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CIVIL. BASES Y CRITERIOS DE DISEO

Civil.bases y criterios de diseo

INGENIERA DE DETALLE DEL SISTEMA DE TUBERAS DE RECOLECCIN DE CRUDO DILUIDO Y DE DISTRIBUCIN DE DILUENTE DE LA DIVISIN JUNN - TRAMO 1 - PAQUETE A

REVFECHADESCRIPCINELABORADOPORREVISADOPORAPROBADOPORAPROBADOPETROJUNN

023/05/14EMISIN ORIGINAL APROBADAE.rojas / L.Diazj. arayC. CREAZZOLAW. Reyes

B30/04/14INCORPORACIN DE COMENTARIOSE.rojas / L.Diazj. arayC. CREAZZOLAW. Reyes

A22/04/14eMISIN INICIALE.rojas / L.DiazJ.ARAYC. CREAZZOLAW. Reyes

PETROJUNNHU00311001-0D0I3-CD11001

conkor / gecoI1401-D04BD-001

CONTENIDO1.OBJETIVO42.ALCANCE43.UBICACIN GEOGRFICA44.Condiciones Ambientales del Sitio55.NORMAS TCNICAS Y DOCUMENTOS65.1.General65.2.Cdigos y Normas Aplicables76.GENERALIDADES97.Especificaciones de materiales107.1.Caracteristicas107.2.Resistencia y Esfuerzos Permisibles118.DISEO de las instalaciones128.1.Movimiento de Tierras138.2.Vialidades y Acceso138.3.Estructuras148.3.1.Cargas de Diseo158.3.2.Diseo de Estructuras de Concreto Armado178.3.3.Combinaciones de Carga208.3.4.Espesores Mnimos de Losas y Vigas268.3.5.Miembros Solicitados a Flexin268.3.6.Miembros Solicitados a Flexin y Carga Axial298.4.Fundaciones318.4.1.Pedestales328.4.2.Fundaciones de Equipos Estticos338.4.3.Acero de Refuerzo338.4.4.Pernos de Anclaje338.4.5.Mortero de Nivelacin o Grout338.5.Soportes de Tuberas348.5.1.Diseos de Elementos348.5.2.Estructuras H para Tuberas348.5.3.Combinaciones de Cargas358.6.Estructuras de Acero388.6.1.Materiales388.6.2.Solicitaciones398.7.Sistemas de Drenaje428.7.1.Aguas de Lluvia438.7.2.Caudal de Diseo45

OBJETIVOEstablecer las bases y criterios de diseo para la construccin de obras civiles pertenecientes al Proyecto SISTEMA DE TUBERAS DE RECOLECCIN DE CRUDO DILUIDO Y DE DISTRIBUCIN DE DILUENTE DE LA DIVISIN JUNN - TRAMO 1 - PAQUETE A.ALCANCEDescribir las bases y criterios de diseo para la construccin de obras civiles pertenecientes al Proyecto SISTEMA DE TUBERAS DE RECOLECCIN DE CRUDO DILUIDO Y DE DISTRIBUCIN DE DILUENTE DE LA DIVISIN JUNN - TRAMO 1 - PAQUETE A, el cual abarca el corredor de tuberas DCO/DIL de 36 y 20 desde la Estacin Intermedia 2 (IS2) hasta la Estacin Intermedia 3 (IS3), adyacente a la Estacin Principal Petrocedeo.UBICACIN GEOGRFICAEl rea enmarcada para el desarrollo de la Ingeniera de Detalle del Proyecto, se encuentra ubicada en el Oriente de Venezuela, dentro de los estados Anzotegui y Gurico. Por el Norte las ciudades ms importantes son Barcelona y Puerto La Cruz, en el Estado Anzotegui a unos 260 Km y por el Noroeste la ciudad de El Tigre a aproximadamente 180 Km. Se ubica entre los municipios Jos Gregorio Monagas del estado Anzotegui y Santa Mara de Ipire del estado Gurico.El alcance de la presente ingeniera, es de vital importancia para la divisin Junn, debido a que implica la importacin/exportacin del crudo diluido (DCO) y distribucin de diluente (DIL) comprendido desde la Estacin Intermedia 2 (IS2) hasta la Estacin Intermedia 3 (IS3) adyacente a Petrocedeo. Este Proyecto es liderado por PDVSA PetroJunn (Junn 5), en lnea con el resto de los Nuevos Desarrollos de la Divisin Junn: PetroMacareo (Junn 2), PetroUrica (Junn 4), PetroMiranda(Junn 6) y el Bloque Junn 10, que operan en la Faja Petrolfera del Orinoco. En la figura 1 se representa la ubicacin del tramo objeto en la presente ingeniera en el mapa de ubicacin del bloque Junn.

Figura 1 Mapa de ubicacin. Tramo IS2-IS3.

Condiciones Ambientales del SitioLos equipos, instrumentos y sistemas son diseados para ser instalados en una atmsfera de ambiente exterior tropical de alta humedad y corrosin propia de la industria del petrleo. Las condiciones ambientales del sitio se presentan en la Tabla 1.Tabla 1. Condiciones Ambientales y Meteorolgicas.ParmetroValor

Elevacin del sitio por encima del nivel del mar70-90

Presin baromtrica estndar en la ubicacin de las instalaciones101,1 kPa (absoluta)

Velocidad promedio del viento12 -17 Km/h

Velocidad mxima del viento40 Km/h

Direccin predominante del viento (promedio mensual)NR

Tabla 2. Continuacin

Carga del viento Edificios administrativos/ Servicio25 m/s

Pluviosidad anual1667,5 mm

Evaporacin media anual2016 mm

Temperatura promedio anual26,1 C

Temperatura mxima registrada39,5 C

Temperatura mnima registrada13,0 C

Zona Ssmica2

Ao 0,15

Humedad relativa mxima77,5

Fuente: Doc. Informacin de Diseo de Ingeniera Bsica. Proyecto Ingeniera Bsica del sistema de tuberas de recoleccin de Crudo Diluido y de distribucin de Diluente de la Divisin Junn. Rev. 0. Nov. 2012

NORMAS TCNICAS Y DOCUMENTOSGeneralEl desarrollo del proyecto SISTEMA DE TUBERAS DE RECOLECCIN DE CRUDO DILUIDO Y DE DISTRIBUCIN DE DILUENTE DE LA DIVISIN JUNN TRAMO 1, se realiza con base en los documentos de referencia, normas, especificaciones y secciones aplicables de los cdigos de diseo, estndares y prcticas de Ingeniera que se indican, incluyendo las revisiones, anexos y otros documentos incorporados como referencias, adems se aplica, previa revisin y aprobacin de PETROJUNIN, aquellos ya comprobados y aceptados que como consecuencia de los adelantos tecnolgicos, superen o mejoren a las sealadas en costo, funcionamiento y calidad.En el evento de que existan inconsistencias o diferencias entre las normas, cdigos y los documentos de referencia o elementos de entrada suministrados por PETROJUNIN, prevalece aquel que contenga criterios ms conservadores (de mayores factores de seguridad), siempre bajo el conocimiento y aceptacin PETROJUNIN. En general el orden jerrquico de prioridad establecido para las normas, cdigos, especificaciones y estndares de Ingeniera aplicados para desarrollar el proyecto es:

Leyes. Estndares del Cliente. Reglamentos. Normas Oficiales Venezolanas. Cdigos, estndares y prcticas recomendadas internacionales (Ejemplo: ASME, API, ANSI, NFPA, etc.) Normas Regionales. Documentos de referencia.Cdigos y Normas AplicablesEn forma enunciativa mas no limitativa se consideran las ltimas ediciones de los cdigos y normas indicados a continuacin: PDVSA (Petrleos de Venezuela Sociedad Annima)JA-252-2002Diseo de Fundaciones.HE-251-PRT-1995Sistemas de Drenaje.AK-211-1993Movimiento de Tierras-Excavacin y Relleno.A-251-1992Diseo de Concreto Bajo Tierra.A-261-2001Criterios y Acciones Mnimas para el Diseo de Estructuras Industriales.JA-251-1999Estructura de Concreto Reforzado Diseo.CPV-C-E-08000-1996Obras en Carreteras y Caminos.CPV-C-E-14000-1996Limpieza y Reparaciones Finales y Entrega de La Obra.PDVSA-Guas de Ingeniera de Diseo:0602.1.414-1991Fundaciones para Bombas.0602.2.012 1991Anchor Bolt Standards.90615.1.003-2004Diseo de Secciones de Concreto Armado.90615.1.009 Fundaciones para Prticos Soportes de Tuberas. 0602.1.585 Diseo de Prticos para Soporte de Tuberas.COVENIN (Comit Venezolano de Normas Industriales)316-2000Barras y Rollos de Acero con Resaltes como Uso para Refuerzo estructural.288 1998Sistema Internacional de Unidades SI, y Recomendaciones para el Uso de sus Mltiplos y Otras Unidades.2.004 1998Terminologa de las Normas COVENIN MINDUR de Edificaciones.2.002 1988Criterios y acciones Mnimas para el Proyecto de Edificaciones.1.618 1998Estructuras de Acero para Edificaciones, Proyecto, Fabricacin y Construccin.1.756-1 2001Edificaciones Sismorresistentes Parte 1: Requisitos (1ra Revisin).2.003 1989Acciones del Viento Sobre las Construcciones.NTF-2.000-1-2009Carreteras, autopistas y vas urbanas. Especificaciones y mediciones.1.753 2006Proyecto y Construccin de Obras en Concreto estructural.GeneralesMTC 1997Normas para el Proyecto de Carreteras.MINDUR 1981Manual de Vialidad Urbana.LOPCYMATLey Orgnica de Prevencin, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo.M.O.P 1967Manual de Drenaje.LOPCYMATLey Orgnica de Prevencin, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo.Gacetas OficialesN 5.021-1995Normas para la Clasificacin y el Control de la Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos de Efluentes Lquidos.N 4.358-1992Extraordinario/MSAS. Ley Penal del Ambiente.N 33.868-1987Extraordinario/MSAS. Ley Orgnica de Ordenacin Urbanstica. N 4.044-1988 Normas Sanitarias para el proyecto, construccin, reparacin, reforma y mantenimiento de edificaciones, 08 de Septiembre de 1988.N 4.103-1989Normas Sanitarias para el proyecto, construccin, reparacin, reforma y mantenimiento de las instalaciones sanitarias para desarrollos urbansticos, 02 de Junio de 1989.Normas InternacionalesACI 318-2008Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-08) and Commentary.UBC-1991Uniform Building Code.A.I.S.C.-1999American Institute of Steel Construction.GENERALIDADESLos planos de implantacin del proyecto se desarrollan en coordenadas UTM tomando como base las coordenadas indicadas en los planos topogrficos suministrados por PETROJUNIN. Dicha informacin debe ser validada por el replanteo de campo a ser realizado por la empresa encargada de la construccin del proyecto. En caso de coordenadas locales sus valores se ajustan de forma tal, que no se generen coordenadas negativas en el rea a ser desarrollada.Las obras son diseadas con el fin de proporcionar: Seguridad tanto para el personal como para las instalaciones. Facilidad para el crecimiento futuro. Facilidad de mantenimiento.Especificaciones de materialesLos materiales a emplear en las obras civiles del Proyecto SISTEMA DE TUBERAS DE RECOLECCIN DE CRUDO DILUIDO Y DE DISTRIBUCIN DE DILUENTE DE LA DIVISIN JUNN TRAMO 1, cumplen con las siguientes caractersticas:Caracteristicas Acero de RefuerzoEl acero de refuerzo a utilizar cumple con los requerimientos del cdigo ASTM A-615 grado 60 (COVENIN 316). Lmite elstico: 4.200 kg/cm2. Alargamiento de rotura (en 20 cm, incluida la estriccin) > 8%.La malla electrosoldada cumple con los requerimientos del cdigo ASTM A-185. Lmite elstico: 5.000 kg/cm2. ConcretoEl cemento a ser usado es del tipo Prtland ASTM C150 Tipo I.El peso especfico del concreto armado se considerar igual a WC = 2.500 kg/m3. Acero EstructuralPeso Especfico7.850 kg/m3Mdulo de Elasticidad Longitudinal (Mdulo de Young)E = 2,1 x 106 kg/cm2Mdulo de Elasticidad Transversal (Mdulo de Corte)G = E / [2 (1 +m)]Coeficiente de Poisson (en rango elstico)m = 0,30Coeficiente de Dilatacin Trmica Lineala = 1,2x10-5 C Pernos de UninLos pernos estructurales, incluyendo tuercas y arandelas endurecidas lisas, son de alta resistencia y de acuerdo con la norma ASTM-A325, Tipo I. son galvanizados segn ASTM A153 y de dimetro mnimo de 5/8, a menos que se indique lo contrario en los planos.

Pernos de anclajesLos pernos para uniones secundarias y pernos de anclajes se ajustan a las especificaciones ASTM-A307. Todos los pernos son galvanizados segn ASTM A153-82 y a menos que se indique lo contrario en los planos, el dimetro mnimo es de 5/8. SoldaduraSe considera soldadura de arco para conectar o ensamblar partes de los miembros estructurales, siempre que el trabajo de soldadura sea ejecutado de acuerdo con las normas AWS D1.1. Metal base ASTM A-36. Los electrodos para soldadura de arco metlico manual estarn conformes con la norma AWS 5.1.Resistencia y Esfuerzos Permisibles Concreto La resistencia a la compresin final mnima a los 28 das y curada en el laboratorio es como se indica a continuacin: Concreto en Fundaciones (Puentes):fc = 250 kg/cm2 Concreto en soportes y Sper-Estructura:fc = 210 kg/cm2 Concreto pobre para asiento de Fundaciones:fc = 140 kg/cm2, o Piedra picada para asiento de Fundaciones: # 1 Mortero de NivelacinTipo SIKA GROUT-gr-104 o similar con una resistencia >= 300 kg/cm2 en un da y >= 650 kg/cm2 a los 28 das, para ser usado en relleno de placas base, placas de nivelacin de columnas y anclaje de pernos y cabillas. Acero de Refuerzo Esfuerzos mximos admisibles de traccin:Rat = 2.100 kg/cm2 Limite elstico convencional:fy = 4.200 kg/cm2 Acero Estructural Planchas: ASTM A36 fy= 2.530 kg/cm2 Perfiles Tubulares: API-5L Gr. B / ASTM A53fy= 2.460 kg/cm2 Perfiles Tubulares: ASTM A500 Gr. C fy= 3.515 kg/cm2 Perfiles NacionaleS: fy= 2.530 kg/cm2 SoldaduraEsfuerzo de corte en el rea efectiva = 1.200 kg/cm2Si el metal base es diferente al ASTM A36; la resistencia al corte ser la del metal base.Soldadura de filete: Esfuerzo de corte en el rea efectiva = 1.012 kg/cm2Electrodos: Electrodo para soldar AWS A5.1 E70XX. Asfalto Carpeta de Rodamiento: Se establece un espesor mnimo de 13 cm (construidas en dos capas, una de 6 cm de espesor de sub-base y otra de 7 cm de espesor de base) de mezcla asfltica Tipo IV y/o BAC-2 con una relacin grava-arena (G/S) < 1. Base Granular: Se fija un espesor mnimo de 40 cm con material CBR 60% en condicin seca.DISEO de las instalacionesPara el Diseo Civil, los clculos y planos toman como informacin bsica los datos obtenidos de los siguientes estudios: Levantamiento Topogrfico: proporciona los planos con las curvas de nivel del rea, bosques de galera, reas que puedan impactar al proyecto y ubica los servicios e instalaciones presentes en el sitio. Estudio Geotcnico: define las caractersticas del sub-suelo como material de fundacin, determinando parmetros de importancia como la capacidad portante del suelo, la geologa de superficie, el nivel fretico, la resistividad, el comportamiento dinmico del material. Tambin determina la ubicacin, cantidad disponible y caractersticas del material de prstamo.Movimiento de TierrasEl diseo del movimiento de tierras se efecta de acuerdo con las consideraciones siguientes: La rasante de la topografa modificada est proyectada considerando, que la escorrenta superficial de las aguas de lluvia de la zona drene de manera natural hacia cotas de terreno natural ms bajas en las reas. Para la rasante de la topografa modificada, se considera una pendiente mnima transversal de 0,30 %, longitudinal de 0,10 % y una pendiente mxima de 10,0% en todos los casos. Las cotas de rasante de la topografa modificada estn definidas considerando como secciones condicionantes las definidas por las vialidades existentes. Las cotas rasantes establecidas en las secciones transversales y en la vialidad de acceso, son las que permiten la ms ptima implantacin del sistema de drenaje superficial de aguas de lluvia. El espesor de capa vegetal es de treinta centmetros (30 cm), permitiendo mayor estabilidad a la base del pavimento.La determinacin de los volmenes de corte y relleno se realiza a travs de las secciones transversales establecidas, considerando las cotas de terreno creadas en el diseo. Estos clculos se ejecutan utilizando el mtodo de las reas medias y mediante el uso de software especializado InRoads V8i.Vialidades y AccesoLa vialidad se proyecta para permitir los accesos y salidas a las estaciones de vlvulas, as como para el mantenimiento de las instalaciones. El diseo se basa en el Manual de Vialidad Urbana, MINDUR 1981 y en las Normas para Proyecto de Carreteras, MTC 1.997; los parmetros a utilizar en el diseo de las vialidades y accesos se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3. Parmetros para el Diseo VialParmetroValor

Vehculo de diseo.Tren de CargaHS-20+20%

Trayectorias de diseoWB-15

Velocidad de proyecto60 km/h

Ancho de las vas de acceso a Estacin Intermedia IS-27,20 m

Ancho de las vas de acceso a Estaciones de Vlvulas 6,00 m

Hombrillo0,80

Fuente: MINDUR 1981 Manual de Vialidad Urbana.

Tabla 4. (Continuacin)ParmetroValor

Nmero de canales por calzada2

Radio mnimo interno12,00 m

Pendiente transversal mnima de la va o bombeo2 %

Pendiente longitudinal mnima de la va de acceso 0,00 %

Pendiente longitudinal mxima de la va de acceso 14 %

Longitud mnima de las curvas verticales15 m

Rata de variacin mnima en curvas verticales convexas, para distancias de visibilidad de frenado9

Fuente: MINDUR 1981 Manual de Vialidad Urbana.No son aceptables reducciones bruscas en la seccin transversal.EstructurasTodos los miembros estructurales se disean por el mtodo de los estados lmites de agotamiento resistente, para resistir los efectos mximos de las acciones o cargas mayoradas determinadas mediante un anlisis estructural elstico; la geometra para el clculo est determinada por la distancia entre los ejes de los elementos estructurales.El mtodo de anlisis para el clculo estructural asociado a la accin de viento o sismo se hace contemplando los efectos traslacionales y rotacionales que produce la aplicacin de estas cargas. La metodologa general para el clculo de las estructuras sigue los siguientes pasos: Definicin preliminar de la geometra del sistema estructural y materiales de construccin. Establecimiento de las hiptesis de clculo. Determinacin de las cargas actuantes, clculo de las combinaciones y establecimiento de limitaciones a las deformaciones. Pre dimensionado de los elementos estructurales. Clculo de las fuerzas actuantes en los miembros y sus deformaciones. Chequeo de la resistencia y deformaciones de los miembros pre dimensionados para verificar la no excedencia de las limitaciones previamente impuestas. Se procede al ajuste de la geometra estructural o las caractersticas de los elementos resistentes, de ser necesario, para repetir el clculo y optimizar los componentes estructurales. Diseo de los distintos miembros o elementos estructurales y sus conexiones.Cargas de DiseoLas cargas de diseo sobre las estructuras se rige por lo establecido en la Norma COVENIN MINDUR 2.002-1988 Criterios y acciones Mnimas para el Proyecto de Edificaciones y PDVSA A-261-2001 Criterios y Acciones Mnimas para el Diseo de Estructuras Industriales. Cargas Permanentes Estas cargas o acciones, comprenden el peso propio de las estructuras y otros componentes no estructurales, constantemente adosados a ellas; los cuales son analizados en ms detalle, en la memoria de clculo estructural que los involucre. Cargas VariablesEn este grupo de acciones se incluyen las cargas por uso, los cambios de temperatura, as como el empuje de lquidos y tierras, cuando sean de carcter variable. Generalmente, estas cargas se consideran distribuidas uniformemente sobre los elementos estructurales que las soportan. VientoEsta es una accin variable accidental. Las cargas actuantes sobre las estructuras, debidas a la accin del viento, son calculadas de acuerdo a lo establecido en la Norma Venezolana COVENIN 2.003-1989 Acciones del Viento sobre las Construcciones.La velocidad bsica del viento, para el diseo, se define como la velocidad correspondiente al tiempo patrn de recorrido del viento medida a 10 m sobre el nivel del terreno tipo de Exposicin C y asociada al perodo de retorno de 50 aos. Este valor, en ningn caso, es inferior a los 70 km/h.En este proyecto, los parmetros bsicos que rige el clculo de la accin del viento son los indicados en la Tabla 5:Tabla 5. Parmetros Para el Clculo de las Acciones por VientoParmetroValor

UbicacinEdo. Gurico

Velocidad bsica del viento (km/h)73

Clasificacin segn el usoGrupo B

Factor de importancia elica ()1,00

Accin mnima del viento (km/h)70

Fuente: COVENIN 2.003 1989 Acciones del Viento Sobre las Construcciones. SismoPara la estimacin de las fuerzas ssmicas actuantes se utiliza la norma COVENIN 1.756-2001 Edificaciones Sismorresistentes Parte 1: Requisitos (1ra Revisin). De acuerdo a lo establecido en estas normas se disea tomando en cuenta los parmetros indicados en la Tabla 6:Tabla 6. Parmetros para el Diseo Sismorresistente de las EstructurasEdificaciones (COVENIN 1.756-2.001) - ParmetrosValor

Mapa de riesgo ssmicoZona ssmica2

Coeficiente de aceleracin horizontal A00,15

Clasificacin segn el usoGrupoB2

Factor de importancia 1,00

Fuente: COVENIN 1.756-1:2001 Edificaciones Sismorresistentes- Parte 1: Requisitos (1ra Revisin). ImpactoEn muchos casos las cargas variables son acciones dinmicas de impacto no despreciable. Estas se simulan como una carga variable esttica incrementada a un determinado porcentaje. Esto se hace, tomando en cuenta las recomendaciones de los fabricantes de los equipos, para el diseo se seleccionan, los casos que generen las mayores solicitaciones sobre los elementos estructurales. Cambios de TemperaturaLos efectos del cambio de temperatura en edificaciones, son contemplados, cuando este es determinante en el incremento significativo de las fuerzas que soportan los miembros estructurales. FriccinPara cuantificar cualquier carga debida a esta accin se utilizan los valores de la Tabla 7:Tabla 7. Coeficientes de FriccinTipo de ContactoC

Tefln sobre Acero0,10

Acero sobre Acero0,30

Acero sobre Concreto0,40

Concreto sobre Concreto0,60

Fuente: COVENIN 1.7532.006 Proyecto y construccin de obras en concreto estructuralDiseo de Estructuras de Concreto ArmadoEl diseo de las estructuras de concreto armado se rige por lo establecido en la norma COVENIN 1.7532.006 Proyecto y construccin de obras en concreto estructural. ConcretoEl concreto tiene las caractersticas para el diseo indicados en las Tablas 8 y 9:

Tabla 8. Propiedades Fsicas del ConcretoPropiedadValor

Mdulo de elasticidad (E) (*)

Relacin de Poisson (n)0,20

Coeficiente de dilatacin trmica (a)1x10-5 C-1

Fuente: COVENIN 1.7532.006 Proyecto y construccin de obras en concreto estructuralTabla 9. Resistencia Mnima a la Compresin del ConcretoUso del Concretofc28das (kg/cm)

Fundaciones y Losas de Piso de Edificaciones 210

Fundaciones para Puentes250

En rellenos miscelneos de concreto, capas de sellado y rellenos para el anclaje de elementos verticales. 140

Fuente: ASTM-C192 Prctica Normalizada para Preparacin y Curado de Especmenes de Concreto para Ensayo en Laboratorio. Acero de RefuerzoEl refuerzo est constituido fundamentalmente por barras estriadas (COVENIN 316 2.000 Barras y Rollos de Acero con Resaltes como Uso para Refuerzo estructural) cuyas propiedades para el diseo se muestran las Tablas 10 y 11:Tabla 10. Propiedades Fsicas para el Acero de RefuerzoPropiedadValor

Esfuerzo cedente4.200 kg/cm

Mdulo de elasticidad2,1x106 kg/cm

Relacin de Poisson0,30

Coeficiente de dilatacin trmica1,2x10-5 C-1

Fuente: COVENIN 316 2000 Barras de Acero con Resaltes para Uso como Refuerzo Estructural, 4ta Revisin.Tambin se utiliza malla electrosoldada de esfuerzo cedente fy=5.000 kg/cm.Tabla 11. Caractersticas de las Barras de RefuerzoNPesokg/mDimetrocm (pulg)reacm

30,560,952 (3/8")0,71

41,001,270 (1/2")1,27

51,551,588 (5/8")1,98

62,241,905 (3/4")2,85

73,042,222 (7/8")3,88

83,972,540 (1")5,07

Fuente: COVENIN 316 2000 Barras de Acero con Resaltes para Uso como Refuerzo Estructural, 4ta Revisin.El recubrimiento de concreto para las barras estriadas de refuerzo se muestra en la Tabla 12:Tabla 12. Recubrimiento de Las Barras de RefuerzoElemento EstructuralRecubrimiento (cm)

En elementos de la superestructuraNota 1

En fundaciones y durmientes7,50

En elementos de la superestructuraNota 1

En fundaciones y durmientes7,50

En vigas de riostras y pedestales, as como en losas, tanquillas y canales en contacto con el suelo.7,50

En losas protegidas de la intemperie.3,00

Fuente: COVENIN 1.7532006 Proyecto y construccin de obras en concreto estructuralNota 1: Segn tabla 7.2.4 Recubrimientos mnimos, COVENIN 1.7532006Combinaciones de CargaLas solicitaciones sobre la estructura, sus miembros y juntas para el estado lmite de agotamiento resistente (U), se determinan con base en las hiptesis de solicitaciones que produzcan el efecto ms desfavorable, el cual puede ocurrir, cuando una o ms solicitaciones estn actuando simultneamente, por lo que se estudian las siguientes solicitaciones. Cuando la solicitacin pueda cambiar de sentido, se tiene en cuenta en todas las combinaciones posibles, cambiando los signos de manera consistente. Combinacin de solicitaciones para el estado lmite de agotamiento resistente (Edificaciones): U = 1,4 (CP + CF) U = 1,2 (CP + CF + CT) + 1,6 (CV + CE) + 0,5 CVT U = 1,2 CP + 1,6 CVT + ( CV 0,8 W) U = 1,2 CP 1,6 W + CV + 0,5 CVT U = 1,2 CP + CV S U = 0,9 CP 1,6 W U = 0,9 CP S U = 0,9 CP + 1,6 CEDonde:CP: Acciones o solicitaciones debidas a cargas permanentes.CF: Acciones o solicitaciones debidas al peso y a la presin de fluidos con densidades bien definidas y alturas mximas controlables.CV: Acciones o solicitaciones debidas a las cargas variables.CVT: Acciones o solicitaciones debidas a las cargas variables en techos y cubiertas.CT: Acciones o solicitaciones debidas a cambios de temperaturas, fenmenos reolgicos como la fluencia y la retraccin de fraguado, y asentamientos diferenciales.CE: Acciones o solicitaciones debidas al empuje de tierras u otros materiales, incluyendo la accin del agua contenida en los mismos.S: Solicitaciones o efectos debidos a las acciones ssmicas.W: Acciones o solicitaciones debidas al viento. Combinacin de solicitaciones para el estado lmite de agotamiento resistente (Puentes): Segn la Norma COVENIN 1618, las combinaciones de cargas mayoradas para diseo bajo Estados Limites (LRFD), resultan: 1.4PH 1.4PO+1,4FLO+1,4FTO 1.4PV+1.4FLV+1.4FTVAccin del Viento 1.2PO+1.2FLO+1.2FTO+1.3WX 1.2PO+1.2FLO+1.2FTO-1.3WX 1.2PO+1.2FLO+1.2FTO+1.3WZ 1.2PO+1.2FLO+1.2FTO-1.3WZ 1.2PV+1.2FLV+1.2FTV+1.3WX 1.2PV+1.2FLV+1.2FTV-1.3WX 1.2PV+1.2FLV+1.2FTV+1.3WZ 1.2PV+1.2FLV+1.2FTV-1.3WZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO+1.3WX 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO-1.3WX 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO+1.3WZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO-1.3WZ 0.9PV+0.9FLV+0.92FTV+1.3WX 0.9PV+0.9FLV+0.9FTV-1.3WX 0.9PV+0.9FLV+0.9FTV+1.3WZ 0.9PV+0.9FLV+0.9FTV-1.3WZAccin del Sismo 1.2PO+1.2FLO+1.2FTO+SX+0.3SY+0.3SZ 1.2PO+1.2FLO+1.2FTO+0.3SX+SY+0.3SZ 1.2PO+1.2FLO+1.2FTO+0.3SX+0.3SY+SZ 1.2PO+1.2FLO+1.2FTO-SX-0.3SY-0.3SZ 1.2PO+1.2FLO+1.2FTO-0.3SX-SY-0.3SZ 1.2PO+1.2FLO+1.2FTO-0.3SX-0.3SY-SZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO+SX+0.3SY+0.3SZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO+0.3SX+SY+0.3SZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO+0.3SX+0.3SY+SZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO-SX-0.3SY-0.3SZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO-0.3SX-SY-0.3SZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO-0.3SX-0.3SY-SZDonde:SX: sismo en X SY: sismo en Y SZ: sismo en Z PV: Peso Tubera Vaca PO: Peso Tubera En Operacin PH: Prueba Hidrosttica WX: Viento Longitudinal WZ: Viento TransversalFLV: Friccin Longitudinal Tubera Vaca FLO: Friccin Longitudinal Tubera en Operacin FTV: Friccin Transversal Tubera Vaca FTO: Friccin Transversal Tubera En Operacin

El factor de combinacin de las solicitaciones () debidas a las acciones variables es 1,00; excepto en pisos y terrazas de edificaciones destinadas a vivienda en donde se toma como 0,50. (Norma COVENIN 1.753-2006 Proyecto y Construccin de Obras en Concreto estructural).Las solicitaciones ssmicas (S) se obtienen segn Norma COVENIN 1.756 2001 Edificaciones Sismorresistentes Parte 1: Requisitos (1ra Revisin).Cuando las solicitaciones por viento (W) no hayan sido reducidas por un factor de direccionalidad, se permite usar 1,3xW en lugar de 1,6xW.Las presiones laterales del suelo no se incluyen en las combinaciones de solicitaciones cuando se opongan a otras acciones; pero se incluyen en el clculo de las resistencias minoradas.Cuando se consideren los efectos de impacto, en las combinaciones pertinentes se sustituye la carga variable (CV) por la carga variable ms el incremento por impacto (CV + impacto).Las estimaciones de los efectos debidos a: asentamientos diferenciales, fluencia, retraccin o cambios de temperatura, se basan en una evaluacin de los mismos sobre la estructura en condiciones de servicio.Adems de cumplir con el Estado Lmite de Agotamiento Resistente, la estructura y sus componentes se proyectan para que tengan la rigidez adecuada para limitar las flechas, deformaciones, vibraciones y fisuracin que puedan afectar desfavorablemente la resistencia, el comportamiento en condiciones de servicio y la durabilidad para el uso previsto de la construccin.A menos que para las condiciones de utilizacin previstas se formulen hiptesis ms severas, en el Estado Lmite de Servicio se selecciona el efecto ms desfavorable que resulte de aplicar las combinaciones siguientes: Combinaciones de solicitaciones para el estado lmite de servicio (Edificaciones): CP CV + CVT (CP + CF + CT) + (CV + CE) + CVT

Combinaciones de solicitaciones para el estado lmite de servicio (Puentes):Para el chequeo de los esfuerzos permisibles del suelo, desplazamientos, derivas, entre otros, se aplicarn las cargas a nivel de servicio, segn se presentan a continuacin: PH PO+FLO+FTO PV+FLV+FTV Accin del Viento PO+FLO+FTO+WX PO+FLO+FTO-WX PO+FLO+FTO+WZ PO+FLO+FTO-WZ PV+FLV+FTV+WX PV+FLV+FTV-WX PV+FLV+FTV+WZ PV+FLV+FTV-WZAccin del Sismo PO+FLO+FTO+SX+0.3SY+0.3SZ PO+FLO+FTO+0.3SX+SY+0.3SZ PO+FLO+FTO+0.3SX+0.3SY+SZ PO+FLO+FTO-SX-0.3SY-0.3SZ PO+FLO+FTO-0.3SX-SY-0.3SZ PO+FLO+FTO-0.3SX-0.3SY-SZEstas combinaciones aplican slo para el chequeo de las fundaciones 1.1PO+1.1FLO+1.1FTO+SX+0.3SY+0.3SZ 1.1PO+1.1FLO+1.1FTO+0.3SX+SY+0.3SZ 1.1PO+1.1FLO+1.1FTO+0.3SX+0.3SY+SZ 1.1PO+1.1FLO+1.1FTO-SX-0.3SY-0.3SZ 1.1PO+1.1FLO+1.1FTO-0.3SX-SY-0.3SZ 1.1PO+1.1FLO+1.1FTO-0.3SX-0.3SY-SZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO+SX+0.3SY+0.3SZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO+0.3SX+SY+0.3SZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO+0.3SX+0.3SY+SZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO-SX-0.3SY-0.3SZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO-0.3SX-SY-0.3SZ 0.9PO+0.9FLO+0.9FTO-0.3SX-0.3SY-SZ 1.1PO+1.1FLO+1.1FTOEl sismo ser la accin simultnea de las tres (3) componentes Sx, Sy y Sz, obtenindose al combinar los valores del 100% de la solicitacin del sismo en una direccin, con el 30% de cada una de las solicitaciones debida al sismo en las otras (2) dos direcciones ortogonales. Este criterio implica la consideracin de tres (3) casos correspondientes a la asignacin del 100% en cada una de las tres (3) direcciones, considerando todos los signos posibles. (COVENIN 1756-1. Edificaciones Sismorresistentes, Seccin 8.6 y PDVSA JA-221, Seccin C.10).Espesores Mnimos de Losas y VigasEn los miembros sometidos a flexin resistentes en una direccin, que no soporten ni estn unidos a componentes no estructurales susceptibles de ser daados por grandes flechas, se emplean los espesores mnimos estipulados en la Tabla 13, a menos que el clculo de las flechas, indique que puede usarse un espesor menor sin efectos adversos.Tabla 13. Altura Mnima de Vigas o Espesor Mnimo de Losas, a Menos que se Calculen las FlechasMiembrosAltura o Espesor Mnimo, h

Miembros que no soportan ni estn unidos a componentes no estructurales susceptibles de ser daados por grandes flechas

Simplemente apoyadoUn extremo continuoAmbos Extremos continuosVoladizo

Losas MacizasL/20L/24L/28L/10

Vigas o Losas con nervios en una sola direccinL/16L/18,5L/21L/8

Fuente: COVENIN 1.7532006 Proyecto y construccin de obras en concreto estructural.Miembros Solicitados a FlexinLas disposiciones se aplican a los miembros de los sistemas estructurales Tipo I, II y III; segn la clasificacin establecida en la norma COVENIN 1.7562006 Proyecto y Construccin de Obras en Concreto estructural, dimensionados para resistir las solicitaciones inducidas por las acciones ssmicas.Los miembros flexionados a ser diseados cumplen con los siguientes requisitos: La fuerza de compresin axial mayorada en estos miembros no excede de 0,1A fc La luz libre (Ln) es por lo menos cuatro veces su altura til, d. La relacin anchura / altura de su seccin transversal es mayor o igual que 0,30. La anchura mnima es de 25 cm. La anchura mxima no excede la anchura del miembro que le sirve de soporte, medido en un plano perpendicular al eje longitudinal de la viga, ms una distancia, a cada lado, no superior al 75% de la altura total de la viga. Cuando por razones arquitectnicas, la viga plana, forma parte del sistema resistente a sismos, su altura es mayor o igual a 15 veces el dimetro de la mayor barra longitudinal de las columnas donde se apoya. La viga con cartela se analiza y detalla tomando en consideracin sus caractersticas geomtricas y de comportamiento.Excepto que el rea de acero sometida a traccin en cada seccin sea un tercio (1/3) mayor que el requerido por el anlisis estructural, en cualquier seccin de un miembro flexionado, al rea del acero de refuerzo mnimo en los lechos superior e inferior, no es menor que:

Donde:Asmin:rea de acero mnimo (cm2).bw:Ancho del alma (cm).d:Altura til de la seccin (cm).Fy::Esfuerzo cedente del acero (kg/cm2).f'c:Resistencia especificada del concreto (kg/cm2).Y la cuanta mxima max no debe exceder de 0,025.Cada seccin del miembro tiene por lo menos una barra continua no menor de N 4 en cada esquina.El detallado del acero de refuerzo longitudinal cumple con las siguientes disposiciones: En la cara de los apoyos, el acero de refuerzo del lecho inferior de la viga es tal que la capacidad para resistir momentos positivos es por lo menos la mitad de la capacidad para resistir momentos negativos. En cualquier seccin a lo largo del miembro la capacidad tanto de momentos positivos como de momentos negativos, es por lo menos igual a la cuarta parte de la mayor capacidad resistente de la seccin en la cara de los apoyos.El acero de refuerzo transversal en forma de estribos cerrados, confina las siguientes zonas: La porcin comprendida entre la cara del apoyo y una distancia igual a 2h en ambos extremos del vano. Una distancia igual a 2h a cada lado de la seccin en donde se considere probable que ocurra la cedencia por flexin, a consecuencia de los desplazamientos laterales inelsticos en la estructura.En las zonas confinadas, los estribos son cerrados y su separacin (So), no excede el menor de los siguientes valores: d/4 8 veces el dimetro de la barra longitudinal ms delgada 24 veces el dimetro del estribo 30 cmEn las zonas confinadas, y a menos que el diseo por corte resulte ms exigente, se coloca acero de refuerzo transversal mnimo con una separacin no mayor que 0,50 d.Miembros Solicitados a Flexin y Carga AxialLos requisitos se aplican al diseo de los miembros solicitados por carga axial de compresin y momentos flectores que forman parte de prticos dctiles de los sistemas resistentes a sismos, Tipo I y II.Los miembros a ser diseados cumplen con los siguientes requisitos: La fuerza axial mayorada es menor que 0,75fc. La menor dimensin transversal, medida a lo largo de una recta que pase por su centro geomtrico, no es menor que 30 cm. La relacin entre la menor dimensin de la seccin transversal y la correspondiente en una direccin perpendicular, no es inferior a 0,40. La dimensin mnima de columnas de peso normal y de cualquier seccin h, en la direccin paralela al acero de refuerzo de la viga no es menor que lo obtenido con la siguiente frmula:

Donde:db: Dimetro de la barra longitudinal de mayor dimetro de la viga, cuando esta se extiende a travs del nodo viga columna.El acero de refuerzo longitudinal se determina para la combinacin ms desfavorable de carga axial y momentos mayorados.La cuanta geomtrica () no es menor que 0,01 ni mayor de 0,06.A menos que el diseo por corte requiera una mayor cantidad, se dispone el acero de refuerzo transversal por confinamiento. El acero de refuerzo transversal especificado, se dispone a lo largo de la longitud (Lo), medida desde cada cara del nodo y a ambos lados de cualquier seccin donde sea previsible que ocurra la cedencia del acero de refuerzo. La longitud (Lo) no es mayor que: La mayor dimensin de la seccin transversal del miembro. 1/6 de la altura libre del miembro. 45 cm.En la direccin del acero de refuerzo longitudinal, las ligaduras cerradas para el Nivel de Diseo 3 (ND3), quedan separadas a una distancia no mayor que: 1/4 de la menor dimensin del miembro. 6 veces el dimetro de la barra longitudinal de menor dimetro. El valor Sx y acotado entre 10 y 15 cm.

Donde:Sx:Mxima separacin del acero de refuerzo transversal en columnas (cm).hx:Separacin horizontal mxima entre barras arriostradas por ligaduras o ganchos en todas las caras de una columna (cm). Resistencia al AplastamientoLa resistencia de diseo al aplastamiento en el concreto no debe exceder de (0,85 fc A1), excepto cuando la superficie de apoyo sea mayor que el rea cargada, en cuyo caso se podr multiplicar el rea cargada por:

Donde:A2= rea cargada (cm2).A1= rea mxima de la base de un tronco de pirmide o cono contenido completamente dentro del apoyo que es geomtricamente similar y concntrica con el rea cargada (cm2).FundacionesEl diseo de las fundaciones de concreto armado se rige por los lineamientos presentes en el captulo 15 de la norma COVENIN 1.753 2006 Proyecto y Construccin de Obras en Concreto estructural. Cumplen con dos condiciones esenciales: Las fundaciones son seguras contra la falla del suelo de soporte (falla por corte). Los asentamientos finales de la fundacin bajo las condiciones de carga a largo plazo estn dentro de los lmites permisibles.Las fundaciones son dimensionadas para asegurar una efectiva transmisin de esfuerzos al suelo, dentro de los rangos permisibles.stas son de concreto armado, rectangulares o cuadradas, y se asientan sobre una capa de concreto pobre o de piedra picada; los parmetros para el diseo de las mismas se muestran en la Tabla 14.Las fundaciones superficiales, son diseadas para resistir flexin y corte (planos posibles de falla y punzonado).En fundaciones sujetas a cargas de sismo o viento, el esfuerzo del suelo es incrementado en un 33%. En ningn caso el porcentaje no comprimido del rea de apoyo de la fundacin es mayor al 25 %.

Tabla 14. Parmetros para el Diseo de Fundaciones SuperficialesParmetroValor

Ancho mnima de las zapatas.1,25 m(1)

Espesor mnimo de las zapatas.0,30 m

Profundidad de asiento.1,50 m (1)

Dimensin mnima del pedestal.0,35 m

Dimensin del bisel en la parte expuesta del pedestal.0,025 m

Factor de seguridad al volcamiento.2,00

Factor de seguridad al levantamiento.1,50

Factor de seguridad al deslizamiento.1,50

Mximo asentamiento para zapatas.0,015 m (1)

Lecho de concreto pobre/piedra picada.0,05-0,10 m

(1)Valor que se ajustar, de ser necesario, respetando las recomendaciones del estudio de suelos.

PedestalesEn cuanto a los pedestales, estos penetran una longitud igual a 1,20 m en el terreno; en caso de fundaciones para estructuras metlicas, los pedestales tienen las dimensiones requeridas para contener adecuadamente los pernos de anclaje y alejarlos de la zapata.Las dimensiones a nivel de planta se rigen por el tamao de las columnas, as como por la disposicin de los pernos de anclaje. Para el dimensionamiento de los pedestales se cumple lo siguiente: Las dimensiones del pedestal son iguales o mayores a las columnas que llegan a ellos. En caso de estructuras metlicas las dimensiones de los pedestales son mayores que las dimensiones de las placas de anclaje ms 75 mm en ambas direcciones horizontales y la distancia mnima entre el centro del perno y el borde del pedestal es de 150 mm o 6 dimetros del perno, cual sea mayor.Fundaciones de Equipos EstticosPara dimensionar las fundaciones de equipos estticos se requiere el peso del equipo vaco, lleno y en operacin, el cual se ser suministrado por la disciplina mecnica. Los valores mnimos de la relacin de Estabilidad son de 1,5 y 1,8 para el montaje del equipo y para el resto de las condiciones respectivamente.Los asentamientos esperados debern ser compatibles con los esfuerzos admisibles en las conexiones de las tuberasPara los equipos la carga permanente se define en funcin de tres estados, que son los siguientes: Vaco: en esta etapa, actan las cargas debidas al peso propio y las partes conectadas. Prueba: contempla las cargas generadas en la etapa de ejecucin de la prueba hidrosttica, incluyen la accin del agua contenida en el equipo o tubera. Operacin: durante este perodo, que es el predominante durante la vida del equipo y las tuberas, actan las cargas debidas al peso vaco ms el peso del fluido de operacin contenido.Acero de RefuerzoLas fundaciones para bombas no requieren del uso de acero de refuerzo adicional a la cantidad mnima normalizada.En caso de requerir acero de refuerzo, ste consiste en cabillas de 3/8 separadas 30,00 cm centro a centro; se permite el uso de malla electrosoldada de 150 mm x 150 mm x 5 mm como acero de refuerzo. Pernos de AnclajePara el anclaje de las unidades de bombeo, se prefiere el uso de anclajes con camisa Tipo B, C y D; segn estndar de Ingeniera 0602.2.411 Standard Anchor Bolt.Mortero de Nivelacin o GroutEl diseo considera la colocacin de un mortero de nivelacin o grout de 2,50 cm de espesor mnimo entre la fundacin de concreto y la plancha de acero de la base del equipo.Soportes de TuberasSe disean varios tipos de soportes que sirven de apoyo a los diferentes tendidos de tuberas requeridas para las interconexiones de los diversos equipos.Se utilizan soportes tipo durmientes de concreto y metlicos; la seleccin de un tipo u otro depende del arreglo de las tuberas y nivel de stas respecto al terreno o losa de piso.Todo soporte con altura menor de 0,50 m se disea en concreto armado.Para el diseo de los soportes de tuberas se consideran la especificacin de ingeniera de PDVSA JA-221 Diseo Sismorresistente de Instalaciones Industriales, y las guas de ingeniera 90615.1.009 Fundaciones para Prticos Soportes de Tuberas y 0602.1.585 Diseo de Prticos para Soporte de Tuberas. Diseos de ElementosLos soportes tipo durmientes estn formados por un pedestal rectangular y una zapata de concreto armado, con resistencia del concreto a los 28 das f'c = 210 kg/cm y acero de refuerzo fy = 4.200 kg/cm.Los pedestales de los durmientes se disean como muros sometidos a flexo - compresin y las zapatas se consideran igualmente como miembros sometidos a flexin. Adicionalmente, se realizan las correspondientes verificaciones de corte, punzonado, aplastamiento y volcamiento. Todo lo indicado anteriormente se realiza de acuerdo a la Norma "Proyecto y Construccin de Obras de Concreto Estructural COVENIN 1753-2006.Estructuras H para TuberasLas estructuras H hincadas para tuberas son diseadas para satisfacer todas las condiciones operacionales a las cuales las tuberas o equipos puedan estar sujetos (sismos, cargas de viento, cargas hidrostticas, otros factores segn normativa vigente).Las estructuras H para tuberas satisfacen los siguientes requerimientos: Pueden ser ajustados en el lugar de trabajo. Pueden ser instalados inmediatamente con personal y equipos ordinarios.La longitud mxima de los tramos de tubera est limitada para que el esfuerzo longitudinal de la tubera debida a carga de peso, no exceda el 50% del esfuerzo permitido en la tubera a su temperatura de operacin. Se toma en consideracin las cargas concentradas debido a vlvulas, bridas, ramales, entre otros. Para tuberas de 20 pulgadas o menores, los espacios seleccionados entre soportes no permite una deflexin superior a 15 mm. Los accesorios estructurales fijados al acero, tienen suficientes apoyo y soldadura para soportar adecuadamente la carga mxima calculada, incluyendo carga de prueba hidrosttica.Los prticos se disearn como elementos metlicos sometidos a flexo - compresin, de acuerdo a lo establecido en la Norma COVENIN - MINDUR 1618 Estructuras de Acero para Edificaciones. Anlisis de CargaLas cargas para el diseo por efecto de viento, sismo, tuberas, etc., se calcularn basndose en la norma PDVSA A-261 Criterios y Acciones Mnimas para el Diseo de Estructuras Industriales.Combinaciones de CargasLas acciones o cargas son combinadas para producir las solicitaciones ms crticas para el diseo de los miembros estructurales. Se combinan aquellas cargas que pudieran razonablemente ocurrir simultneamente.Para el diseo de estructuras de acero por el Mtodo de los Estados Lmites, se aplican las combinaciones de carga debidamente factorizadas como se indica a continuacin:I. Equipo vaco o en montaje:1,4D + 1,4 (AE o LE)1,2D + 1,2 (AE o LE) 0,8W0,9D 1,3W1,2D+ 1,4 (AE o LE)] + CV 1,0SII. Equipo en Prueba:1,4D + 1,4TE1,2D + 1,2TE + 0,8WIII. Equipo en Operacin:1,4 (D + OE + T)1,4 (D + OE + T) + 1,6CV1,2D + 1,2OE + 1,2T+1,6CV W)1,2D + 1,2OE + CV 1,0S0,9(D + OE) + 1,4T1,3W0,9(D + 0E) 1,0S1,2D + 1,2OE + 1,2T 1,3W1,2D + 1,0OE 1,0SIV. Equipo en Mantenimiento:1,4 (D + LE + PF)V. Estructuras y los Elementos Estructurales:1,4 D1,2 D + 1,6 CV1,2 D 0,8 W1,2 D 1,3 W + 0,5CV0,90 D 1,3W1,2D + CV S0,9D + S 1,2D+1,2FTabla 15. Nomenclatura Utilizada en las Combinaciones de Cargas SimbologaDescripcin

DCarga muerta (permanente)

CVCarga variable

OECarga equipo en operacin

TECarga equipo en prueba

AECarga equipo en montaje

LECarga equipo vaco

HEmpuje de tierra u otros materiales incluyendo la presin del agua

FCarga por friccin

SCarga ssmica

WCarga de viento

PFFuerza de halado

CACarga de anclaje

TCarga trmica

FLPresin de Fluidos con densidades bien definidas

Estructuras de AceroLos elementos estructurales de acero son diseados por el mtodo de estados lmites atendiendo en todo momento lo establecido en la norma COVENIN 1.618 1998 Estructuras de Acero para Edificaciones. El diseo a la rotura de estos elementos, cuando estn sometidos a corte, momentos flectores y/o fuerzas axiales, deben basarse en el cumplimiento de las condiciones de equilibrio aplicables, en la compatibilidad de las deformaciones y en las siguientes hiptesis: Las deformaciones en la seccin del elemento se suponen proporcionales a su distancia al eje neutro. Se utilizan elementos estructurales de acero con un diagrama esfuerzo-deformacin elasto-perfectamente plstico de mdulo de elasticidad (Es) y esfuerzo cedente (Fy). La mxima deformacin permitida en el acero es la que produce la cedencia del mismo.MaterialesEn el diseo se utilizan las propiedades del acero dadas en la Tabla 16; los valores de la tensin cedente (Fy) y la resistencia a la traccin (Fu) son los valores especificados de los productos considerados.Tabla 16. Propiedades del Acero EstructuralPropiedadValor

Mdulo de elasticidad (E)2,1 x 106 kg/cm

Mdulo de corte (G)808.000 kg/cm

Coeficiente de Poisson (n)0,30

Peso unitario (r)7.850 kg/cm

Coeficiente de dilatacin trmica lineal (a)11,7 x 10-6 /C

Fuente: COVENIN 1.618 1998 Estructuras de Acero para Edificaciones, Proyecto, Fabricacin y Construccin.SolicitacionesLas solicitaciones mayoradas sobre la estructura, sus miembros, juntas y conexiones, as como su sistema de fundaciones; se determinan de la hiptesis que produzca el efecto ms desfavorable.Se revisan las siguientes combinaciones para el estado lmite de agotamiento resistente, cuando la solicitacin pueda cambiar de direccin, se tienen en cuenta todas las combinaciones posibles, cambiando adecuadamente los signos: 1,4 CP 1,2 CP + 1,6 CV +0,5 CVT 1,2 CP + 1,6 CVT + (0,5 CV 0,8 W) 1,2 CP + 1,3 W + 0,5 CV + 0,5 CVT 0,9 CP 1,3 W 1,2 CP + CV S 0,9 CP SDonde:CP: Carga permanenteCV: Carga vivaCVT: Carga viva de techoS: Carga debida a solicitaciones ssmicasW: Cargas debidas a las acciones del viento:Factor de combinacin de solicitacionesCuando sea exigido, las solicitaciones mayoradas se calculan con las siguientes combinaciones: 1,2 CP + CV 0 Sh 0,9 CP 0 ShDonde:Sh: Componente horizontal de la accin ssmica0: Factor de sobrerresistencia del sistema estructural resistente a sismos, ver Tabla 17.Tabla 17. Factor de Sobrerresistencia 0SistemaFactor de sobrerresistencia del sistema estructural resistente a sismos 0

Todos los sistemas formados por prticos3

Prticos con diagonales y sistemas con muros estructurales2,5

Todos los otros sistemas 2

Fuente: COVENIN 1.7532.006 Proyecto y construccin de obras en concreto estructural.Para la verificacin del estado lmite de servicio se formulan las hiptesis de solicitaciones adecuadas para seleccionar el efecto ms desfavorable bajo las condiciones previstas de utilizacin.En el diseo o verificacin del estado lmite de servicio se consideran independientemente las solicitaciones ms desfavorables de las acciones debidas al viento o al sismo.

Control de los DesplazamientosPara el control de las deflexiones se toman los valores de la Tabla 18:Tabla 18. Deflexiones Mximas PermisiblesElemento EstructuralTipo de DeflexinMximo Permisible

Vigas principales en edificaciones.Vertical. Flecha instantnea debida a la accin de la carga variable.L/360

Vigas secundarias en edificaciones.L/240

Vigas en voladizo.L/180

Tramos de vigas que soportan gras mviles con capacidad menor a 25 t.Vertical. Debida a la carga mxima por rueda, sin considerar el impacto.L/600

Tramos de vigas que soportan gras mviles con capacidad igual o mayor a 25 t.Vertical. Debida a la carga mxima por rueda, sin considerar el impacto.L/800

Tramos de vigas que soportan gras mviles.Lateral. Debida a las cargas laterales de las grasL/600

Fuente: COVENIN 1.618 1998 Estructuras de Acero para Edificaciones, Proyecto, Fabricacin y Construccin.Nota: L es la separacin entre apoyos del miembro estructural. Fuente: COVENIN 1.7532.006 Proyecto y construccin de obras en concreto estructural.

Para el control de los desplazamientos laterales totales en el caso de sismo o viento se toman los siguientes valores de la Tabla 19, como mximos permisibles:Tabla 19. Desplazamientos Laterales Totales PermisiblesElemento EstructuralCaso de CargaMximo permisible

Columnas. Desplazamiento total en el tope.Fuerzas laterales de gras o accin del vientoL/400

Entrepisos que soportan o estn unidos a elementos no estructurales susceptibles de ser daados por grandes deformaciones.VientoL/500

Entrepisos que no soportan ni estn unidos a elementos no estructurales susceptibles de ser daados por grandes deformaciones.VientoL/400

Desplazamiento relativo entre niveles conectados a elementos, no estructurales, susceptibles de sufrir daos por deformaciones de la estructura.SismoL/80

Desplazamiento relativo entre niveles conectados a elementos, no estructurales, que no son susceptibles de sufrir daos por deformaciones de la estructura.SismoL/60

Fuente: COVENIN 1.618 1998 Estructuras de Acero para Edificaciones, Proyecto, Fabricacin y Construccin.Nota: L es la separacin entre apoyos del miembro estructural. Fuente: COVENIN 1.7532.006 Proyecto y construccin de obras en concreto estructural.Los desplazamientos mximos por efecto de sismo se estiman como el producto de los desplazamientos elsticos multiplicados por el factor de ductilidad o el factor de reduccin de respuesta, segn aplique, en funcin del anlisis empleado. En ningn caso, la deriva de cada nivel (desplazamiento relativo entre niveles) excede 2,50% de la altura del mismo.Sistemas de DrenajeEstos sistemas son los encargados de captar, canalizar y disponer las aguas de lluvia. La disposicin final del agua captada se hace en cuerpos de agua existentes u otras reas aptas para tal fin. La descarga se realiza considerando que la velocidad se encuentre dentro de los rangos permisibles, para evitar procesos erosivos.Aguas de LluviaDentro de esta clasificacin se incluyen las aguas de lluvia provenientes de la vialidad, estacionamiento y otro tipo de reas (baldas, techos de edificaciones) donde se puede garantizar que no se producen derrames contaminantes. Componentes del Sistema La infraestructura para la captacin, canalizacin y disposicin final de las aguas de lluvia, tomando en cuenta las caractersticas de las diferentes reas es fundamentalmente superficial, a travs de brocales, cunetas y canales de concreto armado. El sistema cerrado o de tuberas, se utiliza cuando no exista otra alternativa (cruces de va y pasos de tuberas).En esta infraestructura se identifican los siguientes componentes: Canales AbiertosSe utilizan secciones tpicas, de uso comn (rectangular, trapecial), diseadas a seccin plena. Para el diseo de cunetas se toman en cuenta los parmetros indicados en la Tabla 20:

Tabla 20. Parmetros para el Diseo de CunetasParmetroValor

Pendiente Longitudinal Mnima0,20 %

Velocidad Mnima0,75 m/s

Velocidad Mxima4,00 m/s

Ancho mojado mximo en la calzada.1,50 m

Borde Libre Mnimo5 cm

Fuente: Manual de Drenaje MOP/ Gaceta Oficial N 4.103. Sumideros de RejillaLos sumideros son del Tipo INOS. Las pletinas son colocadas preferiblemente paralelas a la direccin del flujo para disminuir la posibilidad de obstruccin y aumentar la capacidad del sumidero; sin embargo, a fin de lograr mayor resistencia estructural se colocan en forma inclinada.El movimiento del agua a travs de las rejillas se supone como el flujo a travs de un orificio rectangular, considerando el rea neta de la abertura; debido a la posibilidad de obstruccin, el rea neta de las rejillas se considera igual al doble del rea resultante de clculo bajo esta hiptesis. Las pletinas de la rejilla estn separadas centro a centro, una distancia que oscila entre 2,50 cm y 6,00 cm.La ubicacin de los sumideros obedece fundamentalmente a la limitacin de las reas drenadas y la capacidad de estos, una vez definidas sus dimensiones finales. TuberasLas tuberas, de ser necesarias, son de seccin transversal circular, conducen las aguas captadas y se conectan entre s, a travs de tanquillas o bocas de visita, para su mantenimiento. Estas son de concreto corrugado, fc = 210 kg/cm, diseadas para trabajar a seccin plena y toman en cuenta los parmetros indicados en la Tabla 21:Tabla 21. Parmetros para el Diseo de Tuberas Drenajes de LluviaParmetroValor

Pendiente Longitudinal Mnima 0,50%

Velocidad Mnima 0,75 m/s

Velocidad Mxima 5,00 m/s

Dimetro Mnimo en colectores de red10

Tirante de Agua Mnimo5 cm

Fuente: Manual de Drenaje MOP/ Gaceta Oficial N 4.103Caudal de DiseoEl gasto de diseo para las obras de drenaje proveniente de la lluvia, es estimado siguiendo el conocido Mtodo Racional y de acuerdo con la frmula:

Donde:Q = gasto de diseo (L/s; m3/s).C = coeficiente de escorrenta (adimensional).I = intensidad de lluvia promedio para una duracin y perodo de retorno determinado (Lps/m2) (1 mm/h = 2,78-04 Lps/m2).A = rea de la cuenca a drenar (ha; m2).La aplicacin de este mtodo est limitada a cuencas o reas de captacin menores de 500 ha.El coeficiente de escorrenta depende de la permeabilidad del suelo y de la cobertura del mismo, en la Tabla 22 se indican los coeficientes de escorrenta tpicos utilizados:Tabla 22. Coeficiente de EscorrentaCoberturaC (adimensional)

Techos1,00

Pavimentos Concreto0,70 0,95

Pavimentos Asfalto0,70 1,00

Suelo Compactado0,80

Grava Compactada0,70

Suelo Natural sin Vegetacin0,60

Grava sin Compactar0,50

Fuente: Manual de Drenaje MOP/ Gaceta Oficial N 4.103/HE-251-PRT-1.995Tabla 23. (Continuacin)CoberturaC (adimensional)

Arena Compactada y Suelo Natural con Vegetacin0,40

Suelo sin Compactar y Csped0,20

reas construidas0,35

reas no construidas0,85

Fuente: Manual de Drenaje MOP/ Gaceta Oficial N 4.103/HE-251-PRT-1.995Para realizar el clculo de la intensidad de lluvia se toman los valores de las curvas representativas de intensidad-frecuencia-duracin, obtenidas del manual de drenaje del MOP de la regin III, siendo este valor de 460lps/ha.10460

Figura 2 Curva Intensidad-Frecuencia-DuracinEn el caso de la frecuencia y duracin se considera lo siguiente:El Manual de drenaje (MOP-1.967) establece en el captulo V, cuadro V-1a (Lmite de inundacin permisible en vas en zonas rurales), cuando el drenaje es hacia y por las cunetas, con borde superior de la cuneta como lmite de la zona inundable, el valor de frecuencia (TR) es de 10 aos, considerando las indicaciones de este artculo y estimaciones de las condiciones locales, para el presente proyecto el valor de frecuencia se establece en 25 aos.Para el tiempo de duracin la norma INOS-1989 establecen en su artculo 3.14.1 lo siguiente: El tiempo de duracin que debe considerarse para la determinacin de la intensidad de lluvia, no ser inferior a 5 minutos. En cada caso se fijar el tiempo de precipitacin, de acuerdo a las condiciones locales, en concordancia con las indicaciones de este artculo y estimaciones de las condiciones locales, para el presente proyecto el tiempo de duracin de la precipitacin se establece en 10 min.

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