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2009
CAPITULO I RED DE DISTRIBUCION Y ALMACENAMIENTO
OPTIMIZACIÓN RED DE DISTRIBUCIÓN DEL SISTEMA DE ACUEDUCTO DEL CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE ANAPOIMA - CUNDINAMARCA
ANEXO II DISEÑO ESTRUCTURAL TANQUES DE ALMACENAMIENTO.
DEPARTAMENTO DE CUNDINAMARCA
EMPRESA REGIONAL AGUAS DEL TEQUENDAMA
MUNICIPIO DE ANAPOIMA
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Contenido
1 ESPECIFICACIONES PRELIMINARES .................................................................. 3
1.1 Cargas ................................................................................................................. 3
1.2 Materiales ........................................................................................................... 3
1.3 Espesor De Muros ................................................................................................ 4
1.4 Recubrimiento Del Refuerzo ................................................................................. 4
1.5 Juntas De Construcción ........................................................................................ 4
2 OBRA DE LLEGADA (TANQUE DE ALMAC) PLANTA LA CHICA ............................ 5
2.1 Generalidades...................................................................................................... 5
2.2 Cargas de diseño .................................................................................................. 6 2.2.1 Cargas de muros ................................................................................................................ 6 2.2.2 Cargas Placa De Piso .......................................................................................................... 7 2.2.3 Cargas Placa De Cubierta ................................................................................................... 7
2.3 Momentos En Los Diferentes Planos ..................................................................... 8 2.3.1 Momento Plano 1 (M11) .................................................................................................... 9 2.3.2 Momento Plano 2 (M22) .................................................................................................... 9 2.3.3 Momento en Placa de Cubierta (M11) ............................................................................. 10 2.3.4 Momento en Placa de Cubierta (M22) ............................................................................. 10 2.3.5 Momento en Placa de piso (M11) .................................................................................... 11 2.3.6 Momento en placa de piso (M22) .................................................................................... 11
2.4 Análisis de resultados y diseño de refuerzo ....................................................... 12 2.4.1 Diseño De Refuerzo Muros Exteriores .............................................................................. 12 2.4.2 Diseño De Refuerzo Placa Cubierta .................................................................................. 13 2.4.3 Diseño De Refuerzo Placa De Piso .................................................................................... 14 2.4.4 Diseño Vigas Y Columnas ................................................................................................. 15
2.5 Cargas A Cimentación ........................................................................................ 22 2.5.1 Reacción Columna Tanque ............................................................................................... 22 2.5.2 Análisis De Punzonamiento .............................................................................................. 23
3 TANQUE DE ALMACENAMIENTO “LAS MERCEDES” ....................................... 24
3.1 Generalidades.................................................................................................... 24
3.2 Cargas de diseño ................................................................................................ 25 3.2.1 Cargas de muros .............................................................................................................. 25 3.2.2 Cargas Placa De Piso ........................................................................................................ 26 3.2.3 Cargas Placa De Cubierta ................................................................................................. 26
3.3 Momentos En Los Diferentes Planos ................................................................... 27 3.3.1 Momento Plano 1 (M11) .................................................................................................. 28 3.3.2 Momento Plano 2 (M22) .................................................................................................. 28
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3.3.3 Momento en Placa de Cubierta (M11) ............................................................................. 29 3.3.4 Momento en Placa de Cubierta (M22) ............................................................................. 29 3.3.5 Momento en Placa de piso (M11) .................................................................................... 30 3.3.6 Momento en placa de piso (M22) .................................................................................... 30
3.4 Análisis de resultados y diseño de refuerzo ....................................................... 31 3.4.1 Diseño De Refuerzo Muros Exteriores .............................................................................. 31 3.4.2 Diseño De Refuerzo Placa Cubierta .................................................................................. 32 3.4.3 Diseño De Refuerzo Placa De Piso .................................................................................... 33 3.4.4 Diseño Vigas Y Columnas ................................................................................................. 34
3.5 Cargas A Cimentación ........................................................................................ 41 3.5.1 Reacción Columna Tanque ............................................................................................... 41 3.5.2 Análisis De Punzonamiento .............................................................................................. 42
4 ANEXOS ........................................................................................................ 43
Anexo No 1: Estudio Geotécnico - Suelos Planta Chica
Anexo No 2: Estudio Geotécnico - Suelos Zona “Las Mercedes”
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1 ESPECIFICACIONES PRELIMINARES
Las fuerzas de diseño para tanques se determinan a partir de la profundidad y peso especifico de los líquidos, los empujes del suelo, las cargas vivas sobre sus tapas.
1.1 CARGAS
Las cargas y fuerzas de diseño son las indicadas en el titulo B del código.
Las cargas tenidas en cuenta para las diferentes estructuras del presente proyecto son las siguientes:
Peso propio (D)
Carga Vivas (L)
Carga hidrostática o Empuje lateral de Suelos (H)
Fuerzas sísmicas (E)
Las estructuras de concreto se diseñan de tal manera que su resistencia de diseño excedan los efectos de las cargas mayoradas de acuerdo con las combinaciones estipuladas en el numeral B.2.4.2. de la NSR-98.
1.2 MATERIALES
Las estructuras se analizó y diseño con materiales de las siguientes especificaciones:
Concreto f’c: 21 MPa
Acero Longitudinal 420 MPa
Acero transversal 420 MPa
Agregados: los agregados gruesos deben ser del mayor tamaño posible, iniciando con un tamaño efectivo máximo de 25 mm, sin exceder 1/5 de la menor dimensión entre caras de las formaletas, 1/3 del espesor de las losas, o ¾ de la separación libre mínima entre barras de refuerzo. En general el uso del concreto bombeado incrementa las retracciones de fraguado y debe evitarse a menos que se tomen precauciones especiales (NSR-98, Capitulo C.20, numeral C.20.5.2).
Dosificación de la mezcla: las mezclas de concreto deben dosificarse de tal manera que su relación agua material cementante no exceda 0.45. el asentamiento máximo, medido en el lugar de colocación del concreto, después de que ha sido transportado dentro de la obra, no debe ser menor de 25 mm para pisos, ni menores de 100 mm para muros. La masa del material cementante no debe ser menor de 330 Kg/m3, y la resistencia del concreto no debe ser menor de 24 MPa (NSR-98, Capitulo C.20, numeral C.20.5.2).
Compactación: inmediatamente se coloque el concreto dentro de las formaletas, se
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debe proceder a su compactación por medio de vibradores con el fin de asegurar su densificación y evitar hormigueros (NSR-98, Capitulo C.20, numeral C.20.5.3).
1.3 ESPESOR DE MUROS
El espesor mínimo de los muros y losas está controlado por el recubrimiento mínimo requerido para el refuerzo y por las consideraciones de resistencia e impermeabilidad. No se emplean espesores menores de 200 mm; los muros con alturas libres mayores a de 3.50 m tienen espesores de 250 mm.(NSR-98, Capitulo C.20, numeral C.20.2.3)
1.4 RECUBRIMIENTO DEL REFUERZO
Como mínimo debe utilizarse los recubrimientos para el refuerzo indicados a continuación (NSR-98, Capitulo C.20, Numeral C.20.2.2):
Muros y paredes: En condiciones seca debe ser de 2 cm. y expuestos o en contacto permanente con agua, la intemperie o la tierra debe ser de 5 cm.
Zapatas o Losas de fundación: Todas la superficie vaciadas o en contacto permanente con la tierra debe ser de 7.5 cm.
1.5 JUNTAS DE CONSTRUCCIÓN
Las juntas de construcción no pueden considerarse como juntas de expansión. Las juntas de construcción se localizan de tal manera que cumplan los siguientes requisitos:
a. deben tener el menor efecto posible sobre la resistencia de la estructura
b. deben separar la estructura en segmentos que faciliten su construcción
Las juntas de construcción deben prepararse antes de vaciar el concreto de segunda etapa contra la junta, para garantizar una buena adherencia entre los concretos. Todo el refuerzo debe continuarse a través de la junta de construcción. En algunos lugares donde la junta debe ser impermeable, debe colocarse una barrera contra el paso del agua (NSR-98, Capitulo C.20, numeral C.20.4.2.4).
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Ho
gH20= 1[T/m3]
Hmax Po g [T/m3]= 1.0
H [m] P [T/m2]
Po 1.75 1.75
Pmax Pmax 3.5 3.50
P=gH
2 OBRA DE LLEGADA (TANQUE DE ALMAC) PLANTA LA CHICA
2.1 GENERALIDADES
La estructura del tanque de almacenamiento se modelo para todas las posibles cargas que pudieran ocurrir sobre ella, a través del tiempo, pues en algún momento puede estar completamente lleno de agua mientras en otro momento pueden estar vacío, a continuación se muestran los casos de carga sobre la estructura que se tuvieron en cuenta:
Figura 1. Caso de diseño para la situación más desfavorable.
El análisis y diseño estructural de los muros se hace por metro de ancho teniendo en cuenta que la situación más desfavorable o crítica que en este caso es en el momento en el cual la estructura se encuentre conteniendo agua en la cual estarán expuestos a todo el empuje hidrostático; se introdujo un sistema de pórtico para el soporte de la placa aérea o tapa (Ver Figura 1).
Los siguientes valores fueron los adoptados para el diseño de muros:
Muros externos
Espesor 250 mm
Altura efectiva 200 mm
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Placa piso
Espesor 250 mm
Altura efectiva 200 mm
Placa de cubierta
Espesor 150 mm
Altura efectiva 100 mm
2.2 CARGAS DE DISEÑO
2.2.1 Cargas de muros
La carga del agua que está actuando sobre los muros varía según su profundidad o altura, entonces para motivos de análisis se planteo (según la figura 1.) de la siguiente forma:
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2.2.2 Cargas Placa De Piso
La carga del agua que está actuando sobre La placa de piso es homogénea debido a que la altura del agua es constante en el tanque, entonces se asumió de la siguiente forma:
2.2.3 Cargas Placa De Cubierta
La carga viva será la posible fuerza que estará actuando sobre La placa de cubierta se opto en tomarla de forma homogénea como 200 Kg. /m2 de la siguiente forma:
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2.3 MOMENTOS EN LOS DIFERENTES PLANOS
Los momentos fueron analizados por medio de elementos denominados shells para las combinaciones de diseño (1.4D+1.7L+1.7H, Numeral B.2.4.2. de la NSR-98 y con un factor de durabilidad de 1.3 Numeral C.20.3.3), los cuales están basados en la interpretación de momentos según el plano de referencia local de cada shell como se muestra en la siguiente figura:
Para simular la acción del suelo o dicho de otra forma la reacción de la subrasante sobre cada shell, que conforma la placa de fondo, se colocaron en cada uno de los puntos de apoyo un elementos conocidos como resortes (Springs) que se calculan al multiplicar el modulo de la subrasante (2100 Ton/m3) con la aferencia de cada shell y finalmente se le adiciona la restricción al movimiento en sentido de los planos X y Y.
A continuación se presenta gráficos de la modelación en SAP 2000 con su respectiva escala (Ton-m):
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2.3.1 Momento Plano 1 (M11)
2.3.2 Momento Plano 2 (M22)
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2.3.3 Momento en Placa de Cubierta (M11)
2.3.4 Momento en Placa de Cubierta (M22)
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2.3.5 Momento en Placa de piso (M11)
2.3.6 Momento en placa de piso (M22)
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2.4 ANÁLISIS DE RESULTADOS Y DISEÑO DE REFUERZO
2.4.1 Diseño De Refuerzo Muros Exteriores
M max (+) (Ton-m)
No SHELL Plano 11 Plano 12
77 3.56
36 3.55
M max (-) (Ton-m)
No SHELL Plano 11 Plano 12
27 -3.56
107 -3.55
Cortantate max (Ton)
No SHELL Plano 11 Plano 12
77 5.14
107 2.5
1.3
Total Ma (+) KN-m 35.600
Total Ma (+)*(1.3) 46.2800
Ma (+) (KN-mm) 46280000.0 f'y( MPa) 420.0
b (mm) 1000 fs (Mpa) 252.0
d (mm) 200 H sec (m) 1.0
K 1.157 B sec (m) 0.113
r 0.0032 dr (m) 0.056
Kmin (Tablas) 1.02563 Separ.(m) 0.2
rmin 0.0028 No barras/m 6.0
As (cm2) 6.3 A (m2) 0.0188
No barras #4 5.00 Z (MN/m) 25.0 O.K.
Separacion (cm) 20
Cortante (V) Ton 5.14
Cor ult (Vu) Ton 6.6820 f'c (Mpa) 24.5
b (m) 1 vc (Mpa) 0.8250
d (m) 0.2 vc (Ton/m2) 82.495791
Esf.Cor (vu) t/m2 33.41 < fVc(Ton/m2) 70.121422 O.K.
Momentos Diferentes Planos
Factor Durabilidad
Diseño a Flexion
Diseño a Cortante
Nota: Para consultar, utilizar la copia digital (CD) el Archivo DATOS SAP TANQUE
ALMACENAMIENTO
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
6
' cfc )(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
Para el mayor momento nos da un valor de cuantía de 0.0032 lo que nos da un área de 6.30 cm2 por metro. Lo anterior nos da un refuerzo con varilla #4 cada 20 cm.
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2.4.2 Diseño De Refuerzo Placa Cubierta
M max (+) (Ton-m)
No SHELL Plano 11 Plano 12
369 1.56
331 1.56
M max (-) (Ton-m)
No SHELL Plano 11 Plano 12
341 -1.64
371 -1.64
Cortantate max (Ton)
No SHELL Plano 11 Plano 12
346 3.76
416 3.76
1.3
Total Ma (+) KN-m 16.400
Total Ma (+)*(1.3) 21.3200
Ma (+) (KN-mm) 21320000.0 f'y( MPa) 420.0
b (mm) 1000 fs (Mpa) 252.0
d (mm) 100 H sec (m) 1.0
K 2.132 B sec (m) 0.113
r 0.0059 dr (m) 0.056
Kmin (Tablas) 1.02563 Separ.(m) 0.2
rmin 0.0028 No barras/m 6.0
As (cm2) 5.9 A (m2) 0.0188
No barras #4 5.00 Z (MN/m) 25.0 O.K.
Separacion (cm) 20
Cortante (V) Ton 3.76
Cor ult (Vu) Ton 4.8880 f'c (Mpa) 24.5
b (m) 1 vc (Mpa) 0.8250
d (m) 0.1 vc (Ton/m2) 82.495791
Esf.Cor (vu) t/m2 48.88 < fVc(Ton/m2) 70.121422 O.K.
Momentos Diferentes Planos
Factor Durabilidad
Diseño a Flexion
Diseño a Cortante
Nota: Para consultar, utilizar la copia digital (CD) el Archivo DATOS SAP TANQUE
ALMACENAMIENTO
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
6
' cfc )(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
Para el mayor momento nos da un valor de cuantía de 0.0059 lo que nos da un área de 5.90 cm2 por metro. Lo anterior nos da un refuerzo con varilla #4 cada 20 cm.
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2.4.3 Diseño De Refuerzo Placa De Piso
M max (+) (Ton-m)
No SHELL Plano 11 Plano 12
4160 0.19
4178 0.1968
M max (-) (Ton-m)
No SHELL Plano 11 Plano 12
4460 -0.2191
4146 -0.2123
Cortantate max (Ton)
No SHELL Plano 11 Plano 12
4446 1.48
4221 1.91
1.3
Total Ma (+) KN-m 2.191
Total Ma (+)*(1.7) 2.8483
Ma (+) (KN-mm) 2848300.0 f'y( MPa) 420.0
b (mm) 1000 fs (Mpa) 252.0
d (mm) 200 H sec (m) 1.0
K 0.0712075 B sec (m) 0.113
r 0.0001 dr (m) 0.056
Kmin (Tablas) 1.02563 Separ.(m) 0.2
rmin 0.0028 No barras/m 6.0
As (cm2) 5.6 A (m2) 0.0188
No barras #4 5.00 Z (MN/m) 25.0 O.K.
Separacion (cm) 20
Cortante (V) Ton 1.91
Cor ult (Vu) Ton 2.4830 f'c (Mpa) 24.5
b (m) 1 vc (Mpa) 0.8250
d (m) 0.2 vc (Ton/m2) 82.495791
Esf.Cor (vu) t/m2 12.415 < fVc(Ton/m2) 70.121422 O.K.
Momentos Diferentes Planos
Factor Durabilidad
Diseño a Flexion
Diseño a Cortante
Nota: Para consultar, utilizar la copia digital (CD) el Archivo DATOS SAP
FLOCULADOR
3
'cfc )(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
6
' cfc )(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
Para el mayor momento nos da un valor de cuantía bajo por lo tanto trabajamos con cuantía mínima para retracción de fraguado y variación de temperatura de 0.0028 lo que nos da un área de 5.60 cm2 por metro. Lo anterior nos da un refuerzo con varilla #4 cada 20 cm.
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2.4.4 Diseño Vigas Y Columnas
2.4.4.1 Momento Y Cortante Elementos
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2.4.4.2 iseño De Refuerzo Elementos
SAP2000 v7.10 File: OBRA LLEGADA TANQ ALMAC ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 1
12/20/09 8:10:48
INGEVIL
M A T E R I A L P R O P E R T Y D A T A
MAT MODULUS OF POISSON'S THERMAL WEIGHT PER MASS PER
LABEL ELASTICITY RATIO COEFF UNIT VOL UNIT VOL
CONC 181142.000 0.200 9.900E-06 2.400E-03 2.400E-06
SAP2000 v7.10 File: OBRA LLEGADA TANQ ALMAC ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 2
12/20/09 8:10:48
INGEVIL
M A T E R I A L D E S I G N D A T A
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MAT DESIGN STEEL CONCRETE REBAR CONCRETE REBAR
LABEL CODE FY FC FY FCS FYS
CONC C 210.000 4200.000 210.000 4200.000
SAP2000 v7.10 File: OBRA LLEGADA TANQ ALMAC ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 3
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INGEVIL
C O N C R E T E C O L U M N P R O P E R T Y D A T A
SECTION MAT COLUMN COLUMN REBAR CONCRETE BAR
LABEL LABEL DEPTH WIDTH PATTERN COVER AREA
COL30X30 CONC 30.000 30.000 RR-2-3 7.000 0.000
SAP2000 v7.10 File: OBRA LLEGADA TANQ ALMAC ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 4
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INGEVIL
C O N C R E T E B E A M P R O P E R T Y D A T A
SECTION MAT BEAM BEAM TOP BOTTOM REBAR REBAR REBAR
REBAR
LABEL LABEL DEPTH WIDTH COVER COVER AT-1 AT-2 AB-1
AB-2
VG30X40 CONC 40.000 30.000 2.500 2.500 0.000 0.000 0.000
0.000
SAP2000 v7.10 File: OBRA LLEGADA TANQ ALMAC ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 5
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INGEVIL
L O A D C O M B I N A T I O N M U L T I P L I E R S
COMBO TYPE CASE FACTOR TYPE TITLE
COMB1 ADD COMB1
MUERTA 1.4000 STATIC(DEAD)
VIVA 1.7000 STATIC(LIVE)
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INGEVIL
C O N C R E T E D E S I G N E L E M E N T I N F O R M A T I O N (ACI 318-95)
FRAME SECTION ELEMENT FRAMING LLRF L_ratio L_ratio K K
ID ID TYPE TYPE FACTOR MAJOR MINOR MAJOR MINOR
5 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.153 1.000
6 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
7 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
8 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
9 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 4.856 1.000
10 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 4.856 1.000
11 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
12 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
13 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
14 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.153 1.000
15 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.153 1.000
16 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
17 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
18 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
19 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 4.856 1.000
20 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 4.856 1.000
21 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
22 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
23 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
24 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.153 1.000
30 COL30X30 COLUMN SWYSPEC 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
SAP2000 v7.10 File: OBRA LLEGADA TANQ ALMAC ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 8
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INGEVIL
C O N C R E T E D E S I G N O U T P U T (ACI 318-95)
BIAXIAL P-M INTERACTION AND SHEAR DESIGN OF COLUMN-TYPE ELEMENTS
ELEM SECTION STATION <-------------------REQUIRED REINFORCING------------------->
ID ID ID LONGITUDINAL COMBO SHEAR22 COMBO SHEAR33 COMBO
30 COL30X30 0.000 9.000 COMB1 0.000 COMB1 0.000 COMB1
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30 COL30X30 162.500 9.000 COMB1 0.000 COMB1 0.000 COMB1
30 COL30X30 325.000 9.000 COMB1 0.000 COMB1 0.000 COMB1
SAP2000 v7.10 File: OBRA LLEGADA TANQ ALMAC ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 9
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INGEVIL
C O N C R E T E D E S I G N O U T P U T (ACI 318-95)
FLEXURAL AND SHEAR DESIGN OF BEAM-TYPE ELEMENTS
ELEM SECTION STATION <-------------------REQUIRED REINFORCING------------------->
ID ID ID TOP COMBO BOTTOM COMBO SHEAR COMBO
5 VG30X40 0.000 0.604 COMB1 0.302 COMB1 0.000 COMB1
5 VG30X40 18.800 0.371 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
5 VG30X40 37.600 0.152 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
5 VG30X40 56.400 0.151 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
5 VG30X40 75.200 0.000 COMB1 0.244 COMB1 0.000 COMB1
6 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.376 COMB1 0.011 COMB1
6 VG30X40 19.375 0.195 COMB1 0.500 COMB1 0.011 COMB1
6 VG30X40 38.750 0.195 COMB1 0.609 COMB1 0.010 COMB1
6 VG30X40 58.125 0.195 COMB1 0.704 COMB1 0.009 COMB1
6 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.785 COMB1 0.009 COMB1
7 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.998 COMB1 0.008 COMB1
7 VG30X40 19.375 0.248 COMB1 0.983 COMB1 0.008 COMB1
7 VG30X40 38.750 0.248 COMB1 0.954 COMB1 0.009 COMB1
7 VG30X40 58.125 0.248 COMB1 0.910 COMB1 0.010 COMB1
7 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.852 COMB1 0.010 COMB1
8 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 1.043 COMB1 0.000 COMB1
8 VG30X40 19.375 0.259 COMB1 0.860 COMB1 0.000 COMB1
8 VG30X40 38.750 0.259 COMB1 0.664 COMB1 0.000 COMB1
8 VG30X40 58.125 0.259 COMB1 0.454 COMB1 0.000 COMB1
8 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.230 COMB1 0.000 COMB1
9 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.192 COMB1 0.000 COMB1
9 VG30X40 19.950 0.415 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
9 VG30X40 39.900 0.705 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
9 VG30X40 59.850 1.182 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
9 VG30X40 79.800 1.677 COMB1 0.833 COMB1 0.000 COMB1
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10 VG30X40 0.000 1.677 COMB1 0.833 COMB1 0.000 COMB1
10 VG30X40 19.950 1.182 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
10 VG30X40 39.900 0.705 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
10 VG30X40 59.850 0.415 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
10 VG30X40 79.800 0.000 COMB1 0.192 COMB1 0.000 COMB1
11 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.230 COMB1 0.000 COMB1
11 VG30X40 19.375 0.259 COMB1 0.454 COMB1 0.000 COMB1
11 VG30X40 38.750 0.259 COMB1 0.664 COMB1 0.000 COMB1
11 VG30X40 58.125 0.259 COMB1 0.860 COMB1 0.000 COMB1
11 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 1.043 COMB1 0.000 COMB1
12 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.852 COMB1 0.010 COMB1
12 VG30X40 19.375 0.248 COMB1 0.910 COMB1 0.010 COMB1
12 VG30X40 38.750 0.248 COMB1 0.954 COMB1 0.009 COMB1
12 VG30X40 58.125 0.248 COMB1 0.983 COMB1 0.008 COMB1
12 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.998 COMB1 0.008 COMB1
13 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.785 COMB1 0.009 COMB1
13 VG30X40 19.375 0.195 COMB1 0.704 COMB1 0.009 COMB1
13 VG30X40 38.750 0.195 COMB1 0.609 COMB1 0.010 COMB1
13 VG30X40 58.125 0.195 COMB1 0.500 COMB1 0.011 COMB1
13 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.376 COMB1 0.011 COMB1
14 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.244 COMB1 0.000 COMB1
14 VG30X40 18.800 0.151 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
14 VG30X40 37.600 0.152 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
14 VG30X40 56.400 0.371 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
14 VG30X40 75.200 0.604 COMB1 0.302 COMB1 0.000 COMB1
15 VG30X40 0.000 0.604 COMB1 0.302 COMB1 0.000 COMB1
15 VG30X40 18.800 0.371 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
15 VG30X40 37.600 0.152 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
15 VG30X40 56.400 0.151 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
15 VG30X40 75.200 0.000 COMB1 0.244 COMB1 0.000 COMB1
16 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.376 COMB1 0.011 COMB1
16 VG30X40 19.375 0.195 COMB1 0.500 COMB1 0.011 COMB1
16 VG30X40 38.750 0.195 COMB1 0.609 COMB1 0.010 COMB1
16 VG30X40 58.125 0.195 COMB1 0.704 COMB1 0.009 COMB1
16 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.785 COMB1 0.009 COMB1
17 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.998 COMB1 0.008 COMB1
17 VG30X40 19.375 0.248 COMB1 0.983 COMB1 0.008 COMB1
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17 VG30X40 38.750 0.248 COMB1 0.954 COMB1 0.009 COMB1
17 VG30X40 58.125 0.248 COMB1 0.910 COMB1 0.010 COMB1
17 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.852 COMB1 0.010 COMB1
18 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 1.043 COMB1 0.000 COMB1
18 VG30X40 19.375 0.259 COMB1 0.860 COMB1 0.000 COMB1
18 VG30X40 38.750 0.259 COMB1 0.664 COMB1 0.000 COMB1
18 VG30X40 58.125 0.259 COMB1 0.454 COMB1 0.000 COMB1
18 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.230 COMB1 0.000 COMB1
19 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.192 COMB1 0.000 COMB1
19 VG30X40 19.950 0.415 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
19 VG30X40 39.900 0.705 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
19 VG30X40 59.850 1.182 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
19 VG30X40 79.800 1.677 COMB1 0.833 COMB1 0.000 COMB1
20 VG30X40 0.000 1.677 COMB1 0.833 COMB1 0.000 COMB1
20 VG30X40 19.950 1.182 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
20 VG30X40 39.900 0.705 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
20 VG30X40 59.850 0.415 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
20 VG30X40 79.800 0.000 COMB1 0.192 COMB1 0.000 COMB1
21 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.230 COMB1 0.000 COMB1
21 VG30X40 19.375 0.259 COMB1 0.454 COMB1 0.000 COMB1
21 VG30X40 38.750 0.259 COMB1 0.664 COMB1 0.000 COMB1
21 VG30X40 58.125 0.259 COMB1 0.860 COMB1 0.000 COMB1
21 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 1.043 COMB1 0.000 COMB1
22 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.852 COMB1 0.010 COMB1
22 VG30X40 19.375 0.248 COMB1 0.910 COMB1 0.010 COMB1
22 VG30X40 38.750 0.248 COMB1 0.954 COMB1 0.009 COMB1
22 VG30X40 58.125 0.248 COMB1 0.983 COMB1 0.008 COMB1
22 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.998 COMB1 0.008 COMB1
23 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.785 COMB1 0.009 COMB1
23 VG30X40 19.375 0.195 COMB1 0.704 COMB1 0.009 COMB1
23 VG30X40 38.750 0.195 COMB1 0.609 COMB1 0.010 COMB1
23 VG30X40 58.125 0.195 COMB1 0.500 COMB1 0.011 COMB1
23 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.376 COMB1 0.011 COMB1
24 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.244 COMB1 0.000 COMB1
24 VG30X40 18.800 0.151 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
24 VG30X40 37.600 0.152 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
24 VG30X40 56.400 0.371 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
24 VG30X40 75.200 0.604 COMB1 0.302 COMB1 0.000 COMB1
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2.5 CARGAS A CIMENTACIÓN
Para calcular el valor de carga por metro cuadrado de placa del Tanque del modelo se creó una combinación de carga (TOTAL) en el cual se tiene en cuenta la carga muerta, viva y agua, basado en lo anterior se realiza una sumatoria de todas las reacciones y se divide por el área de placa.
Realizada la sumatoria dio como resultado una carga total de 262.68 Ton, la cual dividida por el área de placa (64m2) nos da como carga final al suelo de aproximadamente de 4.10 Ton / m2, lo cual no excede la capacidad Portante del suelo de 22 Ton / m2
2.5.1 Reacción Columna Tanque
INGEVIL
L O A D C O M B I N A T I O N M U L T I P L I E R S
COMBO TYPE CASE FACTOR TYPE TITLE
TOTAL ADD TOTAL
MUERTA 1.0000 STATIC(DEAD)
VIVA 1.0000 STATIC(LIVE)
H2O 1.0000 STATIC(OTHER)
SAP2000 v7.10 File: OBRA LLEGADA TANQ ALMAC ANAPOIMA Ton-m Units PAGE 2
12/18/09 9:18:45
INGEVIL
J O I N T R E A C T I O N S
JOINT LOAD F1 F2 F3 M1 M2 M3
18 TOTAL 0.0000 0.0000 22.5031 0.0000 0.0000 0.0000
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2.5.2 Análisis De Punzonamiento
22.50
36.00
0.25
0.05
0.20
Vu (Ton)
1
bc 1.0
uc (Mpa) 2.29
uc (Ton/m2) 229.1
2
as 40.0 as = 20
uc (Mpa) 2.29
uc (Ton/m2) 229.1 caso uc (Ton/m
2)
1
2
3 3
uc (Mpa) 1.53
uc (Ton/m2) 152.8 Fuc 129.8 > Vu 90.0 O.K
229.1
229.1
152.8
q ult (Ton/m2)
Ar (m2) 0.40
as = 40 as = 30
jeraquia
1
0.30
Bo (m) 2.00
q act (Ton/m2)
90.00
f'c (Mpa)
Espesor (m)
Recubrimiento (m)
d (m)
Lc (m)
Bc (m)
1
3
21
0.30d/2
d/2
Long. Colum. (Lc)
An
ch
o C
olu
m.
Area Aferente (Aa)
Area Resistente (Ar)
Longitud Aferente (La)
An
ch
o A
fere
nte
(B
a).
VuVc f
ArVc c )(85.0 f
dbAr o *
2*)()( dBcdLcbo
c
cfc
21
6
'
o
sc
b
dcf
21
6
'
3
'cfc
Bc
Lcc
Ar
qVu ult
)(85.0 cVc f
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Ho
gH20= 1[T/m3]
Hmax Po g [T/m3]= 1.0
H [m] P [T/m2]
Po 1.75 1.75
Pmax Pmax 3.5 3.50
P=gH
3 TANQUE DE ALMACENAMIENTO “LAS MERCEDES”
3.1 GENERALIDADES
La estructura del tanque de almacenamiento se modelo para todas las posibles cargas que pudieran ocurrir sobre ella, a través del tiempo, pues en algún momento puede estar completamente lleno de agua mientras en otro momento pueden estar vacío, a continuación se muestran los casos de carga sobre la estructura que se tuvieron en cuenta:
Figura 2. Caso de diseño para la situación más desfavorable.
El análisis y diseño estructural de los muros se hace por metro de ancho teniendo en cuenta que la situación más desfavorable o crítica que en este caso es en el momento en el cual la estructura se encuentre conteniendo agua en la cual estarán expuestos a todo el empuje hidrostático; se introdujo un sistema de pórtico para el soporte de la placa aérea o tapa (Ver Figura 2).
Los siguientes valores fueron los adoptados para el diseño de muros:
Muros externos
Espesor 250 mm
Altura efectiva 200 mm
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Placa piso
Espesor 250 mm
Altura efectiva 200 mm
Placa de cubierta
Espesor 150 mm
Altura efectiva 100 mm
3.2 CARGAS DE DISEÑO
3.2.1 Cargas de muros
La carga del agua que está actuando sobre los muros varía según su profundidad o altura, entonces para motivos de análisis se planteo (según la figura 1.) de la siguiente forma:
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3.2.2 Cargas Placa De Piso
La carga del agua que está actuando sobre La placa de piso es homogénea debido a que la altura del agua es constante en el tanque, entonces se asumió de la siguiente forma:
3.2.3 Cargas Placa De Cubierta
La carga viva será la posible fuerza que estará actuando sobre La placa de cubierta se opto en tomarla de forma homogénea como 200 Kg. /m2 de la siguiente forma:
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3.3 MOMENTOS EN LOS DIFERENTES PLANOS
Los momentos fueron analizados por medio de elementos denominados shells para las combinaciones de diseño (1.4D+1.7L+1.7H, Numeral B.2.4.2. de la NSR-98 y con un factor de durabilidad de 1.3 Numeral C.20.3.3), los cuales están basados en la interpretación de momentos según el plano de referencia local de cada shell como se muestra en la siguiente figura:
Para simular la acción del suelo o dicho de otra forma la reacción de la subrasante sobre cada shell, que conforma la placa de fondo, se colocaron en cada uno de los puntos de apoyo un elementos conocidos como resortes (Springs) que se calculan al multiplicar el modulo de la subrasante (1300 Ton/m3) con la aferencia de cada shell y finalmente se le adiciona la restricción al movimiento en sentido de los planos X y Y.
A continuación se presenta gráficos de la modelación en SAP 2000 con su respectiva escala (Ton-m):
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3.3.1 Momento Plano 1 (M11)
3.3.2 Momento Plano 2 (M22)
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3.3.3 Momento en Placa de Cubierta (M11)
3.3.4 Momento en Placa de Cubierta (M22)
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3.3.5 Momento en Placa de piso (M11)
3.3.6 Momento en placa de piso (M22)
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3.4 ANÁLISIS DE RESULTADOS Y DISEÑO DE REFUERZO
3.4.1 Diseño De Refuerzo Muros Exteriores
M max (+) (Ton-m)
No SHELL Plano 11 Plano 12
77 3.56
36 3.55
M max (-) (Ton-m)
No SHELL Plano 11 Plano 12
27 -3.56
107 -3.55
Cortantate max (Ton)
No SHELL Plano 11 Plano 12
77 5.14
107 2.5
1.3
Total Ma (+) KN-m 35.600
Total Ma (+)*(1.3) 46.2800
Ma (+) (KN-mm) 46280000.0 f'y( MPa) 420.0
b (mm) 1000 fs (Mpa) 252.0
d (mm) 200 H sec (m) 1.0
K 1.157 B sec (m) 0.113
r 0.0032 dr (m) 0.056
Kmin (Tablas) 1.02563 Separ.(m) 0.2
rmin 0.0028 No barras/m 6.0
As (cm2) 6.3 A (m2) 0.0188
No barras #4 5.00 Z (MN/m) 25.0 O.K.
Separacion (cm) 20
Cortante (V) Ton 5.14
Cor ult (Vu) Ton 6.6820 f'c (Mpa) 24.5
b (m) 1 vc (Mpa) 0.8250
d (m) 0.2 vc (Ton/m2) 82.495791
Esf.Cor (vu) t/m2 33.41 < fVc(Ton/m2) 70.121422 O.K.
Momentos Diferentes Planos
Factor Durabilidad
Diseño a Flexion
Diseño a Cortante
Nota: Para consultar, utilizar la copia digital (CD) el Archivo DATOS SAP TANQUE
ALMACENAMIENTO
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
6
' cfc )(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
Para el mayor momento nos da un valor de cuantía de 0.0032 lo que nos da un área de 6.30 cm2 por metro. Lo anterior nos da un refuerzo con varilla #4 cada 20 cm.
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3.4.2 Diseño De Refuerzo Placa Cubierta
M max (+) (Ton-m)
No SHELL Plano 11 Plano 12
369 1.56
331 1.56
M max (-) (Ton-m)
No SHELL Plano 11 Plano 12
341 -1.64
371 -1.64
Cortantate max (Ton)
No SHELL Plano 11 Plano 12
346 3.76
416 3.76
1.3
Total Ma (+) KN-m 16.400
Total Ma (+)*(1.3) 21.3200
Ma (+) (KN-mm) 21320000.0 f'y( MPa) 420.0
b (mm) 1000 fs (Mpa) 252.0
d (mm) 100 H sec (m) 1.0
K 2.132 B sec (m) 0.113
r 0.0059 dr (m) 0.056
Kmin (Tablas) 1.02563 Separ.(m) 0.2
rmin 0.0028 No barras/m 6.0
As (cm2) 5.9 A (m2) 0.0188
No barras #4 5.00 Z (MN/m) 25.0 O.K.
Separacion (cm) 20
Cortante (V) Ton 3.76
Cor ult (Vu) Ton 4.8880 f'c (Mpa) 24.5
b (m) 1 vc (Mpa) 0.8250
d (m) 0.1 vc (Ton/m2) 82.495791
Esf.Cor (vu) t/m2 48.88 < fVc(Ton/m2) 70.121422 O.K.
Momentos Diferentes Planos
Factor Durabilidad
Diseño a Flexion
Diseño a Cortante
Nota: Para consultar, utilizar la copia digital (CD) el Archivo DATOS SAP TANQUE
ALMACENAMIENTO
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
6
' cfc )(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
Para el mayor momento nos da un valor de cuantía de 0.0059 lo que nos da un área de 5.90 cm2 por metro. Lo anterior nos da un refuerzo con varilla #4 cada 20 cm.
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3.4.3 Diseño De Refuerzo Placa De Piso
M max (+) (Ton-m)
No SHELL Plano 11 Plano 12
701 0.676
703 0.563
M max (-) (Ton-m)
No SHELL Plano 11 Plano 12
699 -0.636
697 -0.6178
Cortantate max (Ton)
No SHELL Plano 11 Plano 12
698 3.27
702 3.07
1.3
Total Ma (+) KN-m 6.760
Total Ma (+)*(1.3) 8.7880
Ma (+) (KN-mm) 8788000.0 f'y( MPa) 420.0
b (mm) 1000 fs (Mpa) 252.0
d (mm) 200 H sec (m) 1.0
K 0.2197 B sec (m) 0.113
r 0.0005 dr (m) 0.056
Kmin (Tablas) 1.02563 Separ.(m) 0.2
rmin 0.0028 No barras/m 6.0
As (cm2) 5.6 A (m2) 0.0188
No barras #4 5.00 Z (MN/m) 25.0 O.K.
Separacion (cm) 20
Cortante (V) Ton 3.27
Cor ult (Vu) Ton 4.2510 f'c (Mpa) 24.5
b (m) 1 vc (Mpa) 0.8250
d (m) 0.2 vc (Ton/m2) 82.495791
Esf.Cor (vu) t/m2 21.255 < fVc(Ton/m2) 70.121422 O.K.
Momentos Diferentes Planos
Factor Durabilidad
Diseño a Flexion
Diseño a Cortante
Nota: Para consultar, utilizar la copia digital (CD) el Archivo DATOS SAP FILTRO
3
'cfc )(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
3
'cfc )(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
)(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
6
' cfc )(85.0 cVc f
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
yffs '6.0
mMNz
Adrfsz
/25
))((3
Para el mayor momento nos da un valor de cuantía bajo por lo tanto trabajamos con cuantía mínima para retracción de fraguado y variación de temperatura de 0.0028 lo que nos da un área de 5.60 cm2 por metro. Lo anterior nos da un refuerzo con varilla #4 cada 20 cm.
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3.4.4 Diseño Vigas Y Columnas
3.4.4.1 Momento Y Cortante Elementos
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3.4.4.2 iseño De Refuerzo Elementos
SAP2000 v7.10 File: TANQUE ALMACENAMIENTO ACUEDUCTO ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 1
12/20/09 8:10:48
INGEVIL
M A T E R I A L P R O P E R T Y D A T A
MAT MODULUS OF POISSON'S THERMAL WEIGHT PER MASS PER
LABEL ELASTICITY RATIO COEFF UNIT VOL UNIT VOL
CONC 181142.000 0.200 9.900E-06 2.400E-03 2.400E-06
SAP2000 v7.10 File: TANQUE ALMACENAMIENTO ACUEDUCTO ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 2
12/20/09 8:10:48
INGEVIL
M A T E R I A L D E S I G N D A T A
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MAT DESIGN STEEL CONCRETE REBAR CONCRETE REBAR
LABEL CODE FY FC FY FCS FYS
CONC C 210.000 4200.000 210.000 4200.000
SAP2000 v7.10 File: TANQUE ALMACENAMIENTO ACUEDUCTO ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 3
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INGEVIL
C O N C R E T E C O L U M N P R O P E R T Y D A T A
SECTION MAT COLUMN COLUMN REBAR CONCRETE BAR
LABEL LABEL DEPTH WIDTH PATTERN COVER AREA
COL30X30 CONC 30.000 30.000 RR-2-3 7.000 0.000
SAP2000 v7.10 File: TANQUE ALMACENAMIENTO ACUEDUCTO ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 4
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INGEVIL
C O N C R E T E B E A M P R O P E R T Y D A T A
SECTION MAT BEAM BEAM TOP BOTTOM REBAR REBAR REBAR
REBAR
LABEL LABEL DEPTH WIDTH COVER COVER AT-1 AT-2 AB-1
AB-2
VG30X40 CONC 40.000 30.000 2.500 2.500 0.000 0.000 0.000
0.000
SAP2000 v7.10 File: TANQUE ALMACENAMIENTO ACUEDUCTO ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 5
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INGEVIL
L O A D C O M B I N A T I O N M U L T I P L I E R S
COMBO TYPE CASE FACTOR TYPE TITLE
COMB1 ADD COMB1
MUERTA 1.4000 STATIC(DEAD)
VIVA 1.7000 STATIC(LIVE)
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INGEVIL
C O N C R E T E D E S I G N E L E M E N T I N F O R M A T I O N (ACI 318-95)
FRAME SECTION ELEMENT FRAMING LLRF L_ratio L_ratio K K
ID ID TYPE TYPE FACTOR MAJOR MINOR MAJOR MINOR
5 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.153 1.000
6 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
7 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
8 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
9 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 4.856 1.000
10 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 4.856 1.000
11 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
12 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
13 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
14 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.153 1.000
15 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.153 1.000
16 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
17 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
18 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
19 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 4.856 1.000
20 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 4.856 1.000
21 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
22 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
23 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.000 1.000
24 VG30X40 BEAM SWYSPEC 1.000 5.153 1.000
30 COL30X30 COLUMN SWYSPEC 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
SAP2000 v7.10 File: TANQUE ALMACENAMIENTO ACUEDUCTO ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 8
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INGEVIL
C O N C R E T E D E S I G N O U T P U T (ACI 318-95)
BIAXIAL P-M INTERACTION AND SHEAR DESIGN OF COLUMN-TYPE ELEMENTS
ELEM SECTION STATION <-------------------REQUIRED REINFORCING------------------->
ID ID ID LONGITUDINAL COMBO SHEAR22 COMBO SHEAR33 COMBO
30 COL30X30 0.000 9.000 COMB1 0.000 COMB1 0.000 COMB1
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Página 38
30 COL30X30 162.500 9.000 COMB1 0.000 COMB1 0.000 COMB1
30 COL30X30 325.000 9.000 COMB1 0.000 COMB1 0.000 COMB1
SAP2000 v7.10 File: TANQUE ALMACENAMIENTO ACUEDUCTO ANAPOIMA Kgf-cm Units PAGE 9
12/20/09 8:10:48
INGEVIL
C O N C R E T E D E S I G N O U T P U T (ACI 318-95)
FLEXURAL AND SHEAR DESIGN OF BEAM-TYPE ELEMENTS
ELEM SECTION STATION <-------------------REQUIRED REINFORCING------------------->
ID ID ID TOP COMBO BOTTOM COMBO SHEAR COMBO
5 VG30X40 0.000 0.604 COMB1 0.302 COMB1 0.000 COMB1
5 VG30X40 18.800 0.371 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
5 VG30X40 37.600 0.152 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
5 VG30X40 56.400 0.151 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
5 VG30X40 75.200 0.000 COMB1 0.244 COMB1 0.000 COMB1
6 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.376 COMB1 0.011 COMB1
6 VG30X40 19.375 0.195 COMB1 0.500 COMB1 0.011 COMB1
6 VG30X40 38.750 0.195 COMB1 0.609 COMB1 0.010 COMB1
6 VG30X40 58.125 0.195 COMB1 0.704 COMB1 0.009 COMB1
6 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.785 COMB1 0.009 COMB1
7 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.998 COMB1 0.008 COMB1
7 VG30X40 19.375 0.248 COMB1 0.983 COMB1 0.008 COMB1
7 VG30X40 38.750 0.248 COMB1 0.954 COMB1 0.009 COMB1
7 VG30X40 58.125 0.248 COMB1 0.910 COMB1 0.010 COMB1
7 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.852 COMB1 0.010 COMB1
8 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 1.043 COMB1 0.000 COMB1
8 VG30X40 19.375 0.259 COMB1 0.860 COMB1 0.000 COMB1
8 VG30X40 38.750 0.259 COMB1 0.664 COMB1 0.000 COMB1
8 VG30X40 58.125 0.259 COMB1 0.454 COMB1 0.000 COMB1
8 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.230 COMB1 0.000 COMB1
9 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.192 COMB1 0.000 COMB1
9 VG30X40 19.950 0.415 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
9 VG30X40 39.900 0.705 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
9 VG30X40 59.850 1.182 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
9 VG30X40 79.800 1.677 COMB1 0.833 COMB1 0.000 COMB1
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TOMO I - DIAGNOSTICO Y EVALUACION
A N E X O 2 - D I S E Ñ O E S T R U C . T A N Q U E S D E A L M A C E N .
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10 VG30X40 0.000 1.677 COMB1 0.833 COMB1 0.000 COMB1
10 VG30X40 19.950 1.182 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
10 VG30X40 39.900 0.705 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
10 VG30X40 59.850 0.415 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
10 VG30X40 79.800 0.000 COMB1 0.192 COMB1 0.000 COMB1
11 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.230 COMB1 0.000 COMB1
11 VG30X40 19.375 0.259 COMB1 0.454 COMB1 0.000 COMB1
11 VG30X40 38.750 0.259 COMB1 0.664 COMB1 0.000 COMB1
11 VG30X40 58.125 0.259 COMB1 0.860 COMB1 0.000 COMB1
11 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 1.043 COMB1 0.000 COMB1
12 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.852 COMB1 0.010 COMB1
12 VG30X40 19.375 0.248 COMB1 0.910 COMB1 0.010 COMB1
12 VG30X40 38.750 0.248 COMB1 0.954 COMB1 0.009 COMB1
12 VG30X40 58.125 0.248 COMB1 0.983 COMB1 0.008 COMB1
12 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.998 COMB1 0.008 COMB1
13 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.785 COMB1 0.009 COMB1
13 VG30X40 19.375 0.195 COMB1 0.704 COMB1 0.009 COMB1
13 VG30X40 38.750 0.195 COMB1 0.609 COMB1 0.010 COMB1
13 VG30X40 58.125 0.195 COMB1 0.500 COMB1 0.011 COMB1
13 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.376 COMB1 0.011 COMB1
14 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.244 COMB1 0.000 COMB1
14 VG30X40 18.800 0.151 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
14 VG30X40 37.600 0.152 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
14 VG30X40 56.400 0.371 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
14 VG30X40 75.200 0.604 COMB1 0.302 COMB1 0.000 COMB1
15 VG30X40 0.000 0.604 COMB1 0.302 COMB1 0.000 COMB1
15 VG30X40 18.800 0.371 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
15 VG30X40 37.600 0.152 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
15 VG30X40 56.400 0.151 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
15 VG30X40 75.200 0.000 COMB1 0.244 COMB1 0.000 COMB1
16 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.376 COMB1 0.011 COMB1
16 VG30X40 19.375 0.195 COMB1 0.500 COMB1 0.011 COMB1
16 VG30X40 38.750 0.195 COMB1 0.609 COMB1 0.010 COMB1
16 VG30X40 58.125 0.195 COMB1 0.704 COMB1 0.009 COMB1
16 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.785 COMB1 0.009 COMB1
17 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.998 COMB1 0.008 COMB1
17 VG30X40 19.375 0.248 COMB1 0.983 COMB1 0.008 COMB1
OPTIMIZACION SISTEMA DE ACUEDUCTO CASCO URBANO
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17 VG30X40 38.750 0.248 COMB1 0.954 COMB1 0.009 COMB1
17 VG30X40 58.125 0.248 COMB1 0.910 COMB1 0.010 COMB1
17 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.852 COMB1 0.010 COMB1
18 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 1.043 COMB1 0.000 COMB1
18 VG30X40 19.375 0.259 COMB1 0.860 COMB1 0.000 COMB1
18 VG30X40 38.750 0.259 COMB1 0.664 COMB1 0.000 COMB1
18 VG30X40 58.125 0.259 COMB1 0.454 COMB1 0.000 COMB1
18 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.230 COMB1 0.000 COMB1
19 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.192 COMB1 0.000 COMB1
19 VG30X40 19.950 0.415 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
19 VG30X40 39.900 0.705 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
19 VG30X40 59.850 1.182 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
19 VG30X40 79.800 1.677 COMB1 0.833 COMB1 0.000 COMB1
20 VG30X40 0.000 1.677 COMB1 0.833 COMB1 0.000 COMB1
20 VG30X40 19.950 1.182 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
20 VG30X40 39.900 0.705 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
20 VG30X40 59.850 0.415 COMB1 0.415 COMB1 0.000 COMB1
20 VG30X40 79.800 0.000 COMB1 0.192 COMB1 0.000 COMB1
21 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.230 COMB1 0.000 COMB1
21 VG30X40 19.375 0.259 COMB1 0.454 COMB1 0.000 COMB1
21 VG30X40 38.750 0.259 COMB1 0.664 COMB1 0.000 COMB1
21 VG30X40 58.125 0.259 COMB1 0.860 COMB1 0.000 COMB1
21 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 1.043 COMB1 0.000 COMB1
22 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.852 COMB1 0.010 COMB1
22 VG30X40 19.375 0.248 COMB1 0.910 COMB1 0.010 COMB1
22 VG30X40 38.750 0.248 COMB1 0.954 COMB1 0.009 COMB1
22 VG30X40 58.125 0.248 COMB1 0.983 COMB1 0.008 COMB1
22 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.998 COMB1 0.008 COMB1
23 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.785 COMB1 0.009 COMB1
23 VG30X40 19.375 0.195 COMB1 0.704 COMB1 0.009 COMB1
23 VG30X40 38.750 0.195 COMB1 0.609 COMB1 0.010 COMB1
23 VG30X40 58.125 0.195 COMB1 0.500 COMB1 0.011 COMB1
23 VG30X40 77.500 0.000 COMB1 0.376 COMB1 0.011 COMB1
24 VG30X40 0.000 0.000 COMB1 0.244 COMB1 0.000 COMB1
24 VG30X40 18.800 0.151 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
24 VG30X40 37.600 0.152 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
24 VG30X40 56.400 0.371 COMB1 0.151 COMB1 0.000 COMB1
24 VG30X40 75.200 0.604 COMB1 0.302 COMB1 0.000 COMB1
OPTIMIZACION SISTEMA DE ACUEDUCTO CASCO URBANO
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3.5 CARGAS A CIMENTACIÓN
Para calcular el valor de carga por metro cuadrado de placa del Tanque del modelo se creó una combinación de carga (TOTAL) en el cual se tiene en cuenta la carga muerta, viva y agua, basado en lo anterior se realiza una sumatoria de todas las reacciones y se divide por el área de placa.
Realizada la sumatoria dio como resultado una carga total de 256.20 Ton, la cual dividida por el área de placa (64m2) nos da como carga final al suelo de aproximadamente de 4.10 Ton / m2, lo cual no excede la capacidad Portante del suelo de 13 Ton / m2
3.5.1 Reacción Columna Tanque
INGEVIL
L O A D C O M B I N A T I O N M U L T I P L I E R S
COMBO TYPE CASE FACTOR TYPE TITLE
TOTAL ADD TOTAL
MUERTA 1.0000 STATIC(DEAD)
VIVA 1.0000 STATIC(LIVE)
H2O 1.0000 STATIC(OTHER)
SAP2000 v7.10 File: TANQUE ALMACENAMIENTO ACUEDUCTO ANAPOIMA Ton-m Units PAGE 2
12/21/09 12:24:36
INGEVIL
J O I N T R E A C T I O N S
JOINT LOAD F1 F2 F3 M1 M2 M3
18 TOTAL 0.0000 0.0000 22.5031 0.0000 0.0000 0.0000
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3.5.2 Análisis De Punzonamiento
22.50
36.00
0.25
0.05
0.20
Vu (Ton)
1
bc 1.0
uc (Mpa) 2.29
uc (Ton/m2) 229.1
2
as 40.0 as = 20
uc (Mpa) 2.29
uc (Ton/m2) 229.1 caso uc (Ton/m
2)
1
2
3 3
uc (Mpa) 1.53
uc (Ton/m2) 152.8 Fuc 129.8 > Vu 90.0 O.K
229.1
229.1
152.8
q ult (Ton/m2)
Ar (m2) 0.40
as = 40 as = 30
jeraquia
1
0.30
Bo (m) 2.00
q act (Ton/m2)
90.00
f'c (Mpa)
Espesor (m)
Recubrimiento (m)
d (m)
Lc (m)
Bc (m)
1
3
21
0.30d/2
d/2
Long. Colum. (Lc)
An
ch
o C
olu
m.
Area Aferente (Aa)
Area Resistente (Ar)
Longitud Aferente (La)
An
ch
o A
fere
nte
(B
a).
VuVc f
ArVc c )(85.0 f
dbAr o *
2*)()( dBcdLcbo
c
cfc
21
6
'
o
sc
b
dcf
21
6
'
3
'cfc
Bc
Lcc
Ar
qVu ult
)(85.0 cVc f
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4 ANEXOS
ANEXO NO 1: Estudio Geotécnico - Suelos Planta Chica.
ANEXO NO 2: Estudio Geotécnico - Suelos Zona “Las Mercedes”
