AD001001-ER2D3-CD01002

INCREMENTO CAPACIDAD DE TRANSPORTE OLEODUCTO DE 36”,
MORICHAL - PTO
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS CONCRETO
CIVIL
REV
FECHA
DESCRIPCIÓN
REVISADO POR
APROBADO POR
ELAB.
POR
DITECH
PDVSA
DITECH
PDVSA
0
07/03/12
EMISIÓN PARA APROBACIÓN
C.P.
A. L.
F. A.
A. L. R.
E. A.
A
01/03/12
EMISIÓN ORIGINAL
C.P.
A. L.
F. A.
A. L. R.
E. A.
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
1261-01-002-CN-2000-01
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
ÍNDICE
1.
OBJETIVO DEL DOCUMENTO
3
2.
ALCANCE
3
3.
UBICACIÓN GEOGRÁFICA
3
4.
NORMAS, LEYES Y REFERENCIAS APLICABLES
3
4.1.
COVENIN-MINDUR
3
4.2.
Petróleos de Venezuela S. A. (PDVSA)
4
5.
CARACTERISTICAS DEL SITIO
4
5.1.
Acción del Viento
4
5.2.
Sismicidad
5
5.3.
Suelos
5
6.
CARACTERÍSTICAS Y CALIDAD DE LOS MATERIALES
6
7.
CRITERIOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL EN CONCRETO
7
8.
ANEXO
7
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
2 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
1.
OBJETIVO DEL DOCUMENTO
Presentar los cálculos correspondientes al diseño de las estructuras de concreto necesarias para la
implantación de la Estación de rebombeo EPM-1, correspondiente al proyecto: “Incremento
Capacidad de Transporte Oleoducto de 36” Morichal - PTO”.
2.
ALCANCE
Contempla los requerimientos mínimos necesarios para los cálculos relacionados con las actividades
de la disciplina civil involucradas en el diseño de las estructuras de concreto de la Estación de
rebombeo EPM-1, correspondiente al proyecto “Incremento Capacidad de Transporte Oleoducto
de 36” Morichal - PTO”.
3.
UBICACIÓN GEOGRÁFICA
La estación EPM-1 estará ubicada en el campo Morichal pertenece al Municipio Maturín del Estado
Monagas.
La estación EPM-1 tendrá las siguientes coordenadas UTM, referidos en el Datum LA CANOA:
Tabla 1 - Coordenadas Geográficas
PLANTA / ESTACIÓN
NORTE
ESTE
EPM-1
977.145,00
488.840,00
Los datos de la Tabla 1, fueron tomados del levantamiento topográfico entregado por PDVSA
4.
NORMAS, LEYES Y REFERENCIAS APLICABLES
El diseño será realizado en total conformidad con la última revisión de las normas nacionales e
internacionales que se indican a continuación:
4.1. COVENIN-MINDUR

COVENIN 2002-88 “Criterios y Acciones Mínimas para el Proyecto de Edificaciones”.

COVENIN 1753-2006 “Proyecto y Construcción de Obras en Concreto Estructural”.

COVENIN 1618-98 “Estructuras de Acero para Edificaciones”.

COVENIN 2003-89 “Acciones del Viento sobre las Construcciones”.

Especificaciones de Construcción de Obras de Acueductos y Alcantarillados. INOS, 1975.
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
3 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
4.2. Petróleos de Venezuela S. A. (PDVSA)

PDVSA-90622.1.001: Guías de Seguridad en Diseño.

PDVSA IR-M-02 “Ubicación de Equipos e Instalaciones con Relación a Terceros”.

PDVSA A-251 “Diseño de Concreto Bajo Tierra”.

PDVSA A-211. “Concreto – Materiales y Construcción”.

JA-221: “Diseño Sismorresistente de Instalaciones Industriales”.

PDVSA JA-222 “Diseño Sismorresistente de Recipientes y Estructuras”.

PDVSA JA-252 “Diseño de Fundaciones”.

PDVSA A-261 “Criterios y Acciones Mínimas para el Diseño de Estructuras de PDVSA”.

PDVSA JA – 251: “Estructura de Concreto Reforzado-Diseño”.

PDVSA AI-211 “Site Clearance and General Earthwork”.

PDVSA AK-211 “Earthwork – Excavation & Backfill”.

PDVSA IR–E Clasificación de Áreas.
Las normas antes citadas deberán estar en concordancia con las leyes venezolanas vigentes. Como
nivel mínimo de exigencia se considerará el requerimiento establecido por las Normas PDVSA en su
última revisión, o en su defecto aquella norma que supere su nivel de requerimiento.
5.
CARACTERISTICAS DEL SITIO
Las características del sitio relacionadas a las condiciones ambientales, sismicidad y de geomorfología
de acuerdo a su ubicación geográfica, que son de interés y aportan datos necesarios para el análisis
estructural son los siguientes:
5.1. Acción del Viento
La acción del viento será determinada de acuerdo a la norma venezolana COVENIN 2003-89
“Acciones del Viento Sobre las Construcciones”, considerando los siguientes parámetros:
- Velocidad Básica del Viento correspondiente al tiempo patron de recorrido de viento medidas a
10 m sobre un terreno Tipo de exposición C, y asociados a un periodo de retorno de 50 años
(Ver Tabla y Figura 5.1) V = 90 km /h.
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
4 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
- Tipo de Exposición:
C.
- Dirección predominante: variable.
- Clasificación según el uso: Grupo B.
- Factor de importancia eólica: α= 1,00.
La acción mínima del viento en condiciones de servicios para los sistemas resistentes al viento no
será menor de 0,288 kN/m² (30 kg /m²), aplicada al área proyectada de la construcción sobre un
plano vertical que sea perpendicular a la acción del viento (Ver 6.2.2.1 COVENIN 2003:89).
5.2. Sismicidad
De acuerdo con la ubicación geográfica del sitio, características de la estación y condiciones
asumidas del suelo (Ver en el punto 5.3 de este documento) se determinan los parámetros para el
cálculo y diseño sismorresistente, de acuerdo con la Norma PDVSA JA-221 “Diseño
Sismorresistente de Instalaciones Industriales”, los valores de diseño son los siguientes:
- Grado de riesgo B (de acuerdo a información suministrada por la Disciplina Procesos).
- Probabilidad Anual de Excedencia de los Movimientos del Terreno P1=0.001
- Forma Espectral S2 y Factor de importancia φ = 1.00 (Asumiendo un Suelo firme/medio denso,
de acuerdo con el punto 5.3 de este documento)
- De acuerdo con el Mapa Amenaza Sísmica (FIG. 6.1, PDVSA JA-221) a* = 44 cm/seg2
- De acuerdo con el Mapa Amenaza Sísmica (FIG. 6.21, PDVSA JA-221) 
4.4
- Ao = 0,216
5.3. Suelos
Debido a que no se posee un estudio de suelos para la estación EPM-1, los parámetros
geomecánicos representativos del suelo aplicables para el diseño estructural de la estación EPM1, se considerarán iguales a los de la Estación MOR-ERO, tomados de las Bases y Criterios de
Diseño N° B015332215DC11601 desarrollado por la Consultora DIT-HARRIS S.A. los cuales
están basados en el “Informe de Suelos para el Proyecto de Disposición de Crudos Pesados en la
Estación MOR-ERO, Morichal, Edo. Monagas” elaborado por F Y L SERVICIOS C.A. (Abril de
2001).
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
5 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
- Arena fina limosa de densidad suelta (capa superior de espesor 4,00m).
- Capacidad admisible del suelo: 2,00 kg/cm2 (esta resistencia del suelo se obtiene removiendo
el suelo hasta una profundidad de 4,00m y compactando el material excavado hasta obtener el
95% de ensayo Proctor Modificado).
- Nivel freático: se descarta su presencia en los primeros 10 m de profundidad.
- Densidad seca de las arenas existentes: 1,50 Ton/m3.
- Angulo de fricción: 30°
- Profundidad de Desplante 1,5 m
Es necesaria e imprescindible, la realización de un estudio de suelos de la zona, antes de la
construcción del proyecto. Los resultados del estudio de suelos, deberán ser iguales o
más favorables que los asumidos para los cálculos estructurales aquí presentados, de lo
contrario se deberán rediseñar.
6.
CARACTERÍSTICAS Y CALIDAD DE LOS MATERIALES
Concreto.

La resistencia a la compresión final mínima a los 28 días y curada en el laboratorio, será
como sigue:

Para Superestructura: f´c = 280 kg/cm².

Para Concreto Estructural: f´c = 250 kg/cm².

Para Concreto Pobre: f´c = 140 kg/cm².

Modulo de Elasticidad, Ec = 15000

Relación de Poisson, μ = 0,20

El peso específico del concreto armado se considerará igual a 2.500 kg/m3.
f c´
Acero de Refuerzo.

El Peso Específico del Acero se considerará igual a Ws = 7850 kg/m3.

ASTM A615 grado 60 (COVENIN 316-95).

Límite elástico: 4.200 kg/cm² y un esfuerzo admisible de tracción de Rat 2.100 kg/cm².
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
6 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL

Límite Elástico Nominal, Fy= 4200 kg/cm2.

Alargamiento Nominal en 20 mm: 12%

Relación de Poisson, μ = 0,30
Pernos de Anclaje

Los pernos para anclajes de estructuras y equipos se ajustarán a las especificaciones ASTMA307 “Specification for Low-Carbon Steel Externally and Internally Threaded Standard
Fasteners”. Serán galvanizados según ASTM A153.
7.
CRITERIOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL EN CONCRETO
El diseño de las estructuras de concreto armado se hará, de acuerdo con lo dispuesto en los códigos y
normas vigentes en el país y acorde con el uso destinado de las mismas.
El diseño de las estructuras de concreto armado se realizará por el Método de la Rotura el cual emplea
el análisis estructural elástico para obtener momentos flectores, las fuerzas de corte, las reacciones.
Los miembros sometidos a flexo-compresión deberán cumplir con lo dispuesto en el artículo 18.3 de la
Norma COVENIN MINDUR 1753-2006.
El recubrimiento del acero de refuerzo estará de acuerdo con la Norma COVENIN – MINDUR
1753:2006, y que se resumen de la forma siguiente:
Tabla 3. Recubrimientos.
8.
ANEXO
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
7 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
ANEXO 1 -CÁLCULO ESTRUCTURAL SALA ELÉCTRICA.
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
8 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Criterios de diseño para el cálculo de fundación.
A continuación se establecen las premisas, consideraciones y criterios generales que se han
tomado en cuenta para el dimensionado de las fundaciones (estructura soportante) en
concreto.armado.
Análisis Estructural
El análisis estructural ha sido realizado mediante el programa para análisis estructural (Staad
Pro 2007). Las solicitaciones de diseño (cargas) para efecto de la evaluación del
dimensionado de los miembros se tomaron como referencia de otro proyecto, las mismas
deben ser verificadas y ajustadas al diseño al momento de realizar la construcción de esta
ingeniería, las mismas se han representado como cargas de servicio aplicadas a las
fundaciones, estas cargas incluyen el peso de los elementos estructurales (vigas) que forman
parte del equipo y peso de los equipos entre otras. Para el efecto de la carga viva (CV) la
información tomada como referencia comprende la carga viva en plataformas y la carga viva
generada en el techo.
Como acción accidental, para el análisis de sismo (S) de la estructura soportante se utilizaron
las cargas horizontales por apoyo que se indican en la información tomada como referencia,
las cuales deben ser verificadas y ajustadas al diseño al momento de realizar la construcción
de esta ingeniería. Asumiendo que estas cargas son el resultado del análisis sísmico el cual
estará afectado el diseño.
La acción eólica no gobierna el diseño para este tipo de estructura, por lo que no será
considerada.
A continuación se muestran las combinaciones de cargas empleadas en la evaluación de los
miembros columnas, pedestales y vigas de riostra de concreto armado:
*Combinaciones factorizadas para el diseño de Concreto:
 1.4CP
 1.2CP + 1.6CV
 1.2CP + SX
 1.2CP – SX
 1.2CP + SZ
 1.2CP – SZ
 0.9CP + SX
 0.9CP – SX
 0.9CP + SZ
 0.9CP – SZ
 1.05CP + 1.275VX
 1.05CP – 1.275VX
 1.05CP + 1.275VZ
 1.05CP – 1.275VZ
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
9 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL




0.9CP + 1.3VX
0.9CP – 1.3VX
0.9CP + 1.3VZ
0.9CP – 1.3VZ
*Combinaciones de Cargas Método de los Estados Límites de Servicio, Chequeo de
Fundaciones:
 CP + CV
 CP + 0.75CV + 0.75(0.714SX)
 CP + 0.75CV - 0.75(0.714SX)
 CP + 0.75CV + 0.75(0.714SZ)
 CP + 0.75CV - 0.75(0.714SZ)
 CP + 0.714SX
 CP – 0.714SX
 CP + 0.714SZ
 CP – 0.714SZ
 0.6CP + 0.714SX
 0.6CP – 0.714SX
 0.6CP + 0.714SZ
 0.6CP – 0.714SZ
 CP + 0.50CV
 CP+0.50CV + 0.714SZ
 CP + VX
 CP – VX
 CP + VZ
 CP - VZ
CP= Acciones permanentes debidas al peso propio de la estructura soportante, peso de los
elementos estructurales (vigas) que forma parte del equipo y pesos de los equipos entre otras.
CV= Acciones variables actuando sobre la estructura, incluyendo la carga viva en plataformas
y la carga viva generada en el techo.
SX= Acción accidental debidas al sismo en dirección X.
SZ= Acción accidental debidas al sismo en dirección Z.
Todas estas combinaciones se han analizado mediante el programa estructural citado
anteriormente y con el mismo se han verificado las deflexiones en los elementos,
desplazamiento, relación de esbeltez y las reacciones en los extremos y en los apoyos.
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
10 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Fundación Superficial
Según Norma PDVSA JA-252 (Diseño de Fundaciones), clasifican a las fundaciones según el
“tipo de solicitaciones actuantes bajo condiciones normales de operación” y a “la profundidad
de la fundación”.
Las fundaciones superficiales, se refieren a una fundación en la que la relación profundidad a
ancho (Df/B) de la misma usualmente varía entre 0,25 y 1 aunque pudiera alcanzar valores
cercanos a 3.
Para el cálculo de las fundaciones se utilizará el programa Staad Pro 2007, bajo criterio de
análisis de elementos finitos, se modelara la fundación bajo condición aislada, asignándole las
reacciones generadas por las columnas, los cuales fueron previamente analizados, y de
manera independiente, también haciendo uso del Staad Pro 2007. Igualmente se tomara en
consideración el peso propio de la fundación. Como inicialmente se calcularan como aisladas,
a flexo-compresión (pedestales) y a flexión (zapatas), se mantendrá la presión de contacto en
el suelo de fundación menor o igual a 2,00 kg/cm 2, utilizando un factor de seguridad para el
volcamiento de 1,80 y para el deslizamiento de 1,50. Esto de conformidad con las
especificaciones
SINCOR
No
CA04-0010-M-DC-001
y
CA04-00-10-N-SP-002
respectivamente.
Cálculos
A continuación se muestra el cálculo del diseño de las fundaciones de la Sala Eléctrica
realizado con el software Staad Pro 2007. (Cabe destacar que las cargas consideradas por el
Power House son tomadas como referencia de otro proyecto, las mismas deberán ser
actualizadas al momento de la adquisición del mismo y los cálculos deberán ser actualizados
antes de la construcción de esta ingeniería):
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
11 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Cargas sobre los Pedestales de las Fundaciones
Cargas Sobre Los Pedestales para el Diseño de las
Fundaciones
Junta
Combo
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
3
4
4
4
4
5
5
5
5
6
6
6
6
7
7
7
7
8
8
8
8
9
9
9
9
10
10
10
10
33
33
33
33
34
34
34
34
39
39
39
39
40
40
40
40
DEAD
CP
CV
CVt
DEAD
CP
CV
CVt
DEAD
CP
CV
CVt
DEAD
CP
CV
CVt
DEAD
CP
CV
CVt
DEAD
CP
CV
CVt
DEAD
CP
CV
CVt
DEAD
CP
CV
CVt
DEAD
CP
CV
CVt
DEAD
CP
CV
CVt
DEAD
CP
CV
CVt
DEAD
CP
CV
CVt
DEAD
CP
CV
CVt
DEAD
CP
CV
CVt
U1 (kg)
0,039
-1,96
0,89
-4,50
-0,039
-0,84
0,89
-4,50
0,039
-1,96
0,89
-4,50
-0,039
-0,84
0,89
-4,50
-4,44
-28,37
-25,15
-33,69
3,09
24,32
18,23
14,71
3,09
24,32
18,23
14,71
3,09
24,32
18,23
14,71
-4,44
-25,04
-25,15
-33,69
-4,44
-28,37
-25,15
-33,69
1,49
0,62
13,11
12,90
1,49
1,42
13,11
12,90
-0,19
0,48
-7,08
10,58
-0,19
0,86
-7,08
10,58
Cargas Horizontales
Suministrada =
U2 (kg)
-0,13
-1,35
-0,0642
-2,30
0,13
2,10
-0,0642
2,13
-0,13
-1,35
-0,0642
-2,30
0,13
2,10
-0,0642
2,13
1,55
6,80
1,02
22,19
1,50
11,39
1,07
20,27
1,50
11,39
1,07
20,27
-1,50
-11,49
-1,07
-20,27
-1,55
-7,13
-1,07
-22,19
1,55
6,80
1,02
22,19
-0,24
-1,73
-0,27
-2,03
0,24
1,37
0,27
2,03
-0,24
-1,48
-0,54
-1,59
0,24
1,52
0,54
1,59
U3 (kg)
Cargas Horizontales Suministrada =
Sismo
Viento
1.590,00 kg / Apoyo
776,00 kg / Apoyo
594,31
1.987,10
6.532,88
1.258,55
594,31
1.865,72
6.532,88
1.258,55
594,31
1.987,10
6.532,88
1.258,55
594,31
1.865,72
6.532,88
1.258,55
459,25
1.399,49
3.664,83
952,21
407,23
1.327,17
3.270,22
639,52
407,23
1.327,17
3.270,22
639,52
407,23
1.270,19
3.270,22
639,52
459,25
1.358,25
3.664,83
952,21
459,25
1.399,49
3.664,83
952,21
828,57
2.630,21
8.766,77
1.398,52
828,57
2.468,25
8.766,77
1.398,52
814,14
2.476,95
9.152,59
1.328,42
814,14
2.639,88
9.152,79
1.328,42
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
Carga Muerta
(DEAD+CP)
Carga Viva (CV + CVt)
4049
(Junta = 1)
2.581,41
7.791,43
4046
(Junta = 2)
2.460,03
7.791,43
4055
(Junta = 3)
2.581,41
7.791,43
4052
(Junta = 4)
2.460,03
7.791,43
4067
(Junta = 5)
1.858,74
4.617,04
3794
(Junta = 6)
1.734,40
3.909,74
3797
(Junta = 7)
1.734,40
3.909,74
3791
(Junta = 8)
1.677,42
3.909,74
4064
(Junta = 9)
1.817,50
4.617,04
4070
(Junta = 10)
1.858,74
4.617,04
4061
(Junta = 33)
3.458,78
10.165,29
4058
(Junta = 34)
3.296,82
10.165,29
4040
(Junta = 39)
3.291,09
10.481,01
4043
(Junta = 40)
3.454,02
10.481,21
Promedio de Cargas Horizontales
Calculada =
1.605,00 kg / Apoyo
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
Verificación de Cargas en Los Pedestales
Nodo en Staad de la Junta
1.617,26 kg/Apoyo
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
12 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Chequeo de la Fundación:
Chequeo de la presión sobre el suelo: La condición más crítica se obtiene cuando se evalúa la
combinación de carga de servicio igual a “CP + 0,714SX”(Combinación numero 306), tomando
como modulo de balasto una magnitud igual a 2,04 kg/cm3. Seguidamente se representa
gráficamente las variaciones de las presiones entre el suelo y la zapata:
Capacidad portante del Suelo:
adm = 2,00 kg/cm2
Presión máxima sobre el suelo= 0,030 kg/cm2 < 2,00 kg/cm2 OK…
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
13 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Chequeo de los esfuerzos cortantes en la zapata: La condición más crítica se obtiene cuando
se evalúa la combinación de carga mayorada igual a “1.2xCP + SX”(Combinación numero
202), considerándose como módulo de balasto una magnitud igual a 2,04 kg/cm 3.
Seguidamente se representa gráficamente las variaciones de las presiones entre el suelo y la
zapata:
Resistencia cortante del Concreto:
Vc= 0,75x0,53280 = 6,65 kg/cm2.
Esfuerzo cortante máximo = 4,52 kg/cm2. < 6,65 kg/cm2. OK…
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
14 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Se realizo un prediseño en el Staad Pro 2007 liberando fuerzas y momentos en los apoyos
de las fundaciones y así poder realizar un chequeo como una fundación aislada y poder
chequear el Volcamiento y Deslizamiento de la más desfavorable. A continuación se
muestra una imagen con las cargas tomadas del prediseño:
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
15 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Verificación al Volcamiento y al Deslizamiento
- Combinaciones de Cargas de Servicio para Verificación de Volcamiento y Deslizamiento:
Comb.
Nombre Combinación
Fx (kg)
Fy (kg)
Fz (kg)
Mx (kg-m)
My (kg-m)
Mz (kg-m)
301
CP + 0,75 x CV + 0,75 x
(0,714 x SX) (Nodo 2203)
-749,43
2,07E+04
177,580
-56,00
0,00
1.500,00
Comentarios
Por ser la combinación mas
desfavorable se presenta las
verificaciones del volcamiento y
deslizamiento solo con estas cargas.
A.- Datos de la Fundación
Bx
1,40
P=
20.746,06
kg
O2
O1
1,70
H1
1,20
H2
0,35
H3
Bz
1,40
0,45
bz
Z
O3
O4
X
0,45
bx
Volumen de concreto =
B.- Cargas sobre la Fundación
Factor de mayoración de las cargas de servicio (FM) =
Corte de servicio en dirección X (Vx) =
Corte de servicio en dirección Z (Vz) =
Momento de servicio para cargas en X (Mx) =
Momento de servicio para cargas en Z (Mz) =
1,55
749,43
177,58
56,00
1.500,00
C.- Características del Suelo de Fundación
Esfuerzo admisible del suelo (Rs)=
Peso unitario de suelo (Gs) =
2,00 kg/cm²
1.830,00 kg/m³
D.- Características de los Materiales
Peso unitario del concreto(Gc) =
Resistencia del Concreto (f'c) =
Resistencia del Acero (Fy) =
2.500,00 kg/m³
280,00 kg/cm²
4.200,00 kg/cm²
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
1,2733 m³
kg
kg
kg-m
kg-m
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
16 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
- Analisis:
Altura Pedestal (Ht) = H1 + H2 =
2,90 m
Peso de Tierra (Ws) = ((Bx x Bz) - (bx x bz)) x H2 x Gs =
3.859,47 kg
Peso de concreto (Wc) = ((Bx x Bz) x H3 + (bx x bz) X Ht) x Gc =
3.183,125 kg
Peso Sumergido (Ww) = ((Bx x Bz) x H3 + (bx x bz) X H2) x Gs =
1.700,070 kg
Peso Total de Diseño (Pt) = P + Ws + Wc =
27.788,66 kg
Mact (x) = Mx + Vz * (H1+H2+H3) =
633,14 kg/m
Mres (x) = (P + Gc (Bx*Bz*H3+bx*bz*(H1+H2))+Gs ((Bx*Bz)-(bx*bz))*H2)*Bz/2 =
Factor de Volcamiento en X (Fvx) = Mres(x)/Mact(x) =
Mact (z) = Mz + Vx * (H1+H2+H3) =
19.452,1 kg/m
30,7 > 1,8 Ok
3936 kg/m
Mres (x) = (P + Gc (Bx*Bz*H3+bx*bz*(H1+H2))+Gs ((Bx*Bz)-(bx*bz))*H2)*Bz/2 =
Factor de Volcamiento en X (Fvx) = Mres(x)/Mact(x) =
fr = 2 x (f´c)^0,5 =
19.452,1 kg/m
4,94 > 1,8 Ok
33,47
Igx = Bx x H3^3/12 =
4
500.208,33 cm
IgY = By x H3^3/12 =
4
500.208,33 cm
Mcrx = fr Igx / Yt =
9.565,8 k-m
Mcry = fr Igy / Yt =
9.565,8 k-m
Verificación por Deslizamiento:
Fr= Pt*[(2/3)*(TAN(α)] =
12.971,884 kg
a=
35
FS = (Pt / Fr) =
2,14
> 1,5 Ok
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
17 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
1.- Datos de Diseño:
Cargas Sobre los Pedestales Para el Diseño de Placa Base
Nodo
Nombre Combinación
Fx (kg)
8
301: CP + 0,75 x CV + 0,75 x
(0,714 x SX)
-749,430
Fy (kg)
Fz (kg)
20.746,06
Mx (kg-m)
177,580
My (kg-m)
-56,00
Comentarios
Mz (kg-m)
0,00
1.500,00 Por ser la combinación
mas desfavorable se
presenta las
verificaciones del
volcamiento y
deslizamiento solo con
estas cargas.
A.- Datos del Perfil y Placa Base
Perfil: IPE360
By
bf
400 mm
170 mm
Bx
400 mm
d=
360 mm
X
tf= 12,7 mm
y
B.- Cargas sobre la Placa Base
Carga Axial (P) =
Corte de servicio en dirección X (Vx) =
Corte de servicio en dirección Z (Vz) =
Momento de servicio para cargas en X (Mx) =
Momento de servicio para cargas en Z (Mz) =
D.- Características de los Materiales
Resistencia del Concreto (f'c) =
Resistencia del Acero (Fy) =
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
20.746,06
749,43
177,58
56,00
1.500,00
Kg
Kg
Kg
Kg-m
Kg-m
280,00 kg/cm²
4.200,00 kg/cm²
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
18 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
2.- Análisis:
2.1.- Cálculo de las Presiones bajo la Placa Base
Cálculo de la Excentricidad en X :
ex = Mx / P =
0,27 cm
Cálculo de la Excentricidad en Y :
ey = My / P =
7,23 cm
P  6eX 6ey 
f =
1

BX  By 
BX
By 
Cálculo de los Esfuerzos
fMáx =
27,55
Kg/cm²
fMín =
-1,62
Kg/cm²
Existen tracciones bajo la placa base, las fuerzas de tracción serán absorbidas por pernos
Hipótesis: La resultante de la fuerza de compresión del bloque de tensiones bajo la placa coincide
con el eje del ala del perfil
ex
Haciendo momento respecto al punto de aplicación
de la carga C (asumiendo que los pernos estarán
P
aproximadamente a 5 cm del borde de las alas)
T ( d - tf/2 + 5 cm ) = P ( ex - d/2 + tf/2)
fMáx = fp
T
T=
-8.786,21 kg
Fuerza de Tracción
C= P+T =
11.959,85 kg
Fuerza de Compresión
C
2/3 x
x/3
By
2.2.- Chequeo de los Esfuerzos
Cálculo del Esfuerzo admisible sobre el Concreto
fp =
0.35 * f'c =
98 kg/cm²
X = 2 * C / (fp * By) =
6,10
Chequeo de Dimensión Bx :
Bx = (d-tf) + 2 x X /3 =
Cálculo nuevo valor de X :
X = 3(Bx - (d - tf))/2 =
Chequeo Esfuerzo en el Concreto : fp = 2*C/(X*By) =
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
38,80
<
40,00
---> Bx= 40
cm
7,91 cm
75,64
<
98
O.K.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
19 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
2.3.- Cálculo del espesor de la Placa Base
fcr = fp * (X - n) / X =
56,50 kg/cm²
Vcr = (fp+fcr)/2 n By =
5.285,88 kg
Mcr = Vcr * n/2 =
5.285,88 kg-cm
Fb = 0.75 * Fy =
3.150,00 kg/cm²
t = ( 6 Mcr / ( Fb By ) ) ½ =
0,50 cm ==>
t=
13,00
mm
2.4.- Cálculo de los Pernos de Anclaje (ASTM A-307)
Para un perno a Tracción : T act. = T / 2 =
-4393
Kg
Ø Perno =
1
''
Dimensiones definitivas del Perno ASTM A-307
E (min.) =
288 mm
Esp Plancha =
13 mm
Esp. Grout Nivelación =
25 mm
Ver croquis anexo
2.5.- Cálculo de la Soldadura.
Ix = 0,707 D  Cx
Iy = 0,707 D  Cy
2
D


2

 
 Vu   Mx  Y   My  X


 
  L   Cx   Cy

 
0,707  Fw




SL=
156,00
Cx=
Cy=
Vu=
33.906,00
3.087,00
770,18
2
=
5 mm
Verificación de Soldadura por Corte Máximo:
V max  (1000 kg/cm2 )  2  ancho plancha  D  0,707
177,6 kg <
28.280,0 kg
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
O.K.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
20 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
ESQUEMATICO PLANCHA BASE
###
### 178 -56
###
5
Pedestal
PL
450 x
450
400 x 400 x
13
50
Columna IPE360
Agujero  28 mm
50
5
100 mm
13
Grouting
25
Ø 3''
250
288 mm = E (min.)
Ø
1
''
ASTM A-307
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
21 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Chequeo Perno de Anclaje de Acuerdo Apendice D Norma ACI318-05
Página: 1 / 4
pulg.
ASTM A- 307
1
1.- Fuerza de corte permisible:
- Pernos de anclaje diá. =
1.1.- Resistencia del anclaje a corte por falla del acero del perno:
Vsa = n x 0,60 x Ase x futa
n=
1
D.20
(para un perno)
Ase:
Para 1" Ase =
0,785 in2 =
futa= 60 ksi=
60,00 ksi =
5,06 cm2
4.218 kg / cm2
Sustituyendo:
Vsa = 1 x 0,60 x
5,06 cm2 x
4.218,0 kg/cm2 =
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
12.817,25 kg
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
22 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Página: 2 / 4
1.2.- Resistencia del anclaje a corte por falla del concreto:
D.24
do =
2,54 cm
le = 8do = 20,32 cm
280 kg / cm2
f'c=
ca1= (1500-1044)/2 =
228,00 mm
Sustituyendo Vb =
30.804,5 kg
Vb = 0.70 x 30.804,5 kg =
22,80 cm
21.563,2 kg
Controla el corte de acero del perno: Vn = 12.817,3 kg
2.- Fuerza de tracción permisible:
2.1.- Resistencia del anclaje a tracción por falla del acero del perno:
El requisito básico para el acero del anclaje es:
Nsa ≥ Nua
D.1
Nsa = n x Ase x futa
D.3
Nsa = 0,75 x
1x
5,06 x
4.218,00 =
16.021,6 kg
2.2.- Resistencia del anclaje a tracción por falla del concreto:
hef, por lo menos debería ser:
12do = 12 x 2,54 = 30 cm
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
23 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Página: 3 / 4
D.5.2.- Resistencia al arrancamiento del concreto de un anclaje en tracción
D.5.2.1.- La resistencia nominal de arrancamiento del concreto, Ncb ó Ncbg de un solo anclaje o
grupo de anclajes en tracción no debe exceder de:
(a) para un solo anclaje:
A Nc = ( 22,8 +1,5 x 30 )x ( 2 x 1,5 x 30 ) =
A Nco =
9 x
6.265,5 cm2
30 ^2 = 8.361,3 cm2
OK.!
yed,N =
0,7 + 0,3 x ( 22,8 / 46 ) = 0,85
yc,N = 1,00
; para las situaciones dónde el agrietamiento concreto.
Para el lanzamiento - en los anclajes ycp,N = 1,00
Sustituyendo Nb =
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
28.864,6 kg
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
24 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Página: 4 / 4
Ncb = ( 6.265 / 8.361 ) x 0,85 x
1,00 x
Nb =
12.863,59 kg
18.376,56 =
0,70 x
1,00 x
28.864,58 =
Controla la tracción admisible del acero del perno: Nn =
18.376,56 kg
12.863,6 kg
La interacción tracción corte debe cumplir la siguiente ecuación:
Donde Nua y Vua son las fuerzas factorizadas actuantes en el perno.
Vua es el corte actuante factorizado dividido entre el número de pernos.
Nua lo puedes determinar de acuerdo a la siguiente fórmula:
Tensión Actuante sobre los Pernos
T=
Cálculo de la Tensión
Actuante sobre
los Pernos:
4M
- W
N x BC
N
Donde:
M = Momento de volcamiento en la base del equipo* =
N = Número de pernos de anclaje =
BC = Distancia entre pernos =
W = Peso del equipo* (Carga Axial) =
Vua = Fuerza de Corte máxima por perno =
T = Fuerza de tracción máxima por perno = Nua
1.500,0 kg
4 und
0,15 m
20.746,1 kg
-749,430 kg
* Para la combinación de carga considerada.
T=
4 x
1.500
4 x
0,15
-
20.746,1
4
= 4.656,00 kg
Chequeo interacción tracción - corte:
4.656,00
12.863,59
+
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
-749,43
12.817,3
≤
1,20
OK.!
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
25 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Salida del Programa Staad Pro Design 2007
Nota: El diseño de Esta Sala Eléctrica se realizo tomando en consideración Cargas de
otro proyecto como referencia, al momento de obtener los Planos certificados por el
Fabricante del Power House deberá ser recalculado este Diseño con sus respectivas
cargas definitivas.
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
26 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
ANEXO 2 -CÁLCULO ESTRUCTURAL MURO CORTA FUEGO
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
27 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Acciones
Acciones Permanentes: Las acciones permanentes previstas en el proyecto consistirán
del peso propio de la estructura de concreto y de todos los materiales que estén
permanentemente unidos o soportados por ella, así como de otras cargas o
deformaciones de carácter invariable en el tiempo.
Acciones Variables: La carga viva mínima así como otras cargas o deformaciones
debidas a la construcción o funcionamiento y a los cambios de temperatura serán las
estipuladas en la norma norma 2002-88 COVENIN-MINDUR.
Carga de Sismo: Las estructuras se proyectaran de acuerdo con las Normas para
Edificaciones Sismorresistentes COVENIN 1756-1:2001 y PDVSA JA-221.
Análisis de Carga.
La estructura soportante (Superestructura) ha sido dimensionada en concreto armado. El
objetivo del factor diseño es la verificación de los esfuerzos tanto para los miembros como
para el piso de fundación de la estructura.
El diseño del Muro Corta Fuego, se realizará en concreto armado por teoría de rotura
según la Norma COVENIN 1753-2006.
Las cargas a considerarse en el diseño de las estructuras de concreto son:

Acciones Permanentes, las cuales consisten en el peso propio de la estructura y de
los equipos soportados permanentemente por ella.

Acciones Variables, las cuales están estipuladas por el código bajo el cual, cada
estructura en particular esté siendo diseñada o la que se imponga por las condiciones
particulares

Acciones Extraordinarias: debido a la dificultad y complejidad de la modelación
matemática que resulta poder determinar la magnitud de una explosión y como puede
distribuirse el incendio la prevención protección contra incendios es la manera más
práctica de controlar estos efectos. Con esto se busca evitar en lo posible las fallas
locales (colapso total de la estructura) durante el tiempo para que las posibles
víctimas humanas puedan desalojar la edificación y los bomberos puedan controlar el
fuego, el medio más idóneo para la protección contra incendio seria colocar
recubrimientos incombustibles y aislantes. Hay que tomar en cuenta que estos
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
28 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
productos solo retardaran el daño que el fuego pueda hacer al muro corta fuego y así
darles tiempo para que los cuerpos de emergencia actúen de la manera más rápida y
así evitar el daño a las instalaciones vecinas y personas.
El Muro Corta Fuego se modelara matemáticamente como un pórtico, constituidos por
vigas y columnas en concreto armado con nivel de diseño 3 (ND3), cumpliendo con las
normas establecidas en el numeral 3 y en especial con el capítulo 18 de la norma
Venezolana 1753-2006, las paredes del muro serán de dobles bloques de aliven e=20 cm,
las características del muro serán las siguientes:
Vigas: 0,40 x 0,40 metros.
Columnas: 0,40 x 0,40 metros.
Pared de dobles bloques de Aliven e= 20 cm.
Altura: 6,20 metros.
Ancho: 9,40 metros.
El Muro Corta Fuego se modelara con el programa estructural STAAD PRO, el mismo
genera automáticamente las solicitaciones de sismo y viento.
Cabe resaltar que el Programa STAAD PRO calculo el sismo mediante el método estático
equivalente de manera automática en base a norma Internacional UBC 1997 , los valores
que se utilizaran para el diseño equivalen con los de la Norma Venezolana 1756-2001
Edificaciones Sismoresistentes
Con respecto al análisis de viento el Programa STAAD PRO realiza el diseño mediante la
norma Internacional ASCE, los valores de diseño se equivalen con los de la norma
Venezolana 2003-1986 Acciones del Viento sobre las Construcciones. Los parámetros de
diseño son los siguientes:
Categoría: II
Velocidad del Viento: 90 kph
Tipo de Exposición: c
Criterio de diseño
Para el análisis del pórtico del muro corta fuego será de la siguiente manera:
La carga permanente de la estructura el programa STAAD PRO lo calcula
automáticamente con la instrucción “selfweight Y= -1”.
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
29 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
También se debe tomar en cuenta el peso de los bloques aliven de e= 20 cm
Se tomara 360 kg/m2 como el peso de los bloque de e=20cm sin frisar (Manual Mindur
Tabla 1,26).
Tomando en cuenta como Ancho Tributario 3,00 metros
2,70 x 260 = 702 kg/m
Para más detalle ver plano detalle Muro Corta Fuego.
702 kg/m
VIGA 40 X 40
La carga variable se estimara en 100 kg/m 2, tomando en cuenta las posibles solicitaciones
en la etapa de construcción y con fines de mantenimiento. Se estimara un ancho tributario
de 1,00 metro.
100 kg/m
VIGA 40 X 40
La carga por sismo y viento como se explico anteriormente el programa STAAD PRO lo
realiza de manera automática con los parámetros de diseño antes expuestos.
Análisis de los Resultados
Diseño de Vigas y Columnas.
Columnas.
Predimensionado:
Para la dimensiones de columna se adoptan columnas de 40 x 40 [cm], tomando en
cuenta el capitulo 18 articulo 18.4.2 Requisito b de la Norma COVENIN 1756-2006, donde
establece para ND3 la relación entre la menor dimensión de la sección transversal y la
correspondiente en una dirección perpendicular no sea inferior a 0,40 m.
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
30 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
b 0,40
=
= 1  0,40 Correcto
h 0,40
Al realizar los chequeos para cumplir los requisitos de ND3 sobre los valores límites de
cuantía geométrica se adoptan estas dimensiones de columnas.
Chequeo de Columnas:
La Norma COVENIN-MINDUR 1753-2006 en su capitulo 18 articulo 18.4.4, estipula que
para acero longitudinal la cuantía geométrica no será menor de 0.01 (1%) ni mayor que
0.06 (6%).
La cuantía geométrica es la relación del área de acero de la columna entre el área de la
sección. Es importante señalar que el artículo antes mencionado (18.4.4) pertenece a las
premisas de nivel de diseño 3.
El Staad Pro calcula automáticamente este porcentaje de acero, y por inspección visual se
obtiene la columna más solicitada. Columna N° 6.
De la corrida se lee % de Acero para la columna N° 6 = 1,15 %.
Por lo tanto, está entre el limite que estipula la norma 1% al 6%, cumpliendo con los
requerimientos de nivel de diseño 3.
A continuación se presenta la salida gráfica del Staad Pro 2007 para el diseño de la
columna B, se extrae el porcentaje de acero y las solicitaciones de la columna. El
programa Staad Pro 2007 define como “Beam” a las columnas, en la entrada de datos se
le da la instrucción de diseño de columnas (ver anexo A entrada de datos).
Diseño de la Columna:
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
31 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Diagrama de Interacción de la Columna
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
32 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Vigas.
Predimensionado:
De la norma COVENIN-MINDUR 1753-2006, Capitulo 9, Tabla 9.6.1, se extrae la altura
mínima de vigas a menos que se calculen las flechas, considerando que el tramo más
desfavorable en la estructura, seria con un extremo continuo, dicho valor seria:
Para un extremo continuo L/18,5 = 3,0/18,5 = 0,16m.
Hay que tomar en cuenta las cargas a la cual esta sometido la estructura, se adopta como
dimensiones de vigas 40 x 40 [cm], las cuales según los cálculos (ver chequeo de vigas
por flexión y corte) son vigas aceptables y suficientemente rígidas.
También se toma en cuenta el capitulo 18 articulo 18.3.2 Requisito 3, de la Norma 17562006, donde establece que para ND3 la relación ancho/altura de su sección transversal es
mayor igual a 0,30.
b 0,40
=
= 1,00  0,30 Correcto
h 0,40
Chequeo de Vigas por Flexión:
Por inspección visual se determina en la Salida del Staad Pro el miembro mas solicitado
por momento mayorado (Mu), en este caso es la viga N° 42 con el caso de carga 102. Ver
Anexo N°B para Análisis Estructural.
Chequeo de Vigas por Corte:
Por inspección visual se determina en la Salida del Staad Pro el miembro más solicitado,
en este caso es la viga N° 48, para el chequeo del corte se toma en cuenta las formulas y
premisas del Capitulo 11 de la norma COVENIN MINDUR 1753-2006.
Con la ayuda de la opción gráfica del Staad Pro se obtiene el corte de la viga a una
distancia “d” medido desde la cara de la columna.
La distancia del calculo seria (0,40/2)m+0,35m = 0,55m.
Salida Gráfica del Staad Pro, Viga Nº48, Vumáx= 1.828,55 kg
º
VIGA
COLUMNA
0,40m
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
d=0,35m
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
33 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
Corte Máximo
a 0,55m
Armadura Transversal
La Disposición de la armadura transversal será la siguiente:

El primer estribo será colocado 5 cm después de la cara de la columna.

La zona de confinamiento tendrá una longitud de 2h (2x40=80cm o 0,80 m) a partir
de la cara del apoyo.

La separación “s” en la zona de confinamiento será de 10cm.

La zona de optimización tendrá una longitud de 2,45 metros.

La separación “s” en la zona de optimización será de 15 cm.
Chequeo Desplazamiento Lateral por Acciones Sísmicas.
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
34 de 197
MEMORIA DE CALCULO PARA ESTRUCTURAS
CONCRETO
CIVIL
DESPLAZAMIENTOS LATERALES TOTALES EN X
NIVEL (cm)
Δh (cm)
δe (cm)
Δi (cm)
δi (cm)
δi / Δh
δi / Δh < 0.018
600.00
300.00
0.17
0.76
0.34
0.0011
OK
300.00
300.00
0.09
0.42
0.42
0.0014
OK
0.00
-
-
-
-
-
-
Premisas
Δi = 0.8 x RNorma
x Δei Covenin 2756-2001 Cáp 10
δe
R
Desplamiento Lateral en el Nivel i
5.6
Factor de Reducción R Norma Covenin 1756-2001. Tabla 6.4
Δei
Tomado de la salida del staad
Δi-1
Tomado de la salida del staad
δi = Δi-Δi-1
Norma Covenin 1756-2001 Cáp 10
Δh
Diferencias de Alturas entre Niveles
0.018
La estructura pertenece al Grupo B2 y es suceptible de sufrir daños por deformaciones de la estructura Valor Limite
Según Norma Covenin 1756-2001 Cáp 10 Tabla 10.1 = 0.018
DESPLAZAMIENTOS LATERALES TOTALES EN Z
NIVEL (cm)
Δh (cm)
δe (cm)
Δi (cm)
δi (cm)
δi / Δh
δi / Δh < 0.018
600.00
300.00
1.38
6.18
4.03
0.0134
OK
300.00
300.00
0.48
2.15
2.15
0.0072
OK
0.00
-
-
-
-
-
-
Premisas
Δi = 0.8 x RNorma
x Δei Covenin 2756-2001 Cáp 10
δe
R
Desplamiento Lateral en el Nivel i
5.6
Factor de Reducción R Norma Covenin 1756-2001. Tabla 6.4
Δei
Tomado de la salida del staad
Δi-1
Tomado de la salida del staad
δi = Δi-Δi-1
Norma Covenin 1756-2001 Cáp 10
Δh
Diferencias de Alturas entre Niveles
0.018
La estructura pertenece al Grupo B2 y es suceptible de sufrir daños por deformaciones de la estructura Valor Limite
Según Norma Covenin 1756-2001 Cáp 10 Tabla 10.1 = 0.018
GERENCIA DE INFRAESTRUCTURA
FAJA PETROLIFERA DEL ORINOCO
ESTUDIOS Y PROYECTOS DITECH, S.A.
AD001001-ER2D3-CD01002
Revisión
0
Página
1261-01-002-CN-2000-01
Fecha
07/03/12
35 de 197