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ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL

TANQUE DE ALMACENAMIENTO Municipio de Matanza - Santander

Cálculo:

Ing. Freddy A. Calderón Ardila Mat. 68202-56201STD

Bucaramanga, abril de 2007 C

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

TABLA DE CONTENIDOANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL

TABLA DE CONTENIDO TABLA DE CONTENIDO .................................................................................................... 2 INTRODUCCIÓN............................................................................................................... 3 Generalidades ..................................................................................................................3 Estructuración y Suposiciones de diseño ............................................................................ 3 ESPECIFICACIONES.......................................................................................................... 4 Materiales ........................................................................................................................ 4 Acero de Refuerzo....................................................................................................... 4 Concretos ................................................................................................................... 4 Cargas........................................................................................................................ 4 Estudio de Suelos........................................................................................................ 4 Norma........................................................................................................................ 4 FORMATO DE PRESENTACIÓN DE LAS MEMORIAS ESTRUCTURALES ................................. 5 A. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA........................................................................ 5 B. ANÁLISIS DE CARGAS VERTICALES........................................................................ 5 C. ANÁLISIS SÍSMICO................................................................................................ 5 D. CIMENTACIÓN ...................................................................................................... 6 GEOMETRÍA DEL PROYECTO ............................................................................................ 7 DISEÑO DE LOS MUROS LATERALES................................................................................. 8 Cargas: ...................................................................................................................... 8 Modelo ....................................................................................................................... 8 DISEÑO DE PLACA DE CUBIERTA.................................................................................... 12 DISEÑO DE LOSA DE PISO ............................................................................................. 12

Memorias de Diseño y Cálculo Estructural / Tanque de Almacenamiento - Matanza

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INTRODUCCIÓNANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL

INTRODUCCIÓN Generalidades El municipio de Matanza, dentro de sus programas de adecuación de infraestructura de saneamiento básico, se encuentra desarrollando el proyecto de construcción de un tanque de almacenamiento de 130 metros cúbicos, cuyo análisis y diseño estructural se encuentran consignados en el presente libro. Estructuración y Suposiciones de diseño Fundamentalmente se trata de una estructura de muros y losa de fondo en placa maciza de 20 centímetros de espesor, con losa nervada de cubierta de 30 centímetros de espesor total. Los muros arrancan en vigas de 40x40 centímetros, que les sirven de anclaje al refuerzo principal, y rematan en vigas de 30x30 centímetros, que además de recibir la placa, ancla el refuerzo del muro. Se trabajó con un coeficiente de capacidad de disipación de energía R=7.0, el cual no debió ser afectado por los coeficientes de irregularidad, debido a la regularidad en planta y altura del tanque. El análisis y diseño se realizó con el programa SAP2000® de CSI®. Para el análisis de las cargas verticales y masas, se utilizaron los parámetros definidos en el Título B de la NSR98. Para la obtención de las cargas sísmicas se utilizaron los método de SEED y Mononobe Okabe.

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ESPECIFICACIONESANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL

ESPECIFICACIONES Materiales Acero de Refuerzo Fy = 420 Mpa (4200 kg/cm² ó 60000 psi) Concretos Solados: f’c = 7 Mpa (70 kg/cm² ó 1000 psi) Zapatas, columnas y vigas: f’c = 21 Mpa (210 kg/cm² ó 3000 psi) Cargas Carga Viva de diseño: Placa de Cubierta

2.50 KN/m² (250.0 kgf/m²)

Estudio de Suelos Estudio Geotécnico: ConstruSuelos Ltda. – Abril de 2007

Norma Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente – NSR–98 - Ley 400 de 1997 – Decreto 33 de 1998

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FORMATO DE PRESENTACIÓN DE LAS MEMORIAS ESTRUCTURALESANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL

FORMATO DE PRESENTACIÓN DE LAS MEMORIAS ESTRUCTURALES A.

DESCRIPCIÓN 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. CALDERÓN ARDILA Mat. 68202-56201 STD

A.4

GRUPO DE USO:

II

A.5

SISTEMA ESTRUCTURAL:

Muros y losas de concreto reforzado

A.6

NÚMERO DE PLACAS:

2 (Contrapiso + Cubierta)

A.7

TIPO DE PLACAS:

Contrapiso: Cubierta:

A.8

ALTURA MÁXIMA (CIM/CUB.)

3.90 m.

A.9

EDIFICACIONES DE ESTE TIPO:

1

B.

ANÁLISIS DE CARGAS VERTICALES B.1 B.2 B.3 B.4 B.5 B.6 B.7

Losa maciza de concreto e=0.20m Losa nervada de concreto e=0.30m

PESO PROPIO ACABADOS, MAMPOSTERÍA: CARGA VIVA DE SERVICIO TÍPICA: CARGA TOTAL SERVICIO TÍPICA: CARGA TOTAL MAYORADA TÍPICA: FACTOR CARGA TÍPICA: AREA APROXIMADA DE PLACAS:

C.

ANÁLISIS SÍSMICO

C.1

PARÁMETROS SÍSMICOS ACELERACIÓN PICO EFECTIVA, Aa:

CUBIERTA 2.54 KN/m² 2.46 KN/m² 2.50 KN/m² 7.50 KN/m² 11.25 KN/m² 1.50 88.56 m²

0.25

C.2

PERIODO FUNDAMENTAL

Tx = Ty =

N/A N/A

C.3

TIPO IRREGULARIDAD EN PLANTA:

NO ; Øp = 1.0

C.4

TIPO IRREGULARIDAD EN ALTURA:

NO ; Øa = 1.0

C.5

CAPACIDAD DISIPACIÓN ENERGÍA: COEFICIENTE R= Øp x Øa x Ro:

R = 7.0 R = 7.0

C.6 C.7

COEFICIENTE DE IMPORTANCIA: PERFIL DE SUELO COEFICIENTE DE SITIO:

III S2 1.2

Memorias de Diseño y Cálculo Estructural / Tanque de Almacenamiento - Matanza

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FORMATO DE PRESENTACIÓN DE LAS MEMORIAS ESTRUCTURALESANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL

C.8

ESPECTRO DE ACELERACIONES, Sa: DIRECCIÓN X, (Sa x