SIFÓN CCUCHUHUASIESTRUCTURA COLGANTE DE SOPORTE DE TUBERÍA

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL PROYECTO DE ESTRUCTURAS

CONTENIDO

1.0 GENERALIDADES

2.0 OBRAS DE CONCRETO SIMPLE

3.0 OBRAS DE CONCRETO ARMADO

3.1 Concreto 3.2 Encofrados 3.3 Refuerzo de Acero 3.4 Dosificación y Preparación del Concreto 3.5 Transporte y Colocación del Concreto 3.6 Consolidación del Concreto 3.7 Curado del Concreto 3.8 Ensayos y Aprobación del Concreto 3.9 Juntas de Construcción

4.0 ESTRUCTURAS METÁLICAS

4.1 Acero Estructural 4.2 Soldaduras 4.3 Revestimientos de Protección

5.0 CABLES Y DISPOSITIVOS METÁLICOS ESPECIALES

5.1 Cables especiales de acero 5.2 Monturas metálicas deslizantes 5.3 Zunchos circulares y chapas metálicas de anclaje 5.4 Encastres metálicos de anclaje 5.5 Platinas circulares de acero en la base de las columnas 5.6 Contraflecha central de montaje del cable parabólico principal

Cusco, Julio del 2008

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SIFÓN CCUCHUHUASIESTRUCTURA COLGANTE DE SOPORTE DE TUBERÍA

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL PROYECTO DE ESTRUCTURAS

1.0 GENERALIDADES

El presente documento técnico corresponde a las Especificaciones Técnicas del Proyecto de Estructuras de la estructura colgante de soporte de la tubería del Sifón Ccuchuhuasi, obra que forma parte del Plan de Mejoramiento de Riego en la Sierra y Selva de nuestro país.

Esta estructura colgante se construirá sobre la base de un cable parabólico principal de acero tipo Esturión de 3/4” de diámetro, apoyado en sus extremos sobre dos monturas metálicas deslizantes anclados sobre las cabezas de las dos columnas de soporte de concreto armado, dispuestas en ambas márgenes del río Velille, las cuales se hallan ancladas sobre los correspondientes estribos de concreto ciclópeo.

Los fiadores inclinados del cable parabólico principal de acero se anclan en las correspondientes cámaras de anclaje de concreto ciclópeo que se hallan dispuestas en ambas márgenes del río Velille.

Complementariamente, para controlar adecuadamente los efectos de las fuertes ráfagas de viento que se pueden originar en la zona de construcción de este sifón, se han proyectado dos sistemas de contraviento, uno en cada flanco de la estructura, que estarán constituidos por cables parabólicos horizontales de acero tipo Esturión de 1/2” de diámetro, péndolas horizontales de fierro liso de 3/8” de diámetro, dispuestos con separaciones de 4.00 metros entre ejes, y cámaras de anclaje de concreto ciclópeo en cada terminación de los cables parabólicos horizontales de acero.

El propósito de este documento es facilitar la comprensión cabal del proyecto de estructuras de la estructura colgante proyectada y, con ello, contribuir a una correcta ejecución de esta importante obra.

Para una adecuada comprensión integral de este proyecto, se recomienda una acuciosa revisión y estudio de todos los documentos técnicos referidos al mismo; particularmente es importante una revisión paralela del proyecto de estructuras de la estructura colgante y de sus estudios básicos correspondientes de topografía, de geología y geotecnia, de hidrología y de impacto ambiental.

El contenido técnico vertido en el desarrollo de estas especificaciones técnicas, es compatible con los siguientes documentos:

Reglamento Nacional de Edificaciones Reglamento Nacional de Estructuras y sus correspondientes normas técnicas: Norma Técnica E 020: Cargas Norma Técnica E 030: Diseño Sismorresistente Norma Técnica E 060: Concreto Armado Norma Técnica E 090: Estructuras Metálicas

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Manual Peruano de Diseño de Puentes Reglamento Americano para la Construcción con Acero (AISC) Reglamento Americano de Soldadura (AWS)

2.0 OBRAS DE CONCRETO SIMPLE

Las obras de concreto simple de este proyecto son tres:

1.- Estribos de apoyo de concreto ciclópeo.2.- Núcleos centrales de estribos de concreto simple.3.- Cámaras de anclaje de concreto ciclópeo

Los dos estribos de apoyo y todas las cámaras de anclaje de concreto ciclópeo de esta estructura colgante de soporte de la tubería de acero rolado del Sifón Ccuchuhuasi, serán construidos con una mezcla de concreto de una resistencia cilíndrica a la compresión, f´c, de 210 kg/cm2, con un máximo de 30%, en volumen, de piedra grande de río de 10” de tamaño máximo.

Los núcleos centrales de los estribos de concreto simple serán vaciados después de vaciar los estribos de concreto ciclópeo. Para ello, durante el vaciado de los estribos de concreto ciclópeo, habiendo ya dispuesto en sus correspondientes posiciones los anclajes del refuerzo longitudinal de las columnas de concreto armado, se encofrarán los núcleos centrales de 0.70x1.10 metros de sección transversal para dejar preparados los huecos correspondientes a estos núcleos.

Transcurrido un máximo de 15 horas, después del vaciado de los estribos de concreto ciclópeo, se retirarán las tablas del encofrado de los núcleos centrales, se prepararán las superficies laterales de los núcleos centrales mediante limpieza a fondo, picado para obtener superficies rugosas, y humedecimiento con lechada de cemento de todas las paredes de los núcleos, y, finalmente, se procederá de inmediato al vaciado de la mezcla de concreto correspondiente, de una resistencia cilíndrica a la compresión, f´c, de 210 kg/cm2.

3.0 OBRAS DE CONCRETO ARMADO

3.1 Concreto

El constructor suministrará un concreto con la resistencia a la compresión, f'c, especificada en los planos. Para ello, someterá para la aprobación, por parte de la Inspección de Obra, las dosificaciones que deberá usar para los diferentes tipos de concreto.

La Inspección de la Obra podrá ordenar los ensayos de laboratorio, que sean necesarios para respaldar los parámetros de diseño de mezclas que emplee el constructor, en sus dosificaciones del concreto.

Todo el cemento será Pórtland Puzolánico 1PM que cumpla la Norma ASTM C-159.

En términos generales, el cemento no deberá tener grumos ni materias extrañas, y el peso de las bolsas no deberá tener una variación de más de 1% del peso indicado. El cemento será almacenado en un lugar seco, aislado del suelo y protegido de la humedad.

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En la preparación del concreto, podrán utilizarse aditivos especiales para acelerar el fraguado y/o endurecimiento de la mezcla, así como para mejorar significativamente las propiedades de impermeabilización del concreto endurecido.

En todo caso, la utilización de cualquier aditivo especial, propuesto por el Contratista, deberá ser aprobado previamente por la Inspección de Obra.

El agua a emplearse en la preparación del concreto deberá ser clara, limpia, exenta de aceites, ácidos, álcalis, sales, materias orgánicas, y otras sustancias que puedan ser dañinas al concreto y al acero de refuerzo. En términos generales, el agua deberá ser potable.

Los agregados que se usarán son: el agregado fino (arena) y el agregado grueso (piedra). Ambos deben considerarse como ingredientes separados del concreto.

La arena será limpia, silícea, de grano rugoso y resistente, libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partículas blandas o escamosas, esquistos, ácidos, materias orgánicas, greda y otras sustancias dañinas.

La arena deberá ser graduada, con predominio del tamaño grueso, debiendo el 95% pasar por la malla ¼", el 25% por la malla #50 y el 5% por la malla #100.

El agregado grueso será piedra del río o piedra partida de grano compacto y duro. Debe ser limpio, libre de polvo, materia orgánica, arcilla y otras sustancias perjudiciales. No contendrá piedra desintegrada, mica o cal.

El agregado grueso estará bien graduado, desde ¼", hasta el tamaño máximo especificado.

El tamaño máximo del agregado grueso será 2" para las columnas de concreto armado de la estructura. En zonas donde exista gran cantidad de armadura, por concurrencia de elementos, se podrá disminuir el tamaño máximo de agregado para obtener una buena trabajabilidad y la resistencia especificada f´c.

Los agregados deberán ser almacenados o apilados en forma tal, que se prevenga la segregación o contaminación excesiva con otros materiales o agregados de otras dimensiones. Las barras de refuerzo deben satisfacer las especificaciones ASTM-A-615, con un esfuerzo de fluencia fy = 4,200 kg/cm². Estas especificaciones corresponden al acero grado 60, elaborado actualmente por SIDER PERU.

Las varillas de refuerzo, serán nuevas y estarán libres de pintura, aceite, suciedad y escamas de óxido. Serán almacenadas y protegidas de la humedad del medio ambiente y de las lluvias, para evitar la aparición de escamas de óxido.

Es conveniente el almacenamiento de las varillas enderezadas y ordenadas según los diámetros comerciales adquiridos para la ejecución de las estructuras de concreto armado del presente proyecto.

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3.2 Encofrados

Los encofrados podrán realizarse con madera corriente o con otro material que proponga el constructor, con tal que el encofrado tenga superficies sensiblemente uniformes y mantenga su forma ante las presiones del concreto. El constructor deberá realizar el diseño del encofrado de todos los elementos de la estructura, teniendo en cuenta los siguientes factores:

Como cargas de diseño se considerarán el peso propio, empuje y peso del concreto fresco, sobrecarga de materiales, equipo, personal, incluyendo fuerzas horizontales, verticales y de impacto propias del vaciado.

El diseño considerará la resistencia del material empleado, sus deformaciones y la rigidez de las uniones de los elementos del encofrado.

En general, el diseño deberá proporcionar una estructura de encofrado segura, en forma y dimensiones indicadas en los planos y con la garantía de que no existan deformaciones visibles, ni desalineamientos que atenten contra el funcionamiento de la estructura. Antes de cualquier operación de vaciado, la Inspección de Obra deberá revisar cuidadosamente los encofrados.

La operación de desencofrado de los elementos de concreto, después de su endurecimiento, se hará gradualmente y en forma suave, quedando totalmente prohibido golpear, forzar y causar trepidaciones que pudieran perjudicar al concreto colocado.

El desencofrado se hará cuando el concreto tenga suficiente resistencia para soportar su peso propio y demás cargas que sobre él graviten. En todo caso se respetarán los siguientes plazos mínimos de desencofrado: Costado de columnas de concreto armado: 3 díasCostados exteriores de estribos y cámaras de anclaje: 2 díasCostados interiores de núcleos centrales de estribos: 15 horas

3.3 Refuerzo de Acero

El refuerzo de acero se colocará con precisión y será apoyado adecuadamente sobre soportes de concreto, metal u otro material aprobado por la Inspección.

Los diámetros, longitudes y posiciones de las barras serán las indicadas en los planos. No se permitirán cambios sin la aprobación, por escrito, por parte de la Inspección de Obra.

Las barras se colocarán dentro de los encofrados, en las posiciones indicadas en los planos, con una tolerancia de error no mayor de un centímetro.

Todos los cruces de armaduras deberán ser "atortolados" con alambre, de manera que el conjunto forme una "canasta" rígida, que impida el movimiento relativo de la armadura durante la colocación y vibrado del concreto.

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Las longitudes mínimas de empalmes serán las indicadas en los planos. Las barras que forman el empalme, deberán mantenerse firmemente unidas entre si con ataduras de alambre.

La Inspección podrá ordenar pruebas de resistencia a la tracción de especimenes con uniones soldadas, para verificar la norma 806-d del Reglamento Nacional de Construcciones.

En una misma sección, no podrán empalmarse más del 33% del total de las barras.

Empalmes soldados a tope en barras de refuerzo:

De ser posible, se recomienda reemplazar los empalmes traslapados por empalmes soldados a tope. En este caso se utilizarán barras soldables de acero ASTM A706 G60 de 12 metros de longitud, con fy = 4200 kg/cm².

Electrodo: Supercito, norma AWS/ASME, código E7018. En ningún caso se soldarán a tope más del 33% del total de las varillas de refuerzo en una misma sección transversal.

La separación mínima entre dos secciones contiguas con empalmes soldados será de 1.20 metros. 3.4 Dosificación y preparación del concreto

El Constructor, con la anticipación debida, presentará los diseños de mezclas de las diferentes calidades de concreto especificadas en los planos, las que deberán ser aprobadas por la Inspección de Obra; sin embargo, la aprobación de estos diseños de mezclas, no exime al constructor de la responsabilidad de lograr en obra las resistencias especificadas. La dosificación de los componentes del concreto será realizada en obra.

En la cantidad de agua, se tendrá en cuenta la cantidad de agua libre que puedan tener los agregados, descontándola del agua incorporada, aunque de preferencia se emplearán los agregados secos. El cemento será medido por sacos enteros, no admitiéndose fracciones de saco.

Los agregados fino y grueso serán medidos de preferencia por peso, para lo cual se dispondrá en obra de una balanza adecuada. La medición de materiales será hecho dentro de una tolerancia de error de 1%.

Los dispositivos de medición estarán sujetos a la aprobación por parte de la Inspección. El mezclado del concreto se hará en una mezcladora tipo mecánico, con capacidad para mezclar el concreto en la cantidad y tiempo determinados previamente.

Antes de comenzar a preparar el concreto, todo el equipo para el mezclado estará perfectamente limpio.

El agua de los depósitos, que haya estado guardada, será eliminada y se llenarán nuevamente los depósitos con agua limpia y fresca.

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Los materiales serán colocados en la mezcladora en el siguiente orden: Agregado grueso, agregado fino, cemento y agua, en las cantidades previstas en el diseño de mezclas, sin sobrepasar la capacidad de la mezcladora.

Los materiales deberán mezclarse, hasta que la mezcla sea uniforme. El tiempo mínimo de mezclado será de 1½ minutos, contados a partir de la colocación del agua.

La mezcladora deberá ser descargada completamente, antes de volver a recargarse. Se prohíbe totalmente la adición indiscriminada de agua que aumente el asentamiento; en todo caso, el reajuste en la cantidad de agua deberá ser aprobado por la Inspección. 3.5 Transporte y Colocación del Concreto

El equipo de mezclado será colocado, tan cerca como sea posible, al lugar donde el concreto será colocado para reducir al mínimo su manipuleo.

El concreto será transportado, desde la mezcladora, hasta su punto de colocación, tan rápidamente como sea posible y, en forma tal, que se impida la segregación o pérdida de los ingredientes. La Inspección de Obra deberá aprobar todos los sistemas de transvase, transporte y colocación del concreto.

Antes de procederse a la colocación del concreto en las formas, el trabajo de encofrado debe haberse terminado.

Las formas deberán ser ligeramente humedecidas.

Las varillas de refuerzo deberán estar perfectamente limpias libres de óxidos, aceites, pinturas. Toda materia floja e inconsistente, así como el concreto antiguo pegado a las formas, deberá ser retirado.

La Inspección de obra deberá autorizar la operación de llenado de todas las estructuras, revisando previamente el tipo, cantidad y disposición del refuerzo, así como la calidad del encofrado.

3.6 Consolidación del Concreto

Todos los elementos de concreto se consolidarán durante el vaciado, mediante vibradores, los que deberán funcionar a una velocidad, no inferior de 4500 rpm.

La operación de vibrado del concreto tomará solamente el tiempo suficiente para su adecuada compactación, el que se manifiesta cuando una delgada película de mortero aparece en la superficie del concreto y todavía se alcanza a ver el agregado grueso rodeado de mortero.

El vibrado se hará con un suficiente número de vibradoras para que la consolidación se haga inmediatamente, después del colocado del concreto.

El vibrado debe ser tal que embeba en concreto todas las barras de refuerzo, que el concreto llegue a todas las esquinas de las formas, que queden embebidos todos los anclajes y que se elimine todo el aire para que no queden "cangrejeras", vacíos ni planos débiles. El vibrado será siempre interno, salvo otra indicación.

3.7 Curado del Concreto

Todas las superficies del concreto, recién colocado, deberán protegerse contra la pérdida de humedad por un período mínimo de siete días, a partir de las 10 o 12 horas del vaciado.

El curado se efectuará rociando permanentemente con agua las superficies de concreto, en especial, aquellas expuestas directamente al sol o calor que elimine su humedad. La Inspección de obra deberá tener especial cuidado en el control del curado, por ser éste determinante en la obtención de una buena calidad del concreto.

3.8 Ensayos y aprobación del concreto Las muestras de cada clase de concreto, de los que se va a tomar especimenes para ensayos de resistencia a la compresión, se obtendrán por lo menos en número de cuatro por cada día de vaciado.

Los cilindros de prueba estándar de 6"x 12" serán tomados por un representante directo de la Inspección de Obra.

Cada molde deberá ser llenado en tres partes, aproximadamente iguales, cada una de las cuales deberá compactarse con 25 golpes de varilla de ½" x 12" o vibrarse.

Deberá cuidarse que las superficies del cilindro queden perfectamente planas y perpendiculares al eje del cilindro. Los cilindros deberán desmoldarse a las 24 horas y curarse sumergiéndolos en agua por 7 días, transportándose, posteriormente, al lugar de la prueba.

La Inspección podrá exigir especimenes adicionales de ensayo, curados enteramente bajo condiciones de obra, para verificar la eficiencia del curado y protección del concreto.

Las probetas deberán ser identificadas con una clave de manera que, llevando un registro de ellas, se puedan establecer el día de su fabricación, el elemento a que pertenecen y la carga de rotura que de ellas se espera.

Las probetas serán sometidas a rotura por compresión simple a los 28 días de haber sido obtenidos. El resultado de dos probetas consecutivas constituye una prueba. El promedio de tres pruebas consecutivas deberá ser igual o superior al f'c especificado.

En caso contrario, el concreto será rechazado, y la Inspección puede exigir ensayos de acuerdo a la norma ASTM-6-42 u ordenar pruebas de carga para aquella porción de la estructura en donde ha sido colocado el concreto en duda.

3.9 Juntas de construcción

Las juntas de construcción cumplirán con lo prescrito por la norma técnica E-060: Concreto Armado, del Reglamento Nacional de Edificaciones.

No se permitirán juntas de construcción, salvo que por razones de fuerza mayor deban paralizarse los vaciados, en cuyo caso, deberán ser autorizados por la Inspección.

4.0 ESTRUCTURA METÁLICA

4.1 Acero Estructural

Todos los zunchos circulares y chapas metálicas de anclaje de péndolas de acero serán fabricados en taller con planchas gruesas laminadas en caliente, ACERO PG-E24, designación SIDER-PERU, cuyas propiedades mecánicas son las siguientes:

Esfuerzo mínimo de fluencia : fy = 2400 Kg/cm²Resistencia mínima a la tracción : R = 4100 Kg/cm²Alargamiento mínimo de rotura : A = 21 %

La supervisión de obra solicitará el certificado de calidad del acero al proveedor, o dispondrá las pruebas de laboratorio que comprueben las propiedades del material.

Las péndolas verticales y horizontales de fierro liso de 3/8” de diámetro serán fabricados con acero A36, designación ASTM, con un esfuerzo mínimo de fluencia de 2500 kg/cm2.

Láminas de caucho o jebe: Para lograr un mejor ajuste de los zunchos metálicos circulares que rodean la tubería de acero rolado del Sifón Ccuchuhuasi, se utilizarán láminas intermedias de caucho o jebe de 0.5 centímetros de espesor, del mismo ancho de los zunchos (8.0 cm).

4.2 Soldaduras

Electrodos: Las uniones traslapadas de los lazos terminales de las péndolas de fierro liso de acero A36, serán ejecutadas con electrodos de arco manual protegido CELLOCORD "AP" ó "CELLOCORD "A" de OERLIKON, o con otros electrodos similares.

Las características principales de los electrodos mencionados son las siguientes:

Identificación: Clase AWS: E-6011Revestimiento: Gris claro (Cellocord "AP"), blanco (Cellocord "A")Resistencia a la tracción: 45.7 - 54.1 Kg/mm² (Cellocord "AP")

47.1 - 51.3 Kg/mm² (Cellocord "A")Límite de fluencia: 38.6 - 45.7 Kg/mm² (Cellocord "AP")

37.9 - 42.2 Kg/mm² (Cellocord "A")Alargamiento en 2": 22% - 30% (Cellocord "AP")

24% - 30% (Cellocord "A")

Los diámetros de los electrodos y la longitud de los arcos eléctricos se seleccionarán de acuerdo con los detalles y dimensiones de las piezas a unirse y con los tipos de soldadura correspondientes.Para un uso adecuado de los electrodos, se cumplirán estrictamente las instrucciones y especificaciones del manual del fabricante.

Calificación de la soldadura: Los defectos más importantes, ocasionados por una técnica inadecuada de soldadura son: La socavación, la falta de fusión y penetración, la inclusión de escoria y la porosidad. La socavación se debe a una corriente excesiva, por lo cual, se produce la llamada soldadura "quemada".

La falta de fusión ocurre cuando el metal base y el de aportación no se funden en algún punto de la junta, que no sea la raíz. Generalmente, sucede cuando las superficies que se sueldan tienen materiales extraños que evitan la fusión.

La penetración incompleta se debe a que el metal base y el metal de aportación no se funden en la raíz. Puede originarse por una mala preparación de los detalles de la junta, por el empleo de un electrodo de diámetro excesivamente grande, por una velocidad excesiva o por corriente insuficiente.

La inclusión de escoria consiste en la presencia de óxidos metálicos dentro de la soldadura, óxidos que son el resultado de reacciones químicas entre el metal, el aire y el recubrimiento del electrodo, durante el depósito y solidificación del metal de aportación.

La porosidad consiste en la presencia de vacíos o "bolsas" de gas en el metal de soldadura. Frecuentemente, se debe al uso de corriente o luces de arco excesivas.

Para la verificación de la calidad de las soldaduras ejecutadas se aplicará el método visual, que es el más simple, en el cual, se deberá tener presente el tamaño, forma y longitud de soldadura, así como la posible socavación (soldadura quemada).

En caso de no disponerse de un especialista con experiencia, o en caso de duda en cuanto a la calidad de algunas soldaduras efectuadas, la Supervisión de Obra podrá ordenar la ejecución de métodos especiales de control de calidad, tales como: El método de radiografía, el método de ultrasonido, u otros. 4.3 Revestimientos de protección

Todos los elementos metálicos de la estructura deberán ser protegidos del deterioro generado por la intemperie, mediante la aplicación de una pintura epóxica anticorrosiva de calidad reconocida y comprobada.

5.0 DISPOSITIVOS METÁLICOS ESPECIALES

5.1 Cables especiales de acero

El cable parabólico principal de 3/4” de diámetro y los cables parabólicos horizontales de los sistemas de contraviento de 1/2” de diámetro, serán cables de acero tipo Esturión 6x26 (10/5 + 5/5/1) Seale, u otros cables de características similares.

Las características principales de estos cables especiales de acero tipo Esturión, son las siguientes:

Diámetro Área Peso aproximado Resistencia a la rotura Pulgadas cm2 kg/m Toneladas métricas

1/2 1.27 0.68 12.10

3/4 2.85 1.55 26.70

Se exigirá cables de acero de buena calidad y de durabilidad garantizada frente a condiciones climáticas desfavorables como los que predominan en la sierra de nuestro país. Para ello, se deberá dar preferencia a los cables de alambres trenzados que cuenten con un revestimiento de protección.

Se exigirá al proveedor el correspondiente certificado de garantía otorgado por el fabricante sobre las características mecánicas principales de los cables especiales de acero, así como sobre la durabilidad de los mismos.

El factor de seguridad de los cables especiales de acero contra fallas por tensión será como mínimo igual a 3.0.

5.2 Monturas metálicas deslizantes

Las dos monturas metálicas deslizantes que se anclarán en las cabezas de las columnas de concreto armado, deberán fabricadas de manera especial en un taller de estructuras metálicas de reconocido prestigio.

Las armazones de estos dispositivos especiales se fabricarán empleando planchas de acero PG-E24, SIDER PERÜ, con fy = 2400 kg/cm2, o acero A36, designación ASTM, con fy = 2500 kg/cm2.

Los rodillos especiales de acero de las monturas metálicas deslizantes de 5.0 cetímetros de diámetro serán fabricados con: Acero A668, designación ASTM, Clase F, u otro acero similar, con fy mayor o igual a 3500 kg/cm2.

5.3 Zunchos circulares y chapas metálicas de anclaje

Los zunchos circulares que abrazan la tubería de acero rolado de 0.315 m de diámetro y las chapas metálicas de anclaje de péndolas, serán fabricados en un taller de estructuras metálicas con planchas gruesas laminadas en caliente, de 3/8” de espesor, de acero designado como PG-E24, de SIDER PERÜ, con fy = 2400 kg/cm2, o con acero A36, designación ASTM, con fy = 2500 kg/cm2, u con otro acero de características similares a los nombrados. Para el ajuste de las orejas de los zunchos circulares y de las chapas metálicas de anclaje, que han de asegurar un anclaje adecuado de las péndolas de fierro liso de 3/8” de diámetro, se emplearán pernos especiales de 5/8” de diámetro de: Acero al carbón A307, designación ASTM, u otro acero similar, con una resistencia mínima a la tracción de 4080 kg/cm2.

Asimismo, para el ajuste de los pernos de 5/8” de diámetro se emplearán tuercas y arandelas de las siguientes características:

Tuercas de ajuste de pernos D = 5/8”: Acero al carbón y aleado, A194M, designación ASTM, Grado 2, u otro acero similar.

Arandelas de tuercas de acero D = 5/8”: Acero endurecido F436M, designación ASTM, u otro acero similar.

5.4 Encastres metálicos de anclaje

5.4.1 Introducción

Para fijar con seguridad los fiadores y cables parabólicos de acero de estructuras colgantes importantes, se suele utilizar en la actualidad encastres especiales de anclaje, los cuales consisten en una masa de acero de dimensiones apropiadas que lleva una perforación central tronco-cónica cuyo diámetro menor corresponde al del cable, y dos o más perforaciones que permiten colocar pernos o barras de anclaje.

Para anclar el cable de acero se procede primero a destrenzarlo en la longitud que tiene el tronco de cono del buje correspondiente y se vacía zinc fundido, con lo cual se consigue formar en el extremo del cable una cuña que evita el escape del cable anclado y fijado en la cámara de anclaje.

Según las recomendaciones de la fábrica Roebling, para anclar el cable de acero se procederá de la siguiente forma:

Se destrenza el cable, asegurándolo previamente con tres amarres de alambre; Luego se limpia cada alambre con kerosene y se seca bien; A continuación, los alambres se remojan durante cinco minutos en una solución al

50 % de ácido muriático y agua; Seguidamente se vuelven a secar los alambres del cable de acero destrenzado y se

vuelven a remojar en la solución anterior, pero al 75 % de agua; Luego se enderezan los alambres, se colocan paralelos, se amarran en sus extremos

para que puedan pasar por el encastre y luego se destrenzan, colocándose verticalmente y se asegura el encastre con un tornillo mecánico;

Posteriormente se rodea la parte inferior del encastre con una masa de arcilla refractaria para evitar el escape del zinc derretido y vaciado en la sección tronco-cónica del buje, y se deja que enfríe lentamente.

La temperatura del zinc fundido no debe pasar de 400 grados centígrados. Por ningún motivo debe usarse metal de antifricción.

Las dimensiones principales de los diferentes componentes de estos encastres metálicos de anclaje se obtienen del manual que los fabricantes han elaborado para propósitos de diseño. La variable principal para determinar las dimensiones de los componentes principales de estos encastres, la constituye el diámetro del cable principal de acero que se requiere anclar con este dispositivo especial.

El ajuste de las tuercas de los pernos dispuestos de manera saliente del buje del encastre metálico de anclaje, empujan y desplazan el buje delantero hacia la cámara de anclaje de concreto y permiten incrementar la tensión en el cable principal de acero que se encuentra anclado en el mismo.

En general, los encastres metálicos de anclaje serán fabricados con: Acero de alta resistencia A 325, designación ASTM. Se adoptarán las especificaciones del fabricante autorizado por una firma o empresa de reconocido prestigio a nivel nacional e internacional.

5.4.2 Encastres metálicos de anclaje del cable parabólico principal

Diámetro del cable parabólico principal de acero tipo Esturión: D = 3/4” Longitud de los dos pernos de anclaje: 16 pulgadasCompensación del buje del encastre: 9 pulgadasSeparación entre los ejes de los dos pernos de anclaje: 4 pulgadasEspesor del buje del encastre metálico: 4 + 1/8 pulgadasDiámetro de los dos pernos de anclaje: 1 + 1/8 pulgadas

Longitud de desarrollo, Ld, de los pernos D = 1 1/8” dentro de las cámaras de anclaje de concreto ciclópeo: Ld = 1.70 m.

Adicionalmente, para incrementar la efectividad de los anclajes de los dos pernos de acero de 9/8” de diámetro, se ha dispuesto una placa metálica, empernada a los dos pernos referidos, de 15x25x1.5 cm.

5.4.3 Encastres metálicos de anclaje de los cables parabólicos horizontales

Diámetro de los cables parabólicos horizontales de acero tipo Esturión de los sistemas de contraviento de la tubería de acero rolado del sifón: D = 1/2” Longitud de los dos pernos de anclaje: 14 pulgadasCompensación del buje del encastre: 9 pulgadasSeparación entre los ejes de los dos pernos de anclaje: 4 pulgadasEspesor del buje del encastre metálico: 4 pulgadasDiámetro de los dos pernos de anclaje: 7/8 pulgadas

Longitud de desarrollo, Ld, de los pernos D = 7/8” dentro de las cámaras de anclaje de concreto ciclópeo: Ld = 1.50 m.

Adicionalmente, para incrementar la efectividad de los anclajes de los dos pernos de acero de 7/8” de diámetro, se ha dispuesto una placa metálica, empernada a los dos pernos referidos, de 10x20x1 cm.

5.5 Platinas metálicas circulares en la base de las columnas

Estas platinas metálicas circulares sirven solamente para proteger las estructuras de concreto de posibles deterioros, generados por eventuales golpes durante el proceso de colocación de la tubería de acero rolado, D = 0.315 m, a través del orificio circular de 0.34 m de diámetro, dispuesto entre las bases de las columnas de concreto armado y las caras superiores de los estribos de apoyo de concreto.

Por ello, se ha decidido disponer platinas metálicas de 1/4” de espesor, de acero A36, con fy = 2500 kg/cm2, ancladas con dowells de fierro corrugado de 3/8” de diámetro y 0.30 metros de longitud. 5.6 Contraflecha central de montaje del cable parabólico principal

La contraflecha central de montaje, será: Δf = 0.25 m

Esto significa que la flecha central inicial debe ser: f inicial = 4.30 – 0.25 = 4.05 m.

Cusco, Julio del 2008