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
0
