Correcciones al Diseño Estructural

Correcciones del Diseño Estructural
Estudio Definitivo de Arquitectura e Ingeniería del Patio Sur del COSAC I
ESTUDIO DEFINITIVO DE ARQUITECTURA E INGENIERIA DEL PATIO SUR DEL
CORREDOR SEGREGADO DE ALTA CAPACIDAD DE LIMA METROPOLITANA
CORRECCIONES DEL DISEÑO ESTRUCTURAL
1
INTRODUCCIÓN
El presente documento comprende la revisión del Diseño Estructural para cada una de
las edificaciones del expediente Técnico de Patio Sur, en ese sentido, se tiene la
presentación siguiente:
2
-
Edificio administrativo
-
Edificio de la Portería
-
Edificio de Lavado de Buses
-
Edificio de la Estación de Servicio
-
Edificio del Taller
-
Edificio de la Sub Estación
-
Reservorio de Agua
ALCANCES
En el presente documento se presentan los diseños de las estructuras que necesitan ser
corregidas en cada uno de los Edificios que comprende el PATIO SUR.
Especificaciones Técnicas:
Las especificaciones técnicas que rigen el diseño de las estructuras son las siguientes:
Materiales:
-
Concreto Estructural – cimentaciones
f’c = 210 kg/cm2
-
Acero de refuerzo
fy = 4200 kg/ cm2
- Normas
Cargas:
ASTM-A 36 ó equivalentes
-
Sobrecarga en piso
300 kg./m2
-
Sobrecarga sobre techo metálico
-
Presión de Viento en cobertura
100 kg./m2
-
Escaleras
400 kg./m2
-
Zona Sísmica 3
z = 0.4
25 kg./m2
1
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Resistencia del Suelo:
-
De acuerdo al Estudio de Suelos
1.66 kg./cm2
I. EDIFICIO ADMINISTRATIVO
Este edificio tendrá dos pisos. El Primero y parte del segundo piso serán de concreto
armado. Una gran parte del segundo piso estará cubierto por una estructura metálica.
1. Revisión de Cimientos
Se ha diseñado tres tipos de zapatas aisladas S.1, S.2 y S.3 para las 40 columnas
que serán conectadas con vigas de conexión.
a) Las Columnas de las esquinas se cimentaran sobre las zapatas S.1, de 185 x
185 x 60 cm. de peralte. Estas tienen carga similar, se seleccionó la carga de
38.17 ton. Se tiene el esfuerzo:
τt
2
= 1.4 x 38 170 / 185 x 185 = 1.56 kg./cm ,
Momento:
M = ½ x 15 600 x 0.9
2
ω = 15 600 kg. / m
2
= 6 318 kg.-m.
Refuerzo:
As = 4.4 cm2 /m = φ ½ “@ 0.25 m. Este valor es similar al
calculado pero se escogió varillas de φ ½.
b) Las otras zapatas S.2 de 240 x 240 x 60 cm. y S.3 de 270 x 270 x 60 cm. para
las columnas perimetrales y para las de mayor carga las centrales columnas
del eje central. El diseño es bastante conservador pero es aceptable en vista
de la baja del suelo. Se usará igualmente refuerzo de φ ½” @ 0.15 m. en
ambos sentidos.
El diseño de las vigas de contención es aceptable con 3 φ 5/8” en ambas
caras. Los planos de diseño son desde el ES’-02 al ES’-0.8.
2. Revisión de Columnas
Las columnas se han diseñado para cargas máximas sean de uno o dos pisos, se
ha seleccionado la de mayor carga, la P.23 con 115.69 ton., la sección es igual
para todas, columnas circulares de diámetro de 55 cm. el refuerzo es de 9 φ 1/2” y
estribos circulares de φ 3/8” @ 0.10 m., en la zona de confinamiento y
φ 3/8”@0.20m. para el resto. Asimismo, para las columnas de forma semicircular
el refuerzo será también de 9 φ 1/2”.
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Para las esquinas se han diseñado pilares de 30 x 30 cm., debido a su esbeltez el
refuerzo será de 8 φ 1/2”. El diseño está presentado en el plano ES’-09.
3. Revisión de Losas y Vigas.Las losas de concreto del techo del primer piso son de 12 cm. de espesor para
una sobrecarga de 300 kg./m2. El diseño es aceptable pero el refuerzo de φ 1/4” se
cambiará a su equivalente φ 3/8”@0.25m., las varillas de ¼” no son corrugadas
generalmente, por esto este refuerzo se ha cambiado. Asimismo, en el techo de la
cobertura deberá reforzarse con φ 3/8”@0.25m. o @0.20 m. si es necesario.
Las vigas del primer techo tienen sección variable así por ejemplo la V-105 cambia
de 30 x 80 a 30 x 154 y después sigue cambiando, la V-107 varia de 20 x 96 a 20
x 120 en forma similar cambian las otras vigas. Además, son muy esbeltas en
peralte tienen 80, 122.4, 142 o 154 cm. Otro defecto es que el análisis no ha
considerado el empotramiento en sus extremos, por ese motivo; se ha corregido el
refuerzo en los apoyos de 2 φ 1/2” a 2 φ 5/8”, de 2 φ 3/8” a 2 φ 3/4” según sea el
mínimo.
Estos cambios en el diseño se presentan en los planos ES’-11, ES’-12 y ES’-13.
En las vigas de la cobertura se ha cometido el mismo error, de considerar apoyos
simples en las columnas extremas y no empotradas y continuas. Todas las vigas
han sido corregidas en su diseño y presentadas en los planos ES’-14, ES’-15 y
ES’-16. La viga V-208-A ha sido cambiada en peralte de 70 a 80 cm. pues resulta
insuficiente, la viga V-208 de un tramo será también de 30 x 80. Estas
correcciones se presentan en el plano ES’-16. Las cargas no son grandes en este
nivel y el refuerzo es el mínimo, con cuantía 0.0025 de la sección.
4. Escaleras:
No se ha encontrado los cálculos de las escaleras 1 y 2 cuyos diseños aparecen
en los planos ES-17 al ES-20. Se ha realizado el análisis siguiente:
Peso de losa, t = 12 cm.
Piso acabado,
288 kg./m.
150 kg./m.
Peso propio: 438 kg./m. X 1.5 =
Sobrecarga = 400 x 1.8 =
Carga repartida:
657 kg./m.
720 kg./m.
w = 1377 kg./m.
Momentos y refuerzos: analizando la estructura de los planos se tiene:
(-) M = ½ x 1377 x 0.9 2 = 558kg-m
As = 2.9 cm2
φ 3/8”@0.20 m.
(+) M = 1/10 x 1377 x 2.172 = 650kg-m
As = 3.4 cm2
φ 3/8”@0.20 m.
(+) M = ½ x 1377 x 3.3 2 /10 = 750kg-m
As = 4.0 cm2
φ 3/8”@0.15 m.
Se reforzará las losas y peldaños de las escaleras con φ 3/8”@0.15 m. en dos
capas.
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Las vigas VE.1 y VE.2 de 30 x 60 que soporta las escaleras 1 y 2 han sido
reforzadas para resistir los momentos negativos y positivos. Estos diseños y otros
detalles se presentan en los planos ES’-17 y ES’-19. Las placas, soporte de las
vigas y losas están bien diseñadas y se presentan en los planos ES’-18 y ES’-20.
5. Revisión de Estructura Metálica
Peso propio.
Peso de Cobertura (tejas y otros)
Sobre carga de Cobertura
Efecto de viento
Carga distribuida
25 kg./m2.
15 kg./m2.
25 kg./m2.
35 kg./m2.
100 kg./m2
De la arquitectura se puede obtener la geometría de los tijerales principales
Carga Concentrada P1=6x0.889x100=530 Kg. Pu=1.5x530=800
R1=9x800+0.5x800=7600 Kg.
M=7,600x8.37-800(9+8+7+6+5+4+3+2+1) x 0.837=33,210 Kgm.
Fuerza en brida centrales:
t=c 33,310/1.26=26,360 Kg.
Perfil C (8”x2”x1/4”)
Área = 19.2 cm2.
Esfuerzo: 26,360/19.2 = 1,370 Kg/cm2. < 1,500 Kg/cm2 satisfactorio
Montantes F= R1=7,600 Kg.
fs= 7,600/7.25 = 1050 Kg/cm2 satisfactorio
Diagonales 2 ángulos de 1½” x 3/16” área =7.25 cm2.
Esfuerzo: fs =7,600x1.41/7.25 = 1,480 Kg/cm2 satisfactorio
Las demás estructuras reticuladas son aceptables. Los diseños de estas
estructuras se encuentran en los planos EM’-02, EM’-03 y EM’-04.
II. EDIFICIO DE LA PORTERÍA
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Este edificio se ha proyectado de un piso, pero en su parte central tendrá una losa
intermedia. Las especificaciones técnicas de materiales son las mismas que las del
Edificio de Administración.
1. Revisión de Cimientos
El diseño de las zapatas es aceptable aunque conservador, sin embargo no se
cambiará en vista de la baja resistencia del suelo.
Las vigas de cimentación VB.1 = VB.9, VB.5, VB.10 = VB.15, VB.11 = VB.14 de
sección (20 x 60) no tienen refuerzos suficientes en los extremos, se han
corregido los diseños colocándose refuerzo mínimo. Asimismo, las vigas VB.6
=VB.8 (20 X 40), VB.12 =VB.13 (20 X 30), VB.3 =VB.7 (20 X 30); se reforzaran
con 2 φ 5/8” y en el caso de las vigas menores con 2 φ 1/2”. Estas correcciones se
presentan en el plano ES’-23.
2. Revisión de Columnas
Las cargas sobre las columnas resultan pequeñas en vista de las áreas de
techado. Las dimensiones de las columnas son 20 x 40 cm. y 19 x 30 cm. en el
interior del edificio, con cargas de 12 ton. o menos. Se ha diseñado con refuerzo
mínimo de 6 φ 1/2”.
3. Revisión de Losas y Vigas de piso
Las losas tienen un espesor de 10 cm. y el refuerzo es adecuado de φ 3/8”@0.20
m. Para luces de 4.25 a 5.25 m.
Las vigas se han revisado su diseño, considerando su continuidad en los extremos
empotrados en las columnas; por tanto, el refuerzo será de φ 3/4” o φ 5/8”. En
otros casos, cambiando de 2 φ 1/2” a 2 φ 5/8”, tal el caso de las vigas V.202 =
V.204, V.207 = V.212 de (20 x 65). Igualmente las vigas V.208 = V.211, V.209 =
V.210 de (20 x 65). Estos cambios de refuerzo se presentan en el plano ES’-24.
III. EDIFICIO DE LAVADO DE BUSES
Este edificio diseñado para servicio de limpieza de buses esta proyectado de un piso
con dos pórticos en un sentido, con luces de 2.64 m. y 4.55 m.; y cuatro pórticos
transversales de 2.40 m. de luz. La construcción será de concreto armado con las
mismas especificaciones generales.
1. Revisión de la Cimentación
a) Zapatas:
Las zapatas para cimentar las columnas se han diseñado de un solo tipo S.1
de 120 x 120 x 60 cm. de peralte. La carga máxima de las columnas es de la
P.7 y P.6, con 12.27 ton. que transmite una presión al suelo de 0.93 kg./cm2
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incluyendo el peso de la zapata. Se recomienda reforzar con φ 1/2” @ 0.15 m.
en ambos sentidos. En el Plano ES’-26 se muestra este diseño.
a) Vigas de Conexión.Se han diseñado vigas de conexión para conectar las zapatas de 14 x 50 cm.,
debido a que las cargas no son grandes; un diseño adecuado resulta con
diseño mínimo en las vigas, esto es 2 φ 1/2” en ambas caras.
2. Revisión de las Columnas:
Las columnas se han proyectado de 30 x 25 cm. de sección. Las cargas que
soportan son pequeñas. La mayor carga es de la P.3 y P.7 con 12.27 Ton. y
resulta un refuerzo axial de 16.36 kg./cm2, menor del 0.1 f’c. La flexión es
mínima. El refuerzo diseñado de 6 φ
1/2”
resulta un diseño aceptable. Las otras
columnas soportan aun menos carga. El plano ES’-26 contiene este diseño
3. Revisión de Losas y Vigas:
Losas:
Las losas de la cubierta tendrán 10 cm. de espesor y la luz principal de diseño es
de 2.48 m. con volados en sus extremos de 0.60 m. y en la otra dirección, la luz
mayor es de 4. 55 m.
Del diseño de las losas resulta un refuerzo que es el mínimo de φ 3/8” @ 0.15 m.
mínimo en ambas direcciones. Igual refuerzo se colocaría en las losas del voladizo.
Vigas:
Las vigas han sido diseñadas de 14 x 40 cm. y 14 x 50 de sección. Asimismo, por
tener cargas pequeñas el refuerzo es mínimo. Tendrán 2 φ 1/2” en ambas caras,
como mínimo refuerzo.
IV.
EDIFICIO DE LA ESTACIÓN DE SERVICIO:
1. Revisión de la Estructura Metálica
Este edificio esta proyectado para el servicio de los buses con una gran cobertura
metálica.
La revisión del diseño es el siguiente:
Tijeral A:
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a) Cargas y Pesos:
Peso propio de perfiles:
20 kg./m2
Peso de cobertura:
10 kg./m2
Tejas, accesorios y otros:
15 kg./m2
Sobrecarga cobertura:
25 kg./m2
Viento transversal: 0.3 x 100 = 30 kg./m2
Carga Distribuida Equivalente = 100 kg./m2
b) Cargas presentadas en los nudos del tijeral:
P1:
0.885 x 10.2 x 100 = 900 kg.
Se estima en 2P1 = 1800 kg.
P2:
P3 (Tij.G: 2 P1)
= 1800 kg.
Por simetría de carga y estructura se tiene:
c) Reacción: R1 = P3 + 4P1 + P1 + 4P1 = 1800 + 5 x 900 + 3 600 = 10 000 kg.
Momento del volado (-) M = 1800 x 4.425 + 900 (4+3+2+1) x 0.885 = 15 930 kg.-m
Tracción en la brida superior = compresión en la viga inferior
C = T = 15 930 / 0.8 = 19 912 kg.
=2.5 pulg.2
Ac (6 x 2 x ¼),
Area = 10” x 0.25”
Verificación en el esfuerzo del perfil: fs = 19 912 / (2.5 x 6.46) = 1 234 kg./cm2
fs < 1 500 kg./cm2
Satisfactorio.
d) Tramo apoyado:
Reacciones: R1 = R2 = 4P1 + 0.5 P2 = 4 x 900 + 0.5 x 5 400 = 6 300 kg.
Momento en el centro del tramo:
(+) M = 6 300 x 0.885 x 5 – 900 (4+5+3+2+1) x 0.885 = 19 912 kg.-m.
Fuerza en las bridas: T = C = 19 912 / 0.8 = 24 890 kg.
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Área de Brida: C 6” x 2” x ¼ “
Esfuerzo:
Área = 2.5 pulg. 2 = 16.13 cm2
fs = 24 890 /16.13 = 1 540 kg./cm2 ≈ 1 500 kg./cm2 aceptable
Montantes: L 2” x 3/16“
Área = 4.8375 cm2. Esfuerzo = F/A
F = 0.5 P2 + P1 = 2 700 + 900 = 3 600 kg.
fS = 3 600 /4.8375 = 745 kg./cm2 < 1 500 kg./cm2
Diagonales: L 2” x 3/16”
Satisfactorio
Área = 4.8375 cm2
Fuerza: t = 3 600 x 1.5 = 5 400 kg.
Esfuerzo: fs = 5 400/4.8375 = 1 116 kg./cm2
Satisfactorio
Tijeral C:
a)
b)
Cargas: Carga distribuida equivalente, w = 100 kg./m2
Carga concentrada en los muros:
P1 = 0.8667 x 885 x 100 = 767 kg.
P3 = 0.8667 x 885 x 100 x 2 = 1 535 kg.
R1 = 767 x 5 + 1 535 = 5 370 kg.
c)
Momento en el volado: (-) M = 1 535 x 5.10 + 767 x 0.885 x 15 =18 010 kg.-m
Fuerza en las bridas: T = C = 18 010 / 0.8 = 22 513 kg.
Esfuerzo:
fs = 22 513 / (2.5 x 6.45) = 1 396 kg./cm2 < 1 500 kg./ cm2
Esbeltez del perfil: l/r = 86.7 / 1.27 = 68
d)
Satisfactorio
Satisfactorio
Tramo apoyado: C 6” x 2” x ¼“
R1 = R2 = 11 x 767 / 2 = 4 220 kg.
Momento en el centro:
(+) M = 4 220 x 5.20 – 767 x 0.867 (5+4+3+2+1) = 11 969 kg.-m
Fuerza en las bridas: T = C = 11 969 / 0.8 = 14 961 kg.
Esfuerzo: fs = 14 961 / (2.5 x 6.45) = 928 kg./cm2 < 1 500 kg./cm2 Satisfactorio
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e)
f)
Montantes:
L 1 ½“ x 3/16”
Área = 3.625 cm 2
Esfuerzo: fs = R1 /A = (4 220 – 767) / 3.625 = 952 kg./cm2
Satisfactorio
Diagonales:
T = 3 453 / 0.707 = 4 934 kg.
Esfuerzo: fs = 4 934 / 3.625 = 1 359 kg./cm2
Satisfactorio
Los cálculos de verificación indican que el diseño de la cobertura metálica es
satisfactoria y se presenta en los planos desde el EM’-05 hasta EM’-10.
2. Revisión de la Columnas y Cimientos
Las columnas desde P1 hasta la P12 soporta una carga relativamente pequeña de
los tijerales y la cobertura metálica, la mayor carga es de 17.8 ton. y la sección
circular es de diámetro 50 cm. y área 1 963 cm2, el esfuerzo máximo es de 17 800
x 1.5 / 1 963 = 13.6 kg./cm2, aproximadamente 0.06 f ’c. La dirección esta dada en
previsión de sostener el apoyo de los tijerales y una posible flexión de un viento
fuerte. El diseño en todo caso es correcto, reforzándolas con 8 φ ½” y estribos de
φ 3/8” @ 0.10 m. en los extremos y @ 0.20 m. en la zona media.
Los diseños de las zapatas y zanjas para el mantenimiento son correctos.
V.
EDIFICIO DEL TALLER:
Este edificio comprende una estructura metálica central con techados de concreto
laterales. La revisión comprende la cimentación con zapatas conectadas por vigas de
amarre de los cimientos. Sobre las zapatas se apoyan empotradas las columnas.
1. Revisión de la Cimentación:
Zapatas:
De acuerdo a la intensidad de las cargas que soportan las columnas, el proyectista
ha diseñado dos tipos de zapatas. La S.1 y la S.2 para cimentar columnas con 25
Ton. ó mas; y la S.3 para cimentar columnas con cargas menores hasta de 25
Ton.
La S.1 y S.2 tendrán 185 x 185 x 50 cm. de peralte y requieren 5.8 cm2 /m. de
refuerzo, se sugiere reforzadas con φ 1 /2”@ 0.20 m. y no usar φ 3/8”, las zapatas
S.3 requieren un área de 120 x 120
y
un peralte de 50 cm. y el refuerzo
necesario es el mínimo, se colocará φ ½” 0.20 m. Se presenta el diseño en el
plano ES’-34.
Vigas de Cimentación:
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Estas vigas conectarán las columnas en su cimientos, en su mayoría serán de
0.20 x 0.60 y para vigas pequeñas serán de 0.20 x 0.30 m. Los diseños se han
corregido, diseñando refuerzo máximo en los extremos de las vigas, esto es 2 φ ¾”
o 2 φ 5/8” para las vigas (20 x 60). Estos diseños están en el Plano ES’-33.
2. Revisión de las Columnas:
Las columnas se han diseñado de sección 20 x 70 cm. Las cargas son pequeñas
para la sección, las columnas con mayor carga son la P.43 y la P.31 con
47.47Ton., las cuales tendrán esfuerzos fc menores a 40 kg./cm2 < 0.20 f’c. y
tendrán refuerzo mínimo de 10 φ ½” y cuantía de 0.004.
3. Revisión de las Vigas y Losas de la Cobertura:
Losas:
La cobertura será estructurada con losas de espesor de 10 cm. y luces entre 0.50
m. y 3.00 m. Se requiere refuerzo mínimo de φ1/2” @ 0.25 m., evitando el uso de φ1/4”
que no es corrugado en nuestro medio.
Vigas:
El diseño de las vigas ser revisado. Se han diseñado dos tipos de vigas conjuntas,
unas sostienen las losas y las otras soportan estas vigas y se apoyan en las
columnas. Las vigas se han diseñado de 20 x 70 cm. que resultan muy grande el
peralte. Es suficiente diseñarlas de 20 x 40 cm. para la luz de 3.00 m. y reforzadas
con 2 φ 1 /2”. Las otras vigas nominadas V.3 = V.5 = V.34 = V.36 pueden ser de 20
x 60 cm. con el refuerzo calculado, estas vigas han sido cambiadas de nominación
en el plano ES-35 donde se les nomina V.103 = V.105 = V.134 = V.136.
Como resultado se ha modificado el diseño y se presentan en los planos ES’-34.
4. Revisión de las Estructuras Metálicas:
Las estructuras metálicas cubren la parte central entre las dos naves del edificio.
Un tijeral abovedado es la generatriz de una serie de estructuras que soportan el
techo metálico.
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De acuerdo a las especificaciones se puede establecer:
a)
Cargas:
Peso propio de las correas:
Peso propio de la cobertura (tejas y accesorios):
Sobrecarga de la cobertura:
Viento longitudinal (estimado: 0.35 x 100)
Total Carga Repartida
25 kg./m2
15 kg./m2
25 kg./m2
35 kg./m2
100 kg./m2
De las hojas de cálculo previas se puede obtener la geometría de los tijerales
matrices:
b)
Carga concentrada en los nudos, se promedia el espacio entre montantes:
P1 = 6 m. x 1.00 x 100 = 600 kg.
Pu = 1.5 x 600 = 900 kg.
R1 = R3 = 11 X 900+ 0.5 X 900 X 2 = 10 800 kg.
c)
Momento:
Al Centro:
(+) M = 10 800 x 11.60 – 900 (10 + 9 + 8 + 7 + 6 + 5 + 4 + 3 + 2+ 1) x 1 – 900 x
11.6 – 450 x 13 = 125, 280 – 900 x 55 – 10 440 – 5850 = 59 490 kg.-m.
Fuerza en las bridas en el medio del tramo: T = C = 59 490/ 1.755 = 33 900 kg.
Para el perfil: C 6” x 2” x ¼”
A = 2.5 pulg. 2 x 6.45 = 16.125 cm2
Esfuerzo: fs = 33 900 / 16.125 = 2 100 kg./cm2 > fy
Se requiere un perfil de área de 23 cm2 mínimo, se usará C 6” x 2” x 3/8”
Con esfuerzo: fs = 33 900 / 24.2 = 1 400 kg./m2 < 1 500 kg./m2 Satisfactorio
Por lo consiguiente, para las bridas superior e inferior en la parte central se
usará C 6” x 2” x 3/8” y para los tercios laterales se puede cambiar a 6” x 2” x
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¼”. Asimismo, las diagonales y montantes pueden ser de C 6” x “2” x ¼”, o C
6” x 2” x1/8”.
Los diseños se presentan en los planos EM’-12, EM’-13 y EM’-14
VI.
EDIFICIO DE LA SUB ESTACIÓN:
1. Revisión de la Cimentación:
Zapatas:
La cimentación es una estructura conformada por zapatas conectadas con vigas.
El proyectista ha elegido la columna de carga mayor, la P.9 con 19.73 Ton. para
diseñar su zapata esta es la S.1 de 120 x 120 x 40 cm. de peralte. El refuerzo es
satisfactorio de barras de φ 3/8” @ 0.25 m.,
Vigas de Cimentación:
Las vigas diseñadas son de 19 x 40 cm. y 19 x 50 cm. y refuerzo de 3/8”. Se
recomienda reforzarlas con 2 φ1/2” en ambas caras y para la VB.3 = VB.4 = VB.5 =
VB.6, deberá reforzarse con 3 f 1/2”.
2. Revisión de Columnas:
Las columnas soportan cargas pequeñas y el diseño para secciones de 25 x 25
cm. es correcto con 8 φ 1 /2”.
3. Revisión de la Cobertura:
Losas:
Estas tendrán un espesor de 12 cm. El diseño es aceptable pero se recomienda
reforzarlas con φ 3/8”@ 0.25 m. en ambas caras.
Vigas:
Las vigas diseñadas tienen una sección de 19 x 40 m. Las vigas V.101 = V.102
deben cambiar su refuerzo de 2 φ 1/4” o 2 φ 3/8” por 2 φ1/2”. Las vigas V.103 = V.104
= V.105 = V.106 de 19 x 40 cm., deben también cambiar su refuerzo a 2 φ
5/8”
en
ambas capas. En general el diseño es aceptable, aunque el sistema de losa en
voladizo terminada en una viga es forzado.
VII.
RESERVORIO DE AGUA:
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Correcciones del Diseño Estructural
Estudio Definitivo de Arquitectura e Ingeniería del Patio Sur del COSAC I
El abastecimiento de agua se hará desde un reservorio elevado que permitirá dotar de
agua a todos los edificios de Patio Sur.
1. Revisión de la Cimentación:
Se ha revisado la estructura de la cimentación del reservorio debido a la baja
resistencia del suelo se ha verificado el área de apoyo y es aceptable, el refuerzo
será de  3/8” y no se usarán varillas de  1/4” que no es corrugado y muy
delgado.
2. Refuerzos en muros y paredes de la base:
El diseño es satisfactorio, sin embargo, en los arranques de la torre del tanque se
ha reforzado con varillas de φ 1 /2”@ 0.15 m. y en las losas de cimientos será de
φ3/8”@ 0.15 m.
3. Refuerzos en muros y paredes de la base:
El tanque proyectado es de 2.50 m. de diámetro y 3.30 m. de altura
aproximadamente.
Volumen de concreto: π x 2.50 x 3.5 x 0.20 = 5.5 m3, w = 5.5 x 2 400 = 13 200 kg.
Volumen de agua: π x 2.52 /4 x 3 m. = 15 m3
w = 15 000 kg.
Tapa y fondo: π x 1.52 x 0.2 x 2 = 2.83 m3.
w = 2.83 x 2 400 = 6 790 kg.
4. Presión de agua y diseño de paredes del tanque:
p = 3.5 x 1 000 = 3 500 kg. /m2.
Ph = 3 500 x 3.50 / 2 = 6 125 kg. / m.
Tracción perimetral máxima: 6 125 x 2.50 = 15 313 kg.
Refuerzo: As = 1.5 x 15 313 / 0.5 x 4 200 = 10.9 cm2.
En dos anillos: φ 1 /2”@ 0.15 m.
5. Refuerzo en paredes y tapas:
Momento en las paredes: M = 1/3 x 6 125 x 350 x 1.5 = 3 060 kg.-m.
Refuerzo: 7.4 cm2 1 /2”@ 0.15 m. en el borde interior, en el borde exterior podría
ser menor, pero se adoptará el mismo refuerzo con criterio conservador y facilitar
el montaje. Las tapas se reforzarán con φ 3 /8”@ 0.15 m. en dos capas.
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Las paredes de la torre se reforzaran con φ 1 /2”@ 0.15 m. en el sentido vertical en
dos capas y con φ 3/8”@ 0.15 m. en la dirección anular en dos capas. El diseño de
las estructuras del reservorio se presentan en los planos ES’-39, ES’-40, ES’-41 y
ES’-42.
VIII.
CERCO PERIMETRAL:
Se ha revisado el diseño del Cerco perimetral encontrándose aceptable, se presenta
en el plano ES’-47.
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