PROYECTO: CONSTRUCCION DEL SISTEMA DE ALCANTERILLADO SANITARIO ‘’JV VILLA EL CARMEN EPIZANA’’ MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL DESARENADOR COCHABAMBA, 09 DE JUNIO DE 2022 MEMORIA TECNICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL La vulnerabilidad física de los componentes de una planta de tratamientos pueden producirse por el diseño estructural inadecuado de los mismos. Las dimensiones, el tipo de material y el no apoyo de la tecnología al servicio de cálculos estructurales por medio de métodos apropiados como los elementos finitos, el no apoyarse de estas ayudas acompañado de un análisis de una sola parte del componente que se desea analizar y diseñar, se traduce en diseños defectuosos que se evidencian con el paso de la edad de la infraestructura y por consiguiente su deterioro y eventual falla en sus elementos estructurales. 1. NORMA DE DISEÑO Los diseños estructurales del presente elemento deben satisfacer los requisitos de diseño contenidos en la norma ACI 318S-08. Centrándose en el capítulo C 23 TANQUES Y ESTRUCTURAS PARA INGENIERIA AMBIENTAL DE CONCRETO. 2. METODO DE DISEÑO La estructura ha sido diseñada de acuerdo a los métodos de diseño por estados límites de resistencia. En el primer método, el refuerzo es calculado para resistir las cargas de servicio multiplicadas por factores de carga especificados en la norma ACI 318, y las resistencias nominales calculadas multiplicadas por factores de reducción de resistencia especificadas en la norma con el fin de controlar el agrietamiento y fisuración. En el segundo método, el esfuerzo de trabajo es resistido por el hormigón. 3. MATERIALES Las características d e l concreto y el acero de refuerzo se los asume con las siguientes características : Concreto : f`c = 210 Kg/cm² Acero corrugado . 5000 Kg/cm² 4. PLANTEAMIENTO , ANALISIS Y DISEÑO ESTUCTURAL El cálculo de muros y lozas se lo han hecho considerando las siguientes fuerzas: Empuje activo del suelo, considerando una distribución triangular, siendo cero en el borde superior del muro y el máximo obedeciendo a un factor de seguridad en el borde inferior. Para el cálculo del empuje activo se asume un valor del ángulo de fricción interna en el suelo de 25 grados y el peso específico del suelo de 1. 893 Ton/m³, mayorando con un factor de seguridad con valor de 3 El peso específico del concreto de 2.5 Ton/m³ El objetivo del análisis es verificar si las estructuras necesitan o no el acero de refuerzo y cuál es la capacidad resistente mínima de la estructura e implementarle la cantidad de acero de refuerzo mínima exigida por norma y al mismo tiempo que resista los esfuerzos a que la estructura será sometida. 5. GEOMETRÍA DEL DESARENADOR CARACTERÍSTICAS GENERALES Y Ilustración 1 Vista en planta desarenador Ilustración 2 Vista en elevación desarenador CANAL PARSHALL Y Ilustración 3 Canal parshall Ilustración 4 Vista en elevación canal parshall 6. CARGAS UTILIZADAS DL=Carga muerta F=Fluido E=Empuje del suelo U=1.2DL+1.2F U=1.2DL+1.6EH 7. PRESIÓN LATERAL (EH ART. 3.11.5) Para la presión lateral es usado el método del fluido equivalente: Con un peso específico del suelo de 18.93 kN/m3 obtenido del informe de laboratorio de suelo. Presión lateral en la parte superior: EH = 18.93 ∗ 0 = 0 kN/m2 Presión lateral en la parte inferior: EH = 18.93 ∗ 0.7 = 13.251 kN/m2 8. PRESIÓN DEL AGUA Los diseñadores deberán considerar 2 estados de carga para la presión hidrostática las cuales son: una cuando el desarenador este llena de agua y una cuando el desarenador este vacía. la presión del agua en la parte superior es: WAsuperior=0 la presión del agua en la parte inferior es: WA=10*0.7=7 kN/m2 La presión vertical en la parte inferior del desarenador debida al peso del agua es: Wpeso=10*0.7 =7 kN/m2 9. ANÁLISIS ESTRUCTURAL 10. SUPUESTOS El análisis estructural se realizó a través de un modelo tridimensional utilizándose para este efecto el programa de cálculo estructural SAP2000 v23.2.0 donde se introducen las propiedades de materiales, secciones, Acciones de cargas, combinaciones, etc. Para obtener una estimación precisa de su comportamiento estructural por el método de los Elementos Finitos. Figura 1 Modelo analítico SAP2000 11. ANALISIS DE RESULTADOS MOMENTOS VERTICALES MOMENTO MAXIMO CASO CON AGUA 1 MOMENTO MAXIMO CASO CON EMPUJE DEL SUELO CORTANTE CORTANTE MAXIMO 2 DEFORMACION 3 12. DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES 13. MUROS El diseño se realizó mediante el programa sap2000 mediante el método de elementos finitos, por ser esto más exactos en los resultados. Refuerzo vertical Con ϕ6mm 0.28/0.013=20cm, cumple Refuerzo horizontal 4 Con ϕ6mm 0.28/0.008=35cm, cumple 14. LOSA FONDO El diseño se realizó mediante el programa sap2000 mediante el método de elementos finitos, por ser esto más exactos en los resultados. 5 Refuerzo longitudinal Con ϕ6mm 0.28/0.008=35cm, cumple Refuerzo transversal Con ϕ6mm 0.28/0.013=20cm, cumple 6 7
