2.4 T/m3

Aa = 0.2


0.00 0 h' = 0.60 m


= 0.53

= 9.1 T/m.

P U N T O D E A P L I C AC I N



REA yi AREA*yi2.21 1.9 4.146.89 1.25 8.62

9.10 12.75

D A TO S D E S U E L O D E R E L L E N O Y D E C I M E N T A C IO N P A R E D E S D E T A NQ U E

r '

r

P R E S I N L AT E R A L D E T I E R R A S E M P U J E A C T I V O D E R A N K I N N E ) P A R E D E S D E T AN Q U E

S U E L O D E S O P O R T E S O B R E C A R G A

Dada la incertidumbre que se presenta sobre la existencia permanente del suelo localizado al frente del muro


Ycg 1.40

M U R O

R E L L E N O

relleno

r

r

'coscoscos

'coscoscoscos

22

22

Ka

'2*2

*Pa

2

HhHKa


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17

TANQUE 200 M3

relleno = 1.85 T/m3

adm= 12 T/m2

0.6 1.11 T/m2

18 0.3141593 = 0.325

f'c = 280 Kg/cm2

concreto= 2.4 T/m3

Aa = 0.2


0.00 0 h' = 0.60 m


= 0.53

= 9.1 T/m.




REA yi AREA*yi2.21 1.9 4.146.89 1.25 8.62

9.10 12.75

D A TO S D E S U E L O D E R E L L E N O Y D E C I M E N T A C IO N P A R E D E S D E T A NQ U E

r '

r

P R E S I N L AT E R A L D E T I E R R A S E M P U J E A C T I V O D E R A N K I N N E ) P A R E D E S D E T AN Q U E




Ycg 1.40

M U R O

R E L L E N O

relleno

r

r

'coscoscos

'coscoscoscos

22

22

Ka

'2*2

*Pa

2

HhHKa


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18

LECHOS DE SECADO

relleno = 1.85 T/m3

adm= 12 T/m2

0.6 1.11 T/m2

18 0.3141593 = 0.325

f'c = 280 Kg/cm2

concreto= 2.4 T/m3

Aa = 0.2


0.00 0 h' = 0.60 m


= 0.53

= 1.32 T/m.




REA yi AREA*yi0.68 0.6 0.390.65 0.38 0.25

1.32 0.640.48

M U R O

R E L L E N O

D A T O S D E S U E L O D E R E L L E N O Y D E C I M E N T AC I O N P A R E D E S D E L E C H O S

r '

r

P R E S I N L A TE R A L D E T IE R R A S E M P U J E A C T I V O D E R AN K I N N E ) P A R E D E S D E L E C H O S




Ycg

relleno

r

r

'coscoscos

'coscoscoscos

22

22

Ka

'2*2

*Pa

2

HhHKa


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19

1.6.6 Efecto de Rebote

Al aliviarle las presiones al suelo, este reacciona producindose el efecto conocido como

rebote, que para fines prcticos se puede considerar como un 50 % de las cargas aplicadas,esta estimacin se hace ya que el estudio de suelos no define ningn parmetro para estimareste efecto.

2 MODELO ESTRUCTURAL

Los modelos matemticos utilizados para realizar los anlisis se han elaborado utilizando unaherramienta computacional, software SAP2000, la cual se alimenta con la geometra,propiedades fsicas y mecnicas de cada uno de los elementos que sern modelados. Para lasimulacin de las paredes y las losas de los tanques se utilizaron elementos tipo Shell, los

cuales fueron subdivididos en varios Shell ms pequeos, con el objeto de discretizar el

modelo y obtener resultados ms aproximados, las vigas y columnas se modelaron utilizandoelementos tipo frame.

3 ASIGNACIN DE CARGAS Y SOLICITACIONES EN LA ESTRUCTURA

PRESIN DE AGUA SOBRE PAREDES (kN/m)LOSA PLANTA COMPACTA


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20

PRESIN DE AGUA SOBRE PAREDES (kN/m)TANQUE DE CONTACTO DE CLORO


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21

PRESIN DE AGUA SOBRE PAREDES (kN/m)TANQUE 200 M3

PRESIN DE AGUA SOBRE PAREDES (kN/m)LECHOS DE SECADO


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22

PRESIN DE TIERRAS SOBRE PAREDES (kN/m)LOSA PLANTA COMPACTA

PRESIN DE TIERRAS SOBRE PAREDES (kN/m)TANQUE DE CONTACTO DE CLORO


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23

PRESIN DE TIERRAS SOBRE PAREDES (kN/m)TANQUE 200 M3

PRESIN DE TIERRAS SOBRE PAREDES (kN/m)LECHOS DE SECADO


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24

PRESIN TIERRAS EN CONDICIONES SISMICAS SOBRE MUROS (kN/m) LOSA PLANTACOMPACTA

PRESIN TIERRAS EN CONDICIONES SISMICAS SOBRE MUROS (kN/m) TANQUE DECONTACTO DE CLORO


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25

PRESIN TIERRAS EN CONDICIONES SISMICAS SOBRE MUROS (kN/m)TANQUE 200 M3

PRESIN TIERRAS EN CONDICIONES SISMICAS SOBRE MUROS (kN/m) LECHOS DESECADO


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26

PRESIN DE SOBRECARGA EN MUROS (kN/m)TANQUE DE CONTACTO DE CLORO

PRESIN DE SOBRECARGA EN MUROS (kN/m)TANQUE 200 M3


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27

PRESIN DE SOBRECARGA EN MUROS (kN/m)LECHOS DE SECADO

EFECTO DE REBOTE EN LOSA DE FONDO (kN/m)LOSA PLANTA COMPACTA


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28

EFECTO DE REBOTE EN LOSA DE FONDO (kN/m)TANQUE CONTACTO DE CLORO

EFECTO DE REBOTE EN LOSA DE FONDO (kN/m)TANQUE 200 M3


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29

CARGA VIVA (kN/m)LOSA PLANTA COMPACTA

CARGA VIVA (kN/m)TANQUE 200 M3


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3.1 SOLICITACIONES

MOMENTO M11 SOBRE MUROS (kN-m/m)LOSA PLANTA COMPACTA

Los resultados que se aprecian en la figura son para la combinacin V, estos momentosactan paralelo al eje 1 local.

MOMENTO M22 SOBRE MUROS (kN-m/m)LOSA PLANTA COMPACTA

Los resultados que se aprecian en la figura son para la combinacin II, estos momentos

actan paralelo al eje 2 local y este eje est en la direccin Vertical de la ilustracin deltanque.


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31

MOMENTO M11 SOBRE MUROS (kN-m/m)TANQUE DE CONTACTO DE CLORO

Los resultados que se aprecian en la figura son para la combinacin III, estos momentosactan paralelo al eje 1 local.

MOMENTO M22 SOBRE MUROS (kN-m/m)TANQUE DE CONTACTO DE CLORO

Los resultados que se aprecian en la figura son para la combinacin III, estos momentosactan paralelo al eje 2 local.


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32

MOMENTO M11 SOBRE MUROS (kN-m/m)TANQUE 200 M3

Los resultados que se aprecian en la figura son para la combinacin II, estos momentosactan paralelo al eje 1 local.

MOMENTO M22 SOBRE MUROS (kN-m/m)TANQUE 200 M3



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33

MOMENTO M11 SOBRE MUROS (kN-m/m)LECHOS DE SECADO


MOMENTO M22 SOBRE MUROS (kN-m/m)LECHOS DE SECADO



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CORTANTE V13 EN MUROS (kN/m) - LOSA PLANTA COMPACTA

Los resultados que se aprecian en la figura actan en la cara 1 de la los shell y en direccindel eje 3 local que es perpendicular a los muros, estos cortantes estn en unidades de kN/(mlde muro), por lo cual habr que multiplicar por el ancho efectivo de cada shell para calcularel esfuerzo en la seccin y as poder compararlo con el corte que resiste el concreto, segnNSR-10.

CORTANTE V23 EN MUROS (kN/m)LOSA PLANTA COMPACTA

Los resultados que se aprecian en la figura actan en la cara 2 de la los shelly en direccindel eje 3 local que es perpendicular a los muros, estos cortantes estn en unidades de kN/(mlde muro), por lo cual habr que multiplicar por el ancho efectivo de cada shell para calcularel esfuerzo en la seccin y as poder compararlo con el corte que resiste el concreto, segnNSR-10.


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35

CORTANTE V13 EN MUROS (kN/m) - TANQUE CONTACTO DE CLORO

Los resultados que se aprecian en la figura actan en la cara 1 de los Shell y en direccindel eje 3 local que es perpendicular a los muros, estos cortantes estn en unidades de kN/(mlde muro), por lo cual habr que multiplicar por el ancho efectivo de cada shell para calcularel esfuerzo en la seccin y as poder compararlo con el corte que resiste el concreto, segnNSR-10.

CORTANTE V23 EN MUROS (kN/m) - TANQUE CONTACTO DE CLORO

Los resultados que se aprecian en la figura actan en la cara 2 de los shell y en direccin deleje 3 local que es perpendicular a los muros, estos cortantes estn en unidades de kN/(ml demuro), por lo cual habr que multiplicar por el ancho efectivo de cada shell para calcular elesfuerzo en la seccin y as poder compararlo con el corte que resiste el concreto, segnNSR-10.


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36

CORTANTE V13 EN MUROS (kN/m) - TANQUE 200 M3


CORTANTE V23 EN MUROS (kN/m) - TANQUE 200 M3



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37

CORTANTE V13 EN MUROS (kN/m) - LECHOS DE SECADO


CORTANTE V23 EN MUROS (kN/m) - LECHOS DE SECADO



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4 DISEO ESTRUCTURAL


MUROS Capacidad de Disipacin de Energia :DES

Refuerzo posit ivo cara externa

Recubrimiento lateral 5 cmRecubrimiento 0.075 m

Altura h 0.15 m f'c 28 Mpa 0.0283

Base b 1.00 m fyflexion 420 Mpa 0.0213

h efectiva d 0.07 m fycortante 240 Mpa 42.02 kN-m

" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "

Mu 7.98 kN-m

Ku 1693.25 Mpa

r 0.0047 ok

As 3.20 cm2

Area de Varilla 1.27 cm2

N de Varillas 3

Es paciamiento 47.50 cm

Refuerzo n egativo cara interna


Altura h 0.15 m f'c 28 Mpa

Base b 1.00 m fyf lexion 420 Mpa

h efectiva d 0.07 m fycortante 240 Mpa

" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "

Mu 5.87 kN-m

Ku 1245.54 Mpa

r 0.0034 ok

As 2.33 cm2


N de Varillas 2


Revisin a Cortante

Vu 9.86 kNVn 46.32 kN

N de Varilla 4

NO REQUIERE VS

DISEO DE MUROS PLA NTA COMPACTA

N de Varilla 4

r balanceado =

0.75*r

M'u =


39/48


39

MURO LA RGO Capacidad de Disipacin de Energia :DES

Refuerzo posit ivo cara externa Recubrimiento lateral 5 cmRecubrimiento 0.075 m

Altura h 0.15 m f'c 28 Mpa 0.0283



" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "

Mu 6.18 kN-m

Ku 1310.47 Mpa

r 0.0036 ok

As 2.46 cm2


N de Varillas 2







" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "Mu 10.48 kN-m

Ku 2222.87 Mpa

r 0.0062 ok

As 4.27 cm2


N de Varillas 4


Revisin a Cortante

Vu 22.66 kN

Vn 46.32 kN

DISEO DE M URO LA RGO TA NQUE CLORACIN

NO REQUIERE VS

N de Varilla 4

N de Varilla 4

r balanceado =

0.75*r

M'u =


40/48


40

TANQUE DE CONTACTO CLORO

MURO LARGO Capacidad de Disipacin de Energia :DES

Refuerzo p osit ivo cara externa


Altura h 0.15 m f'c 28 Mpa 0.0283



" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "

Mu 6.18 kN-m

Ku 1310.47 Mpa

r 0.0036 okAs 2.46 cm2


N de Varillas 2

Espaciam iento 95.00 cm






" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "

Mu 10.48 kN-m

Ku 2222.87 Mpa

r 0.0062 ok

As 4.27 cm2


N de Varillas 4


Revisin a Cortante

Vu 22.66 kNVn 46.32 kN

DISEO DE MURO LA RGO TA NQUE CLORACIN

NO REQUIERE VS

N de Varilla 4

N de Varilla 4

r balanceado =

0.75*r

M'u =


41/48


41

MURO CORTO Capacidad de Disipacin de Energia :DES

Refuerzo p osit ivo cara externa Recubrimiento lateral 5 cmRecubrimiento 0.075 m

Altura h 0.15 m f'c 28 Mpa 0.0283



" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "

Mu 1.78 kN-m

Ku 377.69 Mpa

r 0.0010 ok

As 2.29 cm2


N de Varillas 2







" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "Mu 8.39 kN-m

Ku 1779.83 Mpa

r 0.0049 ok

As 3.38 cm2


N de Varillas 3


Revisin a Cortante

Vu 24.88 kN

Vn 46.32 kN

N de Varilla 4

NO REQUIERE VS

DISEO DE MURO CORTO TANQUE CLORA CIN

N de Varilla 4

r balanceado =

0.75*r

M'u =


42/48


42

LOSA DE PISO Capacidad de Disipacin de Energia :DES

Refuerzo posit ivo cara externa Recubrimiento lateral 5 cmRecubrimiento 0.075 m

Altura h 0.15 m f'c 28 Mpa 0.0283



" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "

Mu 1.05 kN-m

Ku 222.80 Mpa

r 0.0006 ok

As 2.29 cm2


N de Varillas 2







" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "Mu 8.09 kN-m

Ku 1717.02 Mpa

r 0.0047 ok

As 3.25 cm2


N de Varillas 3


Revisin a Cortante

Vu 6.92 kN

Vn 46.32 kN

N de Varilla 4

NO REQUIERE VS

DISEO DE MURO LOSA DE PISO TA NQUE CLORACIN

N de Varilla 4

r balanceado =

0.75*r

M'u =


43/48


43

TANQUE 200 M3

fy :

f'c:

mn: 0.0050 Segn C.23 NSR-10 Rojo: 1

Sep. Mx. Blanco: 2

Mod. Balasto: Azul: 3

Diseo a flexin

Elemen

to

b(cm)

h(cm)

rec(cm)

M(kNm)

principal

(#)

transv.(#)

def

Asrequerido

cm2

Separa

cinmxim

a(cm)

Separa

cinadopta

da(cm)

Asadopta

do

cm2

Refuerzoadoptado

Cump

le?

100 30 5 40.00 5 5 0.0017 0.0025 6.25 31.7 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 30 5 13.50 5 5 0.0006 0.0025 6.25 31.7 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 30 5 20.94 5 5 0.0009 0.0025 6.25 31.7 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 30 5 39.09 5 5 0.0017 0.0025 6.25 31.7 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 30 5 28.94 5 5 0.0012 0.0025 6.25 31.7 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 30 5 13.23 5 5 0.0006 0.0025 6.25 31.7 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 30 5 68.10 5 5 0.0030 0.0030 7.42 26.7 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 30 5 45.02 5 5 0.0019 0.0025 6.25 31.7 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 20 5 11.61 5 5 0.0014 0.0025 3.75 52.8 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 20 5 8.04 5 5 0.0010 0.0025 3.75 52.8 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 20 5 9.17 5 5 0.0011 0.0025 3.75 52.8 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 20 5 4.54 5 5 0.0005 0.0025 3.75 52.8 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 30 5 48.92 5 5 0.0021 0.0025 6.25 31.7 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 30 5 55.48 5 5 0.0024 0.0025 6.25 31.7 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 30 5 46.07 5 5 0.0020 0.0025 6.25 31.7 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 30 5 49.85 5 5 0.0022 0.0025 6.25 31.7 20 9.90 # 5 c/ 20cm OK

100 20 5 18.35 4 4 0.0022 0.0025 3.75 33.8 20 6.33 # 4 c/ 20cm OK

100 20 5 30.22 4 4 0.0037 0.0037 5.52 23.0 20 6.33 # 4 c/ 20cm OK

100 20 5 15.94 4 4 0.0019 0.0025 3.75 33.8 20 6.33 # 4 c/ 20cm OK

100 20 5 26.58 4 4 0.0032 0.0032 4.84 26.2 20 6.33 # 4 c/ 20cm OK

Revisin de agrietamiento

b

(cm)

h

(cm)

rec

(cm)

Mu

(kNm)

Mservicio(kNm)

principal(#)

transv. (#)

Separacinadoptada(cm)

N

barras

100 30 5 40.00 28.57 5 5 20 5.00 130.6 50.0 71.0 Ok

100 30 5 13.50 9.64 5 5 20 5.00 44.1 50.0 231.0 Ok

100 30 5 20.94 14.96 5 5 20 5.00 68.4 50.0 145.1 Ok

100 30 5 39.09 27.92 5 5 20 5.00 127.6 50.0 72.9 Ok

100 30 5 28.94 20.67 5 5 20 5.00 94.5 50.0 102.1 Ok

100 30 5 13.23 9.45 5 5 20 5.00 43.2 50.0 235.9 Ok

100 30 5 68.10 48.64 5 5 20 5.00 222.3 50.0 37.3 Ok

100 30 5 45.02 32.16 5 5 20 5.00 147.0 50.0 61.9 Ok

100 20 5 11.61 8.29 5 5 20 5.00 66.1 50.0 150.4 Ok

100 20 5 8.04 5.74 5 5 20 5.00 45.8 50.0 221.8 Ok

100 20 5 9.17 6.55 5 5 20 5.00 52.2 50.0 193.2 Ok

100 20 5 4.54 3.25 5 5 20 5.00 25.9 50.0 400.5 Ok

100 30 5 48.92 34.94 5 5 20 5.00 159.7 50.0 56.1 Ok

100 30 5 55.48 39.63 5 5 20 5.00 181.1 50.0 48.2 Ok

100 30 5 46.07 32.91 5 5 20 5.00 150.4 50.0 60.2 Ok

100 30 5 49.85 35.61 5 5 20 5.00 162.8 50.0 54.9 Ok

100 20 5 18.35 13.11 4 4 20 5.00 158.2 50.0 56.3 Ok

100 20 5 30.22 21.59 4 4 20 5.00 260.6 50.0 29.9 Ok

100 20 5 15.94 11.38 4 4 20 5.00 137.4 50.0 66.5 Ok

100 20 5 26.58 18.99 4 4 20 5.00 229.2 50.0 35.5 Ok

420 MPa Nomenclatura de ejes:

28 MPa

30 cm

1.71 kg/cm

DISEO ESTRUCTURAL TQ 200 M3

Geometra Mom. Refuerzo por flexin Refuerzo requerido

Cara

MURO

LARGO

Hor. Int. M11(+)

Hor. Ext. M11(-)

Ver. Int. M22(+)

Ver. Ext. M22(-)

MURO

CORTO

Hor. Int. M11(+)

Hor. Ext. M11(-)

Ver. Int. M22(+)

Ver. Ext. M22(-)

MURO

CAJA

Inf. Corto M11(+)

Sup. Corto M11(-)

Sup. largo M22(+)

Inf. largo M22(-)

F Reduccin: 1.40

Geometra Momentos Refuerzo

fs(MPa)

LOSA

PISO

Inf. Corto M11(+)

Sup. Corto M11(-)

Sup. largo M22(+)

Inf. largo M22(-)

TAPA

Inf. Corto M11(+)

Sup. Corto M11(-)

Sup. largo M22(+)

Inf. largo M22(-)

Cc(mm)

Separacin (S)

MximaRefuerzo

(cm) s/ACI Cump

le?

Tramo Cara

MURO LARGO

Hor. Int. M11(+)

Hor. Ext. M11(-)

Ver. Int. M22(+)

Ver. Ext. M22(-)

MURO CORTO

Hor. Int. M11(+)

Hor. Ext. M11(-)

Ver. Int. M22(+)

Ver. Ext. M22(-)

MURO CAJA

Inf. Corto M11(+)

Sup. Corto M11(-)

Sup. largo M22(+)

Inf. largo M22(-)

LOSA PISO

Inf. Corto M11(+)

Sup. Corto M11(-)

Sup. largo M22(+)

Inf. largo M22(-)

TAPA

Inf. Corto M11(+)

Sup. Corto M11(-)

Sup. largo M22(+)

Inf. largo M22(-)


44/48


44

Revisin a cortante

Rojo: 1

Blanco: 2

Azul: 3

b

(cm)

h

(cm)

recub

(cm)

Vu

kN

vu

kN/m

Vc

kN/m

Vs

kN/m

As

m/m

100 30 5 72.16 288.6 661.4 0.0 0.0000 -

100 30 5 74.56 298.2 661.4 0.0 0.0000 -

100 30 5 59.93 239.7 661.4 0.0 0.0000 -

100 30 5 80.29 321.2 661.4 0.0 0.0000 -

100 30 5 73.47 293.9 661.4 0.0 0.0000 -

100 30 5 73.47 293.9 661.4 0.0 0.0000 -

100 30 5 57.48 229.9 661.4 0.0 0.0000 -

100 30 5 76.86 307.5 661.4 0.0 0.0000 -

100 20 5 55.01 366.8 661.4 0.0 0.0000 -

100 20 5 52.47 349.8 661.4 0.0 0.0000 -

100 20 5 86.73 578.2 661.4 0.0 0.0000 -100 20 5 40.63 270.9 661.4 0.0 0.0000 -

100 30 5 124.16 496.7 661.4 0.0 0.0000 -

100 30 5 123.30 493.2 661.4 0.0 0.0000 -

100 30 5 164.34 657.4 661.4 0.0 0.0000 -

100 30 5 148.78 595.1 661.4 0.0 0.0000 -

100 20 5 38.53 256.8 661.4 0.0 0.0000 -

100 20 5 43.12 287.5 661.4 0.0 0.0000 -

100 20 5 48.74 324.9 661.4 0.0 0.0000 -

100 20 5 48.47 323.1 661.4 0.0 0.0000 -

Nomenclatura de ejes:

661.4 kN/m

Geometra Cortante

s sum.Elemento Resultante

MURO LARGO

V13(+)

V13(-)

V23(+)

V23(-)

MURO CORTO

V13(+)

V13(-)

V23(+)

V23(-)

TAPA

V13(+)

V13(-)

V23(+)

V23(-)

MURO CAJA

V13(+)

V13(-)

V23(+)V23(-)

LOSA PISO

V13(+)

V13(-)

V23(+)

V23(-)

'

cVc 0.17 f 0.75


45/48


45

LECHOS DE SECADO

LOSA PISO Capacidad de Disipacin de Energia :DES

Refuerzo p osit ivo cara externa


Altura h 0.15 m f'c 28 Mpa 0.0283



" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "

Mu 5.37 kN-m

Ku 1139.44 Mpa

r 0.0031 okAs 2.29 cm2


N de Varillas 2







" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "

Mu 6.88 kN-m

Ku 1459.85 Mpa

r 0.0040 ok

As 2.75 cm2


N de Varillas 3


Revisin a Cortante

Vu 22.40 kNVn 46.32 kN

N de Varilla 4

NO REQUIERE VS

DISEO DE MUROS LECHOS DE SECA DO

N de Varilla 4

r balanceado =

0.75*r

M'u =


46/48


46

MURO LARGO Capacidad de Disipacin de Energia :DES

Refuerzo p osit ivo cara externa Recubrimiento lateral 5 cmRecubrimiento 0.075 m

Altura h 0.15 m f'c 28 Mpa 0.0283



" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "

Mu 6.18 kN-m

Ku 1310.47 Mpa

r 0.0036 ok

As 2.46 cm2


N de Varillas 2







" 6 - 9 " " 9- 12 " " 12 - 15 " " 15 - 18 " " 18 - 21" " 21- 24 " " 24 - 27 " " 27 - 30 "Mu 10.48 kN-m

Ku 2222.87 Mpa

r 0.0062 ok

As 4.27 cm2


N de Varillas 4


Revisin a Cortante

Vu 22.66 kN

Vn 46.32 kN

DISEO DE MURO LARGO LECHOS DE SECADO

NO REQUIERE VS

N de Varilla 4

N de Varilla 4

r balanceado =

0.75*r

M'u =


47/48


47

4.1 DISEO DE VIGAS Y COLUMNAS

La revisin y diseo para las vigas y columnas que hacen parte del depsito se realizar

utilizando la herramienta de diseo de concreto reforzado que trae el software mediante elcual se elabor la modelacin del depsito, el software har una revisin basado en lanormativa ACI318-11.

En el Anexo 1 se presenta el diseo de las vigas y las columnas.

4.2 RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS

Todo el equipo para transporte y mezclado del concreto debe de estar limpio.

Todos los residuos se deben de retirar del lugar que va a ocupar el concreto.

La parte interna de las formaletas debe de estar protegida.

Refuerzo libre de grasa o cualquier otra sustancia no metlica que impida la adherenciacon el concreto.

Las juntas de construccin deben de limpiarse removiendo la lechada, el agua estancaday humedecer antes de la otra fundida.

El tiempo de mezclado debe de ser el suficiente para producir una mezcla homognea sinllegar a producir segregacin tiempo aprox., recomendado 1 min. y medio luego quetodos los componentes estn dentro de la mezcladora al menos que con un tiempoinferior se llegue a la homogeneidad de la mezcla.

Para evitar la segregacin debida al exceso de manipulacin de la mezcla esta se debe derealizar cerca del sitio de fundicin.

La velocidad de colocacin ser tal que el concreto se encuentre en estado plsticopermitindole fluir entre las barras de refuerzo.

No se debe de colocar el concreto que una vez mezclado se le adicione agua ni aquel quese someta a una nueva mezcla luego de su fraguado inicial. Excepto el visto bueno delsupervisor.

Una vez iniciado el proceso de fundicin este debe culminarse hasta las juntas deconstruccin definidas en los planos o de acuerdo los requisitos de la NSR/10.

El concreto exceptuando el de alta resistencia a temprana edad debe de mantenerse auna temperatura mayor a los 10 y hmedo para permitir su hidratacin por lo menosdurante los 7 primeros das contados a partir de su vaciado.

Se debe cumplir estrictamente con los recubrimientos mnimos y con la altura til d dela seccin de clculo.

El Agregado grueso debe ser del mayor tamao posible iniciando con un tamao de 25cm. Sin que se exceda 1/5 de la menor dimensin entre caras de las formaletas o 1/3 delespesor de las losas o 3/4 de la separacin libre mnima entre barras de refuerzo.

En el diseo de la mezcla se debe de tener en cuenta las exigencias de la NSR/10 conrespecto a la relacin Agua/ cemento para este tipo de estructuras.


48/48


Se deben de manejar relaciones agua / cemento en peso menores de 0.45, elasentamiento mximo Slump medido en el lugar de fundicin no debe de ser menor de25 mm para el de la losa ni de 100 mm para el de los muros.

Se deben de tomar al menos dos cilindros no menos de una vez por da ni menos de unavez por cada 40 m3 o una vez por cada 200 m2 de muro o losa.

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