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Se deberá utilizar Cemento Pórtland tipo V en la preparación del concreto, así como un aditivo
hidrófugo tipo EUCO DM o similar, para proteger el acero de refuerzo de la corrosión
CAMARA DE CONTACTO
Desde el punto de vista estructural la cámara de contacto es una estructura hidráulica
enterrada.
De 120 m de largo por 40m de ancho en planta y una altura interior de 5.80 m constituida por
un muro de contención perimetral con un espesor de 0.50m en el fondo y 0.30m en el extremo
superior, la losa da cimentación tiene un espesor de 0.60m de espesor. El nivel de cimentación
es -0.10 m.b.n.m..
Las cargas exteriores a las que está sujeta la cámara son:
- el empuje del terreno circundante
- el agua intersticial,
- la reacción del terreno en el fondo debida a las cargas transmitidas por los muros entre otras,
- la subpresión
El método de excavación bajo agua será mediante el uso de bombas en forma permanente.
Para evitar la flotación, el bombeo deberá retirarse cuando estén construidos la losa de
cimentación y los muros y se llene el interior hasta 1.20m. de agua.
Se deberá utilizar Cemento Pórtland tipo V en la preparación del concreto, así como un aditivo
hidrófugo tipo EUCO DM o similar, para proteger el acero de refuerzo de la corrosión
.
CAMARAS DE BOMBEO DE LODOS
Son estructuras enterradas de sección circular en planta con un diámetro interior de 10.10m y
7.20m y una altura interior de 4.60m.
El nivel de cimentación es 0.14 m.s.n.m.
Las cargas exteriores a las que está sujeta la cámara son:
- el empuje del terreno circundante
- el agua intersticial,
- la reacción del terreno en el fondo debida a las cargas transmitidas por los muros entre otras,
- la subpresión
El método de excavación bajo agua será mediante el uso de bombas en forma permanente.
Para evitar la flotación, el bombeo deberá retirarse cuando estén construidos la losa de
cimentación y los muros.
Se deberá utilizar Cemento Pórtland tipo V en la preparación del concreto, así como un aditivo
hidrófugo tipo EUCO DM o similar, para proteger el acero de refuerzo de la corrosión.

EDIFICIO DE DESAGÜES DE LODOS
El edificio de desagüe de lodos o cámara de las centrífugas consiste en un edificio de un piso
compuesto por columnas de concreto armado y sistema de techo de tijerales de acero y
cobertura liviana metálica.
Los tabiques divisorios y muros de fachada se consideran como no estructurales, están hechos
de albañilería arriostrada con unidades tipo King Kong de 18 huecos y están aislados de la
estructura principal mediante juntas de expansión o sísmica.
Para las centrifugas se ha dispuesto una plaforma de apoyo constituida por pórticos de
concreto reforzado y losa maciza.
Tiene un polipasto y un monorriel anclados en las vigas del techo para mantenimiento de las
centrifugas y carga de los polímeros
Las caras de las vigas y columnas de concreto exteriores son de concreto cara vista.
La carga viva considerada para el techo es de 50 Kg/m2
La carga útil del monorriel es de 1 tn y del polipasto de 5 Tn
La cimentación estará constituida por zapatas aisladas y cimientos corridos
El nivel de cimentación es 3.80 m.s.n.m. por tanto estará en relleno de reemplazo constituido
por un relleno de ingeniería según la norma e-050 del RNE, con una capacidad portante de 2
Kg/cm2.
SALA DE SECADO DE LODOS
Esta constituida por cuatro plataformas que soportan los secadores de lodo y una rosca
transportadora.
Las plataformas son de concreto reforzado con un espesor de 0.50m y una longitud de 22.00m
x 12.90m de ancho aproximadamente.
El nivel de cimentación es 4.55m.s.n.m. por tanto estará sobre un relleno de reemplazo
constituido por un relleno de ingeniería según la norma e-050 del RNE, con una capacidad
portante de 2 Kg/cm2


EDIFICIOS ADMINISTRATIVOS, SUBESTACIÓN ELÉCTRICA Y LOCAL DE GRUPO
ELECTRÓGENO
Consisten en edificios con una estructuración de pórticos de concreto reforzado y albañilería
confinada, el sistema de techo es una losa aligerada apoyada en las vigas soleras de los
muros y las vigas de los pórticos de concreto reforzado.
La cimentación consiste en zapatas aisladas conectadas y cimiento corrido de 0.50 x 0.80 m
sobre el cual descansa un sobrecimiento armado de 0.25 x 0.40 m sobre el cual a su vez
descansa un sobrecimiento de concreto simple cuya finalidad es evitar que los muros de
albañilería estén al nivel del piso terminado.
Los muros de albañilería confinada son portantes y están en aparejo de cabeza o de soga.
La cimentación del Grupo Electrógeno consiste en un macizo de concreto armado que se
levanta 0.20m por encima del nivel del piso terminado, y cuyas dimensiones en planta serán
determinadas de acuerdo al tamaño y capacidad del equipo y una altura total de 0.70 m.
CASETA DE SEGURIDAD
Consta de un solo ambiente con muros de albañilería confinada en aparejo de soga, el techo
consiste de una losa aligerada de 0.20 m de espesor apoyada en las vigas soleras
perimetrales y en vigas dintel en los vanos de puertas y ventanas.
La cimentación consiste en cimientos corridos de concreto simple de 0.40 x 0.80 m y los
sobrecimientos de concreto reforzados de 0.15 x 0.40 m.
TORREONES DE VIGILANCIA
Consisten en casetas elevadas de forma octogonal compuestas de muros de concreto
reforzado y apoyadas en una sola columna que forma parte del muro de cerco.
La cimentación es una zapata aislada que soporta el peso de la caseta y esta sujeta a
momentos de volteo por sismo.
CERCO
Consiste en muros de albañilería arriostrada mediante columnas de arriostre y vigas collar.
Los muros son de albañilería confinada con unidades hechas a maquina tipo king kong de 18
huecos en aparejo de soga y amarrados a las columnas de arriostre mediante anclajes.
La cimentación consiste en cimientos corridos de concreto simple con piedras grandes
(ciclópeo) y sobrecimientos reforzados.


F. Criterios de diseño
F.1.- Descripción
Se definen las normas, los materiales, las cargas y los métodos de análisis y diseño a los
que se ajustará el diseño estructural tanto de las obras hidráulicas como de las de
edificación.
El sistema de unidades a emplear es el Sistema Internacional de Unidades de Medidas
(S.I.)
Se incluyen algunas equivalencias entre el sistema S.I. y el sistema Métrico tradicional
(MKS)
Las estructuras en este proyecto se clasifican en dos clases: edificios y estructuras
hidráulicas
Los edificios son: Administrativo, Laboratorio y Oficinas, las estructuras hidráulicas son:
Estación de bombeo y canal de tamices, desarenadores, reactores UASB, cámara de
contacto, tanques de acumulación de lodos.
F.2.- Normas de referencia
Las normas generales a utilizar son:
F.3.- Materiales
Los edificios serán de albañilería confinada y/o pórticos de concreto reforzado con
entrepisos de losa maciza o aligerada, las estructuras hidráulicas serán de concreto
reforzado vaciado en sitio y/o prefabricado
General Reglamento Nacional de Construcciones de Perú ( RNC )
Análisis sísmico Norma Técnica de Edificación NTE-E.030
Suelos y Cimentaciones Norma Técnica de Edificación NTE-E.050
Materiales American Society for Testing and Materials ( ASTM)
Concreto estructural Norma Técnica de Edificación NTE-E.060
American Concrete Institute-Building Code Requirements
for Structural Concrete ( ACI-318-02 )
American Concrete Institute- Code Requirements for
Environmental Engineering Concrete Structures ( ACI-350-01 )
Acero estructural Norma Técnica de Edificación NTE-E.090
American Institute of Steel Construction - Load and
Resistance Factor Design Specification for Structural
Steel Buildings ( AISC- LRFD-01 )


F.4.- Concreto estructural
CONCRETO ESTRUCTURAL PARA ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS
Resistencia característica f'c = 27.5MPa 280Kg/cm2
Módulo de Elasticidad Ec = 24614MPa 250998Kg/cm2
Relación agua-materiales cementicios 0.45
Coeficiente de Poisson n = 0.15
Coeficiente de expansión térmica c = 1.0E-051/Cº
Retracción r = 2.0E-04
CONCRETO ESTRUCTURAL PARA EDIFICIOS
Resistencia característica f'c = 20.6MPa 210Kg/cm2
Módulo de Elasticidad Ec = 21317MPa 217371Kg/cm2
Relación agua-materiales cementicios 0.50
Coeficiente de Poisson n = 0.15
Coeficiente de expansión térmica c = 1.0E-051/Cº
Retracción r = 2.0E-04
ACERO DE REFUERZO
Resistencia característica fy = 412MPa 4200Kg/cm2
Módulo de Elasticidad Es = 205940MPa 2.1E+06Kg/cm2
Recubrimientos
para estructuras expuestas a la acción del terreno 75mm
para estructuras expuestas a la acción del agua ( velocidad < 3 m/s) 50mm
para estructuras expuestas a la acción del agua ( velocidad = > 3 m/s) 65mm
para estructuras expuestas a la acción del agua ( velocidad = > 6 m/s) 75mm
para estructuras expuestas a la acción del agua ( velocidad = >9 m/s) 90mm
para estructuras expuestas a la acción del agua ( velocidad = > 12 m/s) 100mm
para estructuras no expuestas a la acción del terreno ni a la del agua 40mm
para losas no expuestas a la acción del terreno ni a la del agua 30mm
para columnas de confinamiento de albañilería 35mm


Características de Barras:
Refuerzo mínimo por temperatura en estructuras hidráulicas (%):
CARA
Una Capa Dos capas
L<> 9.15m L<> 9.15m
Adyacente a la tierra -- -- 0.10 0.15
No adyacente a la tierra ni expuesta a
temperaturas heladas ni a los rayos directos del
sol
0.25 0.35 0.15 0.20
Expuesta a temp. heladas y/o a los rayos directos
del sol 0.30 0.40 0.20 0.25
Espesor máximo para calculo del refuerzo mín. por temperatura 375 mm
Espaciamiento máximo del refuerzo por temperatura 3 x t ( t =espesor del concreto)
Espaciamiento máximo del refuerzo por flexión 2 x t ( t =espesor del concreto)
Refuerzo mínimo por contracción y temperatura en losas elevadas: 0.18%
Refuerzo mínimo por flexión en vigas: b d
f
f c
A w
y
s 4
´
min =
Para f 'c = 20.6 MPa 0.28%
Para f 'c = 27.5 MPa 0.32%
ACERO ESTRUCTURAL
Resistencia característica Fy = 247MPa 2520Kg/cm2
Módulo de Elasticidad Es = 205940MPa 2.1E+06Kg/cm2


SUELO DE CIMENTACIÓN
Suelos gravosos semicompactos
Angulo de fricción interna f = 35°
Cohesión c = 0.00
Coeficiente de fricción concreto / suelo Cf = 0.39 d = 21.31°
Clasificación SUCS GP
Presión admisible en áreas de contacto Variable según profundidad
Profundidad ( Df) Presión admisible
(m) ( Kg/cm2) ( KN/m2)
4.85 4.00 392.27
CARGAS
Las cargas de diseño, incluyendo las solicitaciones sísmicas para todas las estructuras, se
determinarán según los criterios aquí presentados.
En los planos se indicaran para cada estructura: las cargas vivas en losas, la altura de
diseño la carga de agua, la capacidad de grúas, monorrieles, etc.
Las cargas permanentes consisten en el peso de los elementos estructurales y no
estructurales y todo el equipo permanente y semi-permanente.
Las cargas vivas consisten en cargas de ocupación y en cargas inducidas por los equipos
Las cargas de ocupación son cargas móviles como masa de gente, equipos y
herramientas portátiles.
Las cargas vivas de ocupación no necesitan ser consideradas en las áreas de piso
permanentemente ocupadas por equipos.
Las cargas inducidas por equipos están basadas en la masa y tamaño real de los equipos
y sus componentes susceptibles de ser colocados sobre los pisos durante las operaciones
de mantenimiento o montaje y desmontaje.
PESO DE MATERIALES
Agua g w = 1.00 t/m3 9.81 KN/m3
Concreto g c = 2.40 t/m3 23.54 KN/m3
Acero g s = 7.85 t/m3 76.98 KN/m3
Suelo seco promedio g r = 1.80 t/m3 17.65 KN/m3
Suelo saturado g rs= 2.25 t/m3 22.06 KN/m3


CARGA VIVA
CARGA SISMICA
Las cargas sísmicas se determinan utilizando la información proporcionada en el Estudio
de Mecánica de Suelos y disposiciones de la norma NTE-E.030
Las estructuras de edificios e hidráulicas se diseñaran para transferir los cortantes
sísmicos al suelo de cimentación.
Zona sísmica Zona 3 Alta sismicidad
Factor de zona: Z=0.40
Tipo de suelo de cimentación Perfil de suelo intermedio
Periodo que define la plataforma del espectro Tp=0.40 s
Factor de suelo S=1.00
Clasificación de las estructuras según el uso Categoría A (Esenciales)
Coeficiente de uso e importancia U=1.50
Factor de Reducción según el sistema estructural
Albañilería diseñada por esfuerzos admisibles R=6.0
Pórticos de concreto reforzado R=8.0
Muros de contención sin restricción de movimiento R=6.0
Estructuras hidráulicas R=6.0


Periodo fundamental
Edificios de pórticos T=hn/ 35
Edificios de albañilería T=hn/ 60
Estructuras hidráulicas T=h/ 60
Factor de amplificación dinámica( C)
Espectro inelástico de pseudo-aceleraciones
Edificios de pórticos y albañilería
Estructuras hidráulicas Sa =0.250 g
Participación de la carga viva en la masa sostenida
Participación de carga viva en techo de edificios 0.25
Participación de carga viva en piso elevado de edificios 0.50
Participación de carga viva en estructuras hidráulicas 1.00
Factor de desplazamiento inelástico ( K ) 0.75R
Límite superior de los desplazamientos relativos
CARGA DE VIENTO
Las cargas de viento son críticas para edificios y/o coberturas de acero
Clasificación de las Estructuras
Tipo 1: Edificios poco sensibles a las ráfagas y a los efectos
dinámicos del viento.
Velocidad de diseño
Altura sobre el terreno hasta 10m V = 75 Km/h
Edificios de pórticos y albañilería
Estructuras hidráulicas C =2.5
C/R =0.42
Albañilería confinada 0.005
Pórticos de concreto reforzado 0.007
Estructuras hidráulicas 0.007
g
R
C
S ZUS a =
( ) 0.22
h V = V h 10
( )
C/R 0.125
C


Altura sobre el terreno mayor de 10m
Carga exterior de viento
La presión o succión se supone estática y perpendicular a la superficie sobre la cual actuá
el viento Kg/m2
Superficie de Cálculo: A
Cuerpos limitados por superficies planas El área verdadera
Cuerpos de sección circular Sección axial perpendicular a la dirección
del viento
Varias superficies de techo yuxtapuestas Área total de la primera superficie y 50% del
resto
Elementos reticulares Área de proyección de las barras sobre un
plano vertical
Factores de forma
Superficies verticales de edificios
Barlovento: C =0.8 Presión
Sotavento: C =-0.6 Succión
Techo frente al viento C =1.2*sen A-0.4 (A=ang de pend.)
Techo de fondo C =0.4 Succión
Muros aislados
Altura menor a 5 veces el ancho C =1.2
Altura mayor a 5 veces el ancho C =1.6
Estructuras reticuladas
Superficie directamente expuesta C =1.6
Superficies protegidas por reticulados semejantes C =.083 * x (x = d /h )
( d = distancia a la armadura que la
protege)
( h = altura total de la armadura)
Fuerza del Viento F = p * C * A
OTRAS CARGAS
Impacto
Se consideran como cargas vivas adicionales y se suman a las cargas de los
componentes