memorias calculo tanque

8/3/2019 memorias calculo tanque

1/12

ANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL

TANQUE DE ALMACENAMIENTO

Municipio de Matanza - Santander

Clculo: Ing. Freddy A. Caldern Ardila

Mat. 68202-56201STD

Bucaramanga, abril de 2007

C O N S U L T O R A C O N S T R U C C I N

TEL/FAX: 645 40 53 CELULAR: 315 311 2293 / 300 219 4107 E-MAIL: [email protected] Carrera 32 No.37-55 Interior 03 BUCARAMANGA


2/12

TABLA DE CONTENIDOANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL

Memorias de Diseo y Clculo Estructural / Tanque de Almacenamiento - Matanza Pgina 2 de 12

TABLA DE CONTENIDOTABLA DE CONTENIDO ....................................................................................................2INTRODUCCIN...............................................................................................................3Generalidades ..................................................................................................................3Estructuracin y Suposiciones de diseo ............................................................................3ESPECIFICACIONES..........................................................................................................4Materiales........................................................................................................................4

Acero de Refuerzo.......................................................................................................4 Concretos ...................................................................................................................4Cargas........................................................................................................................4 Estudio de Suelos........................................................................................................4Norma........................................................................................................................ 4

FORMATO DE PRESENTACIN DE LAS MEMORIAS ESTRUCTURALES .................................5 A. DESCRIPCIN DE LA ESTRUCTURA........................................................................5B. ANLISIS DE CARGAS VERTICALES........................................................................5 C. ANLISIS SSMICO................................................................................................5 D. CIMENTACIN ......................................................................................................6GEOMETRA DEL PROYECTO ............................................................................................7DISEO DE LOS MUROS LATERALES.................................................................................8

Cargas: ......................................................................................................................8Modelo ....................................................................................................................... 8

DISEO DE PLACA DE CUBIERTA.................................................................................... 12DISEO DE LOSA DE PISO ............................................................................................. 12


3/12

INTRODUCCINANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL


INTRODUCCIN

Generalidades

El municipio de Matanza, dentro de sus programas de adecuacin de infraestructura desaneamiento bsico, se encuentra desarrollando el proyecto de construccin de un tanquede almacenamiento de 130 metros cbicos, cuyo anlisis y diseo estructural seencuentran consignados en el presente libro.

Estructuracin y Suposiciones de diseo

Fundamentalmente se trata de una estructura de muros y losa de fondo en placa macizade 20 centmetros de espesor, con losa nervada de cubierta de 30 centmetros de espesortotal.

Los muros arrancan en vigas de 40x40 centmetros, que les sirven de anclaje al refuerzoprincipal, y rematan en vigas de 30x30 centmetros, que adems de recibir la placa, ancla

el refuerzo del muro.

Se trabaj con un coeficiente de capacidad de disipacin de energa R=7.0, el cual nodebi ser afectado por los coeficientes de irregularidad, debido a la regularidad en plantay altura del tanque.El anlisis y diseo se realiz con el programa SAP2000 de CSI. Para el anlisis de lascargas verticales y masas, se utilizaron los parmetros definidos en el Ttulo B de la NSR-98. Para la obtencin de las cargas ssmicas se utilizaron los mtodo de SEED y MononobeOkabe.


4/12

ESPECIFICACIONESANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL


ESPECIFICACIONES

Materiales

Acero de Refuerzo

Fy = 420 Mpa (4200 kg/cm 60000 psi)

ConcretosSolados: fc = 7 Mpa (70 kg/cm 1000 psi)Zapatas, columnas y vigas: fc = 21 Mpa (210 kg/cm 3000 psi)

CargasCarga Viva de diseo:Placa de Cubierta 2.50 KN/m (250.0 kgf/m)

Estudio de SuelosEstudio Geotcnico: ConstruSuelos Ltda. Abril de 2007

NormaNormas Colombianas de Diseo y Construccin Sismo Resistente NSR98 - Ley400 de 1997 Decreto 33 de 1998


5/12

FORMATO DE PRESENTACIN DE LAS MEMORIAS ESTRUCTURALESANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL


FORMATO DE PRESENTACIN DE LAS MEMORIAS ESTRUCTURALES

A. DESCRIPCIN DE LA ESTRUCTURA

A.1 NOMBRE DE LA OBRA: TANQUE DE ALMACENAMIENTO

A.2 PROPIETARIO: Municipio de Matanza Santander.

A.3 INGENIERO CALCULISTA: FREDDY A. CALDERN ARDILAMat. 68202-56201 STD

A.4 GRUPO DE USO: II

A.5 SISTEMA ESTRUCTURAL: Muros y losas de concreto reforzado

A.6 NMERO DE PLACAS: 2 (Contrapiso + Cubierta)

A.7 TIPO DE PLACAS: Contrapiso: Losa maciza de concreto e=0.20mCubierta: Losa nervada de concreto e=0.30m

A.8 ALTURA MXIMA (CIM/CUB.) 3.90 m.

A.9 EDIFICACIONES DE ESTE TIPO: 1

B. ANLISIS DE CARGAS VERTICALES

C. ANLISIS SSMICO

C.1 PARMETROS SSMICOS ACELERACIN PICO EFECTIVA, Aa: 0.25

C.2 PERIODO FUNDAMENTAL Tx = N/ATy = N/A

C.3 TIPO IRREGULARIDAD EN PLANTA: NO ; p = 1.0

C.4 TIPO IRREGULARIDAD EN ALTURA: NO ; a = 1.0

C.5 CAPACIDAD DISIPACIN ENERGA: R = 7.0COEFICIENTE R= p x a x Ro: R = 7.0

C.6 COEFICIENTE DE IMPORTANCIA: IIIC.7 PERFIL DE SUELO S2

COEFICIENTE DE SITIO: 1.2

CUBIERTAB.1 PESO PROPIO 2.54 KN/mB.2 ACABADOS, MAMPOSTERA: 2.46 KN/m

B.3 CARGA VIVA DE SERVICIO TPICA: 2.50 KN/mB.4 CARGA TOTAL SERVICIO TPICA: 7.50 KN/mB.5 CARGA TOTAL MAYORADA TPICA: 11.25 KN/mB.6 FACTOR CARGA TPICA: 1.50B.7 AREA APROXIMADA DE PLACAS: 88.56 m


6/12

FORMATO DE PRESENTACIN DE LAS MEMORIAS ESTRUCTURALESANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL


C.8 ESPECTRO DE ACELERACIONES, Sa:DIRECCIN X, (Sa x


7/12


8/12

Diseo de los muros lateralesANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL


DISEO DE LOS MUROS LATERALES

3.0

5

Empuje del fluido

0

,30

0,30

3.9

0

0,20

0,2

0

Empujedetierra

Cargas:

El muro, esta sometido a los efectos de empuje lateral del suelo y el empuje hidrostticodel agua.

Modelo

Se desarrolla un modelo de viga sencillo para calcular las cuantasde refuerzo necesarias en esta parte de la estructura.

Empuje de tierra 1 Empuje de tierra 1Peso especfico= 18.0 KN/m Peso especfico= 18.0 KN/m

Angulo de friccin = 30 Angulo de friccin = 30

Ka = 0.333 Ka = 0.333

Altura del suelo = 1.4 m Altura del suelo = 1.0 m

Presin en la base = 8.40 KN/m Presin en la base = 6.00 KN/m

Empuje de hidrostticoPeso especfico= 10.0 KN/m

Altura del fluido* = 3.05 m

Presin en la base = 30.5 KN/m

* Se tienen en cuenta la condicin de rebosamiento


9/12



PARED DE TANQUEPara este caso, el suelo es una arcilla con IP promedio de 20.

Ko= 0.540= 1.80 Ton/mh= 3.70 m

f'c= 210 kg/cmfy= 4200 kg/cme= 20 cmd= 14.4 cm

CASO 1 CASO 1a CASO 1b

= +

W= 3.596 Ton/m(Ka x Gama x h)

CASO 1a

Ma1=Ma2= 0.000 Ton-m/mVa1= 4.436 Ton/m Vb1= 2.218 Ton/m

(W x h) / 3 (W x h) / 6Mmax(+)= 3.151 Ton-m/m

(0.064 x W x h)

CASO 1b

Mb2= 2.87 Ton-m/m(7*W*h/120)

(W x h / 23.6)Va2= 3.66Ton/m Vb2= 2.99Ton/m(11 x W x h / 40) (9 x W x h / 40)

1 - sen ' -Jaky, 1944-

0.4+0.007 IP {IP entre 0y40} 0.64+0.001 IP {IP entre 40y80} -Brooker-

Ma2= 0.00 Ton-m/m

Mmax(+)= 2.09 Ton-m/m

h

W = Ka x x h

h

W = Ka x x h

h

W = Ka x x h


10/12



PROMEDIO VALORES CASO 1

Va= 4.05Ton/m Vb= 2.61Ton/mMa= 0.00 Ton-m/m M(+)= 2.62 Ton-m/m Mb= 1.44 Ton-m/m

CASO 2 CASO 2a CASO 2b

= +

CASO 2a

Mb1= 0.00 Ton-m/m(W*h/15)

(W x h/33.6)Va1= 5.32Ton/m Vb1= 1.33Ton/m

(2 x W x h/5) (W x h / 10)

CASO 2b

Mb2= 1.64 Ton-m/m(W*h/20) (W*h/30)

(W*h/46.6)Va2= 4.66Ton/m Vb2= 2.00Ton/m

(7 x W x h/20) (3 x W x h / 20)

PROMEDIO VALORES CASO 2

Va= 4.99Ton/m Vb= 1.66Ton/mMa= 2.87 Ton-m/m M(+)= 1.26 Ton-m/m Mb= 0.82 Ton-m/m

Ma2= 3.28 Ton-m/m

Ma2= 2.46 Ton-m/m



h

W = Ka * * h

h

W = Ka * * h

h

W = Ka * * h


11/12



PROMEDIOS PARA DISEO DEL MURO

A BCORTANTES CASO 1 4.05 Ton/m 2.61 Ton/m

CASO 2 4.99 Ton/m 1.66 Ton/m

V 4.52 Ton/m 2.13 Ton/mV Diseo= 1.7 x V 7.68 Ton/m 4.72 Ton/m

vu =6.28 kg/cm O.K.

A (+) BMOMENTOS CASO 1 0.00 Ton-m/m 2.62 Ton-m/m 1.44 Ton-m/m

CASO 2 2.87 Ton-m/m 1.26 Ton-m/m 0.82 Ton-m/m

M 1.44 Ton-m/m 1.94 Ton-m/m 1.13 Ton-m/m

MDiseo= 1.3 x 1.7 x M 3.17 Ton-m/m 4.29 Ton-m/m 2.49 Ton-m/mK 0.0153 Ton/cm 0.0207 Ton/cm 0.0120 Ton/cm 0.00426 0.00588 0.00331

As= 6.14 cm/m 8.46 cm/m 4.77 cm/m1 # 4 1 # 4 1 # 4

c/ 21 cm c/ 15 cm c/ 27 cm

Los valores se mayorarn por el factor producto 1.7 x 1.3 para empuje de fluidos y por 1.6 para empuje de

tierra, segn C.20.3.3.

Notas importantes:

NSR-98, C.20 tanques y compartimentos estancos, C.20.2.4 Refuerzo de retraccin ytemperatura: El refuerzo de retraccin y temperatura deben ser barras al menos N 3(3/8) para muros y losas de 200 mm de espesor y N 4 (1/2) para muros y losas de masde 200 mm de espesor. La separacin mxima del refuerzo es de 300 mm centro a centrode la barra.

Cuantas mnimas de retraccin de fraguado y retraccin de temperatura TABLA C.20-1.

Separacin entre juntas de

disipacin de retraccin, o

variacin de temperatura, en m.

Fy=240MPa Fy=420MPa

18 0.0600 0.0050

Cuantas mnimas de retraccin de fraguado y retraccin

de temperatura TABLA C.20-1


12/12

Diseo de placa de cubiertaANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL


DISEO DE PLACA DE CUBIERTA

Torta superior placa aligeradaDATOS: ANLISIS: DISEO A FLEXIN:

MATERIALES ESFUERZOS d = 4.0 cmf'c = 210 kg{f}/cm Wu = 1,125 kg{f}/m Beta = 0.85fy = 4,200 kg{f}/cm Mu calc = 0.07 ton-m m = 23.53

Vu calc = 525.9 kg{f}/m K = 4.23 kg{f}/cmSECCIN M mximo = 0.79 ton-m

b = 100.0 cm M mnimo = 0.16 ton-mh = 8.0 cm Ro frmula = 0.00114

Recubrimiento = 4.0 cm CHEQUEO A CORTANTE Ro mximo = 0.01607Vu = 1.55 kg{f}/cm Ro mnimo = 0.00270

CARGAS Vc = 7.68 kg{f}/cm = 0.00270Wv = 250 kg{f}/m As = 1.08 cm

Wm = 500 kg{f}/m Sep. mx. absoluta = 24.0 cmLongitud = 0.85 m = 5.500 mm

F. de emp. = 12 Separacin = 21 cm

O.K. No necesita refuerzo a cortante

Colocar 1 5.5 mm [60KSI] cada 21 cm. VIGUETAS

Momento positivo (Centro) Momento negativo (Apoyos)

DATOS CARGAS DATOS CARGASf'c= 210 kg/cm Wv= 250 kg/m f'c= 210 kg/cm Wv= 250 kg/mfy= 4200 kg/cm Wm= 500 kg/m fy= 4200 kg/cm Wm= 500 kg/m

Mu= 2.07 ton-m Longitud= 5.10 m Mu= 1.04 ton-m Longitud= 5.10 mb= 10.0 cm Aferente= 0.85 m b= 10.0 cm Aferente= 0.85 mh= 30.0 cm F. de emp.= 12 h= 30.0 cm F. de emp.= 24d'= 5.0 cm Wu= 0.96 ton/m d'= 5.0 cm Wu= 0.96 ton/md= 25.0 cm Mu calc= 2.07 ton-m d= 25.0 cm Mu calc= 1.04 ton-m

As inicial= 0.0 cm Vu calc= 2.68 ton As inicial= 0.0 cm Vu calc= 5.36 ton

DISEO 0.00993427 REFUERZO A COMPRESIN DISEO 0.004639884 REFUERZO A COMPRESINBeta= 0.85 d'= 4.0 cm Beta= 0.85 d'= 4.0 cm

m= 23.53 Delta M= 0.00 ton-m m= 23.53 Delta M= 0.00 ton-mK= 33.16 kg/cm neto mn= 0.0185 K= 16.58 kg/cm neto mn= 0.0185

Mmx= 3.08 ton-m neto= 0.0099 Mmx= 3.08 ton-m neto= 0.0046Mmn= 0.75 ton-m total= 0.0099 Mmn= 0.75 ton-m total= 0.0046 mx= 0.0161 As total= 2.48 cm mx= 0.0161 As total= 1.16 cm

Ro mn= 0.0033 As'= 0.00 cm Ro mn= 0.0033 As'= 0.00 cm= 0.0099 = 0.0046

As= 2.48 cm As sum/req : As= 1.16 cm As sum/req :1 # 6 1 fila(s) 1.153 1 # 4 1 fila(s) 1.098

DISEO DE LOSA DE PISO

Direccin Longitud Cuanta As / capa N barra Separacin As realX 8.50 m 0.0029 2.90 cm/m 3 25 2.84 cm/mY 5.00 m 0.0028 2.80 cm/m 3 25 2.84 cm/m

memorias calculo tanque

Documents

Transcript of memorias calculo tanque