MEMORIA DESCRIPTIVA DE ESTRUCTURAS

DESARENADOR Introduccin Este documento describe el sistema estructural y presenta las consideraciones de anlisis y diseo empleadas en el Desarenador del proyecto estructural de Mejoramiento y Ampliacin del Sistema de Alcantarillado e Instalacin de Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de la ciudad de Iquitos. Los detalles del anlisis se muestran en la memoria de clculo. El suelo de Cimentacin Se cont con el Estudio de Mecnica de Suelos desarrollado por el Ingeniero Jorge Daz Collantes. Los resultados del estudio de Mecnica de Suelos indican que se trata de un suelo con un esfuerzo de trabajo de 0.50 kg/cm para estructuras pequeas. Para el caso de estructuras importantes, como lo es ste, el informe recomienda el uso de pilotes metlicos de 10 de dimetro con una capacidad admisible de 32 ton. El suelo califica como un perfil de suelo S2 para solicitaciones ssmicas. Solicitaciones de Gravedad Las solicitaciones estticas de gravedad tomadas en cuenta en el anlisis fueron:

Empuje Hidrosttico. Presin del Suelo. Cargas Muerta y Viva.

Sistema Estructural El sistema estructural empleado para resistir las cargas estticas de gravedad as como las de sismo, consiste bsicamente de muros de concreto armado de 0.30m a 0.40m de espesor.

Memoria de Clculo de Estructuras pg. 1

La cimentacin son zapatas de concreto armado de 0.60 y 0.80m de peralte apoyadas sobre pilotes metlicos de 10 de dimetro. Anlisis y Diseo El anlisis ssmico se efectu siguiendo las indicaciones de la norma Seismic Design of Liquid-Containing Concrete Structures (ACI 350.3-01). Los parmetros ssmicos fueron tomados de la Norma Peruana de Diseo Sismorresistente NTE.030. Para el diseo de los elementos de concreto se emple la norma peruana NTE-060 y el ACI. En el presente proyecto se utilizaron las siguientes resistencias: fc = 245 Kg/cm2, para elementos en contacto con agua. fc = 210 Kg/cm2, para elementos sin contacto con agua. fy = 4200 Kg/cm2. Para el anlisis la estructura fue modelada con una malla de elementos finitos tipo shell, la cual representa tanto las paredes, el techo y la losa de fondo. La malla posee tanto las propiedades del material empleado (concreto) como los espesores de los muros, techo y losa de fondo. Las cargas de gravedad fueron asignadas a los muros por medio de joint patterns teniendo en consideracin la gradiente en la distribucin de las presiones. Para el anlisis ssmico dinmico se utiliz una representacin esttica obtenida con la norma ACI 350.3-01. El movimiento del agua se model mediante la asignacin de fuerzas por unidad de rea en las paredes. Estas fuerzas se dividieron en 3 grupos: fuerzas de inercia de las paredes, fuerzas debido a la masa impulsiva y fuerzas debido a la masa convectiva. Para los elementos se tomaron en cuenta deformaciones por flexin, fuerza cortante y carga axial. La respuesta ssmica se obtuvo empleando el mtodo de superposicin espectral considerando como criterio de combinacin la Raz Cuadrada de la Suma de Cuadrados (SRSS) de los efectos individuales de todos los modos. Tal como lo indican las Normas ACI 350.3-01 y NTE.030, los parmetros para definir el espectro de diseo fueron:

Factor de zona: Z = 0.15 g. Factor de Importancia: U = 1.3 Perfil de Suelo S2: S = 1.2 Tp=0.6 (ver estudio de suelos) Factor de Reduccin Impulsivo: R = 2.75 Factor de Reduccin Convectivo: R = 1.00

Memoria de Clculo de Estructuras pg. 2

Memoria de Clculo de Estructuras pg. 3

Las combinaciones empleadas para el diseo a la rotura fueron las siguientes: 1.4 CM + 1.7 EH + 1.7 ET + 1.7 CV 1.25 CM + 1.25 CV + 1.25 EH + 1.25 ET 1.0 CS 0.9 CM + 0.9 EH + 0.9 ET 1.0 CS donde: EH: Empuje Hidrosttico del agua CS: Carga Ssmica ES: Empuje producido por el suelo. CM: Carga Muerta. CV: Carga Viva. Por consideraciones de durabilidad, la envolvente de estas combinaciones fue amplificada por un factor de 1.3 (en los casos de flexin) y 1.65 (en los casos de traccin) para los elementos en contacto con el agua, tal como lo indica el ACI 350. Ing. Marcos Tinman Behar CIP 34696

Lima, Septiembre del 2009

IntroduccinEl suelo de CimentacinSolicitaciones de GravedadSistema EstructuralAnlisis y Diseo