#3 memoria calculo
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LC LDI M YOR
BO G O T D C
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DESARROLLOURBANO
CONTRATO DE CONSULTORA IDU 5 2 12
DIAGNOSTICO Y DISENOS DE
ESTRUCTURAS NUEVAS Y EXISTENTES
INFORME ESTRUCTURA No 36
DISIPADOR ENCONCRETO
CONSULTORA A PRECIO GLOBAL CONAJUSTES
PARA REALIZAR LOS ESTUDIOS Y DISEOS PARA
OBRAS DEESTABILIZACION GEOTECNICA EN EL
INTERCAMBIADOR VIAL DELA CALLE 63 POR
AVENIDA CIRCUNVALAR ENBOGOT
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ONSOR IO GEOF ER
TABLA DE CONTENIDO
INFORME ESTRUCTURAL 2
2 INTRODUCCION 2
3 DISEO ESTRUCTURAL NUEVO DISIPADOR 4
31 CONSIDERACIONES DE DISE0 4
32 ESPECIFICACIONESDE LOSMATERIALES DE DISE0 4
3 3 ESTADOS DE CARGA YANAL SIS DE EFECTOSSOBREEL disipador 4
3.3.1 CARGAMUERTA D 4
34 DISEO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES 5
3 5 CONCLUSIONES YRECOMENDACIONES 5
3.5.1 TIPODEMANTENIMIENT0 7
4 ANEXO 2 ANALISIS DE ESTABILIDAD
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INFORMEESTRUCTURAL
INTRODUCCION
La zona de estudio se encuentra ubicada en la UPZ 90 Pardo rubio de la localidad de
chapinero, hacia los cerros orientales de la ciudad. Esta es una de las zonas con mayores
riesgos ssmicos y ambientales, ms precisamente por las condiciones geolgicas y las
remociones de masa que se presentan en las pocas invernales.
De acuerdo con la consulta realizada al geoportal SIRE, en el mapa correspondiente
Zonificacin Geotcnica 201O corresponde a zona de Cerros A, Cerros B y Depsitos de
Ladera.
Imagen 1. Ubicacin de la zona de estudio en Mapa Zonificacin Respuesta Ssmica 201O- Tomado
Geoportal SIRE).
Segn la nueva Microzonificacin Ssmica de Bogot D.C. - MSZB, adoptada mediante el
Decreto 523 del 16 de diciembre de 201O se encontr que la zona de estudio est
ubicada en la zona de respuesta ssmica denominada CERROS, las caractersticas
principales de esta zona es que se encuentran en una formacin de arcillolita con
espesores de depsitos menores a 6 m y un periodo fundamental del suelo menor a 0.3 s,
con un topografa de alta a moderada pendiente.
La presente estructura es un canal disipador en concreto reforzado que se encuentra
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ubicado en la ZONA 4, de la zona general de estudio.
El sistema estructural definido para la estructura de conduccin de aguas descrita en el
presente informe
para todos los efectos de diseo, corresponde al de un disipador
conformado por muros en concreto reforzado con capacidad de disipacin de energa
moderada DMO .
El anlisis estructural realizado se encuentra enmarcado en la normativa vigente en
nuestro pas para estructuras de este tipo, como lo es el Cdigo de Diseo Ssmico de
puentes CCDSP-95
el Reglamento de Diseo
Construccin Sismo Resistente NSR-10,
de carcter obligatorio en todo el pas.
Para la obtencin de las fuerzas ssmicas, se procedi a realizar un anlisis por el mtodo
de Mononobe-Okabe, el cual a partir de las propiedades del material de relleno, ubicado
en el trasds de cada muro evala los efectos de carga lateral, tal como lo plantea los
principios de la dinmica la mecnica geotcnica.
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CONSORCIO ECFER
3 DISEO ESTRUCTURAL NUEVO DISIPADOR
3.1 CONSIDERACIONES DE DISEO
Para la estructura objeto del presente anlisis se realiz una verificacin de estabilidad al
deslizamiento y volcamiento ya que por ser una estructura de conduccin de aguas los
efectos a ser sometido a esfuerzos de flexin y de corte condicionados por estados de
empujes debidos al terreno es mnimo por tal motivo se realiza un anlisis como el que se
describe anteriormente. Los concretos para este tipo de estructura se basan en cuantas
mnimas para controlar los efectos de retraccin por efectos de temperatura.
Los parmetros geotcnicos para el de estabilidad sobre la estructura se encuentran
descritos en el Anexo 2 del presente documento ANALISIS DE ESTABILIDAD .
3.2 ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES DE DISEO
Concreto: en general y para toda la estructura
fe= 28 MPa = 280 Kg /cm2
fy = 60.000 PSI= 420 MPa = 4.200 Kg/cm2 para 0>=3/8
cero refuerzo:
ESTADOS DE CARGA Y ANALISIS DE EFECTOS SOBRE EL
DISIPADOR
3.3.1 CARGA MUERTA D
La carga muerta la constituye el peso propio del muro. Para la evaluacin de la carga
muerta se consideraron las siguientes densidades:
Densidad promedio del concreto
2.40 Ton/m
3
Densidad promedio del relleno 1.70 Ton/m
3
Angulo de friccin interna del material de relleno ~ = 24
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4 DISEO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES
Como se mencion al inicio del punto 5, los efectos de esfuerzos de flexin de corte,
condicionados por estados de empujes debidos al terreno, es mnimo, los concretos para
este tipo de estructura se basan en cuantas mnimas para controlar los efectos de
retraccin por efectos de temperatura. Por lo tanto el refuerzo de dichos elementos se
basa en dicha premisa.
5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Las memorias de clculo consignadas en el presente documento son el resultado de los
anlisis
y
caractersticas propios del diseo solicitado, por lo tanto, corresponden a los
requerimientos e informacin suministrada por el cliente a las recomendaciones
mnimas exigidas por el reglamento de diseo construccin sismo resistente (NSR/1O)
el cdigo colombiano de diseo ssmico de puentes (CCDSP/95), los cuales regulan la
construccin
diseo de edificaciones
estructuras de este tipo en Colombia, adems
que tienen carcter obligatorio en todo el territorio nacional.
La resistencia mnima especificada a la compresin para el concreto usado en este tipo
de estructuras debe ser de f c 28 MPa, el presente requisito se da por las siguientes
recomendaciones: Cuente con un diseo tal que controle el agrietamiento
y
la fisuracin,
limitando el esfuerzo de fluencia del acero a tensin
y
as evitar el ingreso de agentes
nocivos para la integridad de la estructura. La categora
y
clase de exposicin en la cual
se clasifica el concreto del presente proyecto es P1 (Concreto en contacto con el agua
que requiere baja permeabilidad), de lo cual se deriva lo siguiente:
Se recomienda para la elaboracin del concreto un tamao del agregado grueso entre 1
y 1W
El contenido mnimo de cemento por cada metro cbico de concreto deber ser de 330
Kg.
La relacin de agua - material cementante, deber ser de 0.45 mximo.
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Se recomienda un concreto con un asentamiento de valor mnimo de 2 y mximo de 6 ,
propuesto por el ACI 221.1, el valor mximo recomendado podra ser aumentado en una
pulgada para mtodos de compactacin diferentes al vibrado.
El recubrimiento mnimo de concreto para la proteccin del acero de refuerzo debe ser de
5.00cm.
Cabe resaltar que la funcin de las juntas, en especial la de construccin, dada por un
proceso constructivo parcial o por fases ser la de garantizar las condiciones de
integridad y evitar la pos-fisuracin de la misma y la corrosin del acero de refuerzo, por
esta razn se deber elevar la consulta respectiva a esta oficina para que en el momento
de la construccin y dependiendo del proceso constructivo planteado por el constructor, l
sugiera juntas adicionales y cambio en las ubicaciones de las juntas planteadas en el
presente diseo.
No se deber cambiar el despiece presentado en los planos de diseo que hacen parte
integral del presente informe, tanto en el dimetro como en su separacin. Si por alguna
razn fuese necesario dicho reemplazo, deber ser autorizado por esta oficina, antes de
ejecutar algn cambio en obra.
Por lo anterior cualquier omisin o cambio en el momento de la ejecucin de la obra,
respecto a lo que se presenta en estas memorias y los planos de diseo adjunto, que
hacen parte integral de este documento, sin consulta previa a esta oficina,
inmediatamente se traducir en una exoneracin de toda responsabilidad al ingeniero
diseador.
Adicionalmente a lo anterior se deber tener en cuenta las siguientes consideraciones:
Cumplimiento de las normas tcnicas colombianas, NTC-ICONTEC y las normas ASTM,
al igual que las recomendaciones previstas en la NSR-10.
Se deben efectuar los ensayos pertinentes a los materiales de construccin de acuerdo a
las normas establecidas por el NSR 10 en el Ttulo supervisin tcnica).
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Se recomienda que el acero de refuerzo sea de calidad nacional o similar, que cumpla
con las especificaciones de sismo resistencia exigidos por la NSR-10 y as garantizar su
resistencia y cumplimiento de la norma ICONTEC. Se advierte que actualmente se est
comercializando en el mercado nacional aceros provenientes de pases vecinos, que son
econmicos pero no cumplen condichos requerimientos normativos.
Adicional a lo anterior se especifica la inclusin de la referencia de las especificaciones
para el concreto estructural contenidas en el ACI 301S - 1O para que sean tenidas en
cuenta como documento adicional a las contenidas en el reglamento colombiano de
construccin sismo resistente NSR/1O
3 5 TIPO DE MANTENIMIENTO
Rutinario
Comprende este, las labores de revisin, observacin y limpieza realizada en forma diaria
y dentro de perodos de tiempos cercanos. Este proceso da como resultado la realizacin
o ejecucin de reparaciones menores.
Preventivo
Est enfocado a la conservacin de todas las reas intervenidas y los elementos
arquitectnicos, tcnicos y de dotacin. Este mantenimiento preventivo se logra mediante
el anlisis de los registros de inspeccin. Este mantenimiento requiere de un nivel de
observacin mayor.
orrectivo
Es producto de la no aplicacin del mantenimiento preventivo o por fallas en los
materiales especificados e instalados. Para el mantenimiento correctivo es indispensable
realizarlo con personal idneo segn el caso.
Para la presente estructura estructura nueva aplica el mantenimiento rutinario, que
adicionalmente involucra las siguientes actividades:
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El mantenimiento que debe ser ejecutado por el personal adecuado, se debe extraer
todos los residuos slidos sedimentos, basuras, escombros, materiales vegetales , debe
adems cargar, almacenar en bolsas cuando se requiera y retirar en volqueta los
materiales extrados, hasta los sitios de disposicin final de residuos slidos aprobados
por la autoridad ambiental competente.
Los residuos slidos bajo ninguna circunstancia pueden quedar dispuestos en forma
definitiva ni por ms de 12 horas en sitios diferentes a los autorizados.
La limpieza de los sumideros debe ejecutarse en los sitios y con el equipo y herramientas
adecuadas, sealando debidamente el sitio de trabajo de acuerdo con las indicaciones de
la entidad.
a. No permitir ingreso de vehculos ni transitar sobre la zona de las cunetas.
b. No derramar lquidos qumicos, as como evitar peso excesivo y trnsito de
motocicletas.
c. Revisar desprendimientos, fisuras hundimientos que se presenten.
d. Limpiar rutinariamente.
Para los rezanes se utiliza concreto de
e
210 kg/cm2, en la estructura donde hayan
sufrido desgaste por la carga del agua o presenten resquebraduras dando mayor prioridad
a las zonas de juntas de dilatacin; esta actividad se deber realizar una vez al ao.
El mantenimiento incluye, como primer paso, una inspeccin peridica de la estructura. El
inspector debe estar familiarizado no slo con el concreto como material, sino tambin
con la accin estructural, si se observa agrietamiento, el inspector debe ser capaz de
distinguir entre grietas debidas a la sobrecarga de una estructura apropiadamente
diseada o causadas porque la estructura es inadecuadamente fuerte, por un lado, y
grietas inducidas por la corrosin del refuerzo o por la accin qumica -incluyendo la
reaccin lcali-agregado, o por la formacin retardada de etringita, o por los efectos
trmicos.
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CLCULO DE LA LONGITUD DE HUELLA DE UN DISIPADOR DE ENERGIA
Proyecto:
CONTRATO050 2012 IDUSolicitante:
IDU
Hoja: 1
Tramo:
ZONA4
Fecha:
De:4
DATOS DE ENTRADA
Q
3
m/s Caudal
B
Ancho del disipador
15
Altura del tirante de agua
a
7
Contrahuella
CALCULO DELA ALTURA CRITICA Ye
~
Ye
2
Ye:
0 21 m
CALCULO DEXo
Xo
Ye
Xo: 0 72
CALCULO DEK
a
K
Ye
K: 3 3
CALCULO DEO
El valor D se calcula a partir de la siguiente tabla tomando como datos de entrada los valorsde K y Xo
~
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CLCULO DE LA ESTABILIDAD DEL DISIPADOR DE ENERGIA
Proyecto:
CONlRATO 050 2012 IDUSolicitante: IDU
Hoja: 1
Tramo:
ZONA4
Fecha:
De:4
1
FlG SDISTANCIAENTREGRADASENFLUJO SUPERCRll
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