DISCIPLINA:

1. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

351. INTRODUCCIN.El clculo estructural de la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego del Centro de Cambio de Guardia (CCG) se realiza con base a la informacin proporcionada por el proyecto arquitectnico aprobado previamente por la supervisin de PEP y los documentos generados por la disciplina Civil-Hidrosanitaria durante el desarrollo de la ingeniera bsica y de detalle del proyecto denominado: ESTUDIOS PRELIMINARES, PROYECTO ARQUITECTONICO, INGENIERIA DE DETALLE (APC) BASES DE LICITACION Y ESTIMADO DE COSTO PARA LOS CENTROS DE CAMBIO DE GUARDIA DE AGUA DULCE, REFORMA, CASTAO, COMALCALCO Y CIUDAD PEMEX.La presente memoria de clculo cumple con los requerimientos establecidos por las normas de construccin vigentes. El dimensionamiento y la resistencia de los materiales considerados para los elementos estructurales diseados que conforman la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego proporcionan una rigidez y resistencia requerida optima para soportar las acciones ms crticas que se presentaran durante la vida til de la estructura, teniendo siempre presente un diseo estructural econmico. 2. OBJETIVOS.a) Mostrar los criterios de anlisis y diseo utilizados para la realizacin del clculo estructural de los diferentes elementos estructurales de concreto reforzado: losa tapa, muros y losa de fondo, que componen la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego del Centro de Cambio de Guardia (CCG).

b) Cumplir con los estados lmites de servicio y de diseo que establecen los diferentes reglamentos y normas de construccin vigentes como son: Reglamento de Construcciones del Municipio del Centro del estado de Tabasco (RCMCT), Normas Tcnicas Complementarias del Distrito Federal para Diseo y Construccin de Estructuras de Concreto (NTCDF) y la norma NRF-138-PEMEX-2006: Diseo de estructuras de concreto, para garantizar la adecuada resistencia y condiciones de servicio de la cisterna que permita contar con una estructura segura y confiable durante su funcionamiento en beneficios de los usuarios del CCG.3. ALCANCE.Los alcances de la presente memoria respaldan y justifican el anlisis y calculo estructural de la Cisterna de Almacenamiento de Agua Potable y Riego del Centro de Cambio de Guardia (CCG) mismo que estar integrado por estructuras de concreto reforzado con la finalidad de que este diseo proporcione estabilidad, seguridad y funcionalidad en las condiciones de servicio normal y ante posibles acciones accidentales que se puedan presentar durante la vida til de la estructura, el cual estar localizado en tres Unidades Operativas de la UPMP: Agua Dulce, Reforma y Ciudad Pemex, que brindan servicio a igual nmero de Activos de la Regin Sur pertenecientes a PEMEX.

4. CONSIDERACIONES DE DISEO.a) El diseo estructural de los elementos de concreto reforzado se realiza con base a los requerimientos establecidos en las Normas Tcnicas Complementarias del Distrito Federal para diseo y construccin de estructuras de concreto NTCDF.

b) El anlisis y diseo estructural de los elementos de concreto reforzado se realiza considerando la combinacin ms desfavorable entre las combinaciones que incluyen acciones permanentes y variables que tienen una probabilidad no despreciable de ocurrir simultneamente.c) La resistencia a la compresin del concreto a los 28 das de colado utilizada en el anlisis y diseo estructural de los elementos de concreto reforzado ser de , con lo cual se cumple con lo establecido en la seccin 8.4.1.1. de la norma NRF-138-PEMEX-2006: Diseo de estructuras de concreto

d) El acero de refuerzo utilizado en los elementos de concreto reforzado, consistir de varillas corrugadas con una resistencia a la fluencia de , con lo cual se cumple con lo establecido en la seccin 8.4.4.3. de la norma NRF-138-PEMEX-2006: Diseo de estructuras de concreto

e) La capacidad de la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego del Centro de Cambio de Guardia (CCG) considerada para el anlisis y diseo estructural de los elementos de concreto reforzado ser de 80 y 30 m3 respectivamente. Lo anterior, con base a la informacin contenida en los documentos generados por la disciplina Civil-Hidrosanitaria: MC-819-ING-056-J-001 y MC-819-ING-056-J-004, en los cuales se realiza el clculo de la capacidad de la cisterna para cada uso.f) El anlisis y diseo estructural de los elementos de concreto reforzado se realiza considerando que el nivel de aguas freticas (NAF) se encuentra a una profundidad de 0.90 m con respecto al nivel del terreno natural. Este nivel ocurre cuando se presenta la poca de lluvias, lo cual representa la condicin ms desfavorable para el diseo.g) El esfuerzo normal admisible del suelo considerado para el anlisis y diseo estructural de la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego del Centro de Cambio de Guardia (CCG) ser de . Este valor corresponde al caso ms desfavorable para el diseo segn el informe del estudio de mecnica de suelos de los diferentes lugares donde se proyecta el CCG.5. CISTERNA DE ALMACENAMIENTO DE AGUA POTABLE Y RIEGO.

La cisterna de almacenamiento de agua potable y riego del Centro de Cambio de Guardia (CCG) para efecto de anlisis y diseo estructural se considera un espesor de 20 cm para losa tapa, 25 cm para muros y la losa de fondo. Las dimensiones interiores y exteriores consideradas de la cisterna de almacenamiento se indican a continuacin:

6. CLCULO ESTRUCTURAL.6.1. EVALUACIN DE CARGAS.

6.1.1. CARGA MUERTA (CM).El peso volumtrico de los diferentes materiales considerados en la evaluacin de la carga muerta para los elementos estructurales de concreto reforzado que conforman a la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego del Centro de Cambio de Guardia (CCG), se obtienen utilizando la TABLA DE CARGAS MUERTAS UNITARIAS DE DISEO de la pgina 132 del Reglamento de Construcciones del Municipio del Centro, estado de Tabasco (RCMCT).

LOSA TAPA (CM1)a) Peso propio de la losa considerndola maciza de concreto reforzado con un espesor de h=20.0 cm:

Peso volumtrico del concreto armado clase I: =2,400 kg/m3

Espesor propuesto de la losa maciza:

h =0.200 m

Carga actuando por peso propio de la losa: w = (2,400 kg/m3) (0.200 m) = 480.00 kg/m2.

b) Sobrecarga muerta por aplanado a base de mortero cemento arena con un espesor promedio h=2.0 cm:

Peso volumtrico del mortero cemento arena: =2,000 kg/m3

Espesor promedio propuesto de aplanado:

h =0.02 m

Carga actuando por aplanado:

w = (2,000 kg/m3) (0.02 m) = 40.00 kg/m2.c) Sobrecarga muerta por carga adicional para pisos de concreto:Segn el artculo 202 del Reglamento de Construcciones del Municipio del Centro, estado de Tabasco (RCMCT), se debe considerar un peso muerto adicional total de 40 kg/m2 en las losas de concreto de peso normal. Este concepto y valor de carga muerta adicional para pisos de concreto tambin se menciona y considera en la seccin 5.1.2 de las Normas Tcnicas Complementarias del Distrito Federal sobre criterios y acciones para el diseo estructural de las edificaciones (NTCDF).

Carga muerta adicional para pisos de concreto: w = 40.00 kg/m2.En resumen, finalmente se tiene que:

a) Peso propio de losa maciza = 480 kg / m2b) Aplanado a base de mortero = 40 kg / m2c) Carga muerta adicional

= 40 kg / m2 ________________

CM1 = 560 kg / m2 CISTERNA (CM2) a) Peso propio de la losa tapa de la cisterna considerando las dimensiones propuestas anteriormente: Peso volumtrico del concreto armado clase I:

=2,400 kg/m3 Longitud de la losa tapa:

L =11.75 m Ancho de la losa tapa:

B =5.50 m

Espesor propuesto de la losa tapa:

E =0.200 m rea efectiva de la losa tapa:

A = (5.50 m)(11.75 m)-2(1.00 m)(1.00 m)A = 62.625 m2. Carga actuando por peso propio de la losa tapa:

P = A EP = (2,400 kg/m3) (62.625 m2) (0.20 m)P= 30,060 kg = 30.060 ton.b) Peso propio de la losa de fondo de la cisterna considerando las dimensiones propuestas anteriormente: Peso volumtrico del concreto armado clase I:

=2,400 kg/m3 Longitud de la losa de fondo:

L =11.75 m Ancho de la losa de fondo:

B =5.50 m

Espesor propuesto de la losa de fondo:

E =0.250 m

Carga actuando por peso propio de la losa de fondo:P = L B EP = (2,400 kg/m3) (11.75 m) (5.50 m) (0.25 m)P= 38,775 kg = 38.775 ton.

c) Peso propio de plantilla de cimentacin a base concreto simple con un espesor promedio de h=5.0 cm: Peso volumtrico del concreto simple:

=2,100 kg/m3 Longitud de la losa de fondo:

L =11.75 m Ancho de la losa de fondo:

B =5.50 m

Espesor propuesto de la plantilla:

E =0.050 m

Carga actuando por peso propio de plantilla:

P = L B EP = (2,100 kg/m3) (11.75 m) (5.50 m) (0.05 m)P= 6,785 kg = 6.785 ton.

d) Peso propio del muro en el eje A de la cisterna considerando las dimensiones propuestas anteriormente: Peso volumtrico del concreto armado clase I:

=2,400 kg/m3 Longitud del muro de concreto:

L =11.75 m Altura del muro de concreto:

H =2.00 m Espesor propuesto del muro de concreto:

E =0.250 m

Carga actuando por peso propio del muro de concreto:P = L H EP = (2,400 kg/m3) (11.75 m) (2.00 m) (0.25 m)P= 14,100 kg = 14.100 ton.

e) Peso propio del muro en el eje B de la cisterna considerando las dimensiones propuestas anteriormente: Peso volumtrico del concreto armado clase I:

=2,400 kg/m3 Longitud del muro de concreto:

L =11.75 m Altura del muro de concreto:

H =2.00 m Espesor propuesto del muro de concreto:

E =0.250 m

Carga actuando por peso propio del muro de concreto:P = L H EP = (2,400 kg/m3) (11.75 m) (2.00 m) (0.25 m)P= 14,100 kg = 14.100 ton.

f) Peso propio del muro en el eje 1 de la cisterna considerando las dimensiones propuestas anteriormente: Peso volumtrico del concreto armado clase I:

=2,400 kg/m3 Longitud del muro de concreto:

L =5.00 m Altura del muro de concreto:

H =2.00 m Espesor propuesto del muro de concreto:

E =0.250 m

Carga actuando por peso propio del muro de concreto:P = L H EP = (2,400 kg/m3) (5.00 m) (2.00 m) (0.25 m)P= 6,000 kg = 6.00 ton.

g) Peso propio del muro en el eje 2 de la cisterna considerando las dimensiones propuestas anteriormente: Peso volumtrico del concreto armado clase I:

=2,400 kg/m3 Longitud del muro de concreto:

L =5.00 m Altura del muro de concreto:

H =2.00 m Espesor propuesto del muro de concreto:

E =0.250 m

Carga actuando por peso propio del muro de concreto:P = L H EP = (2,400 kg/m3) (5.00 m) (2.00 m) (0.25 m)P= 6,000 kg = 6.00 ton.h) Peso propio del muro en el eje 3 de la cisterna considerando las dimensiones propuestas anteriormente: Peso volumtrico del concreto armado clase I:

=2,400 kg/m3 Longitud del muro de concreto:

L =5.00 m Altura del muro de concreto:

H =2.00 m Espesor propuesto del muro de concreto:

E =0.250 m

Carga actuando por peso propio del muro de concreto:P = L H EP = (2,400 kg/m3) (5.00 m) (2.00 m) (0.25 m)P= 6,000 kg = 6.00 ton.

En resumen, finalmente se tiene que el peso propio de la cisterna con las dimensiones propuesta es:

a) Losa tapa

= 30.060 tonb) Losa de fondo

= 38.775 ton

c) Plantilla

= 6.785 ton

d) Muro eje A

= 14.100 tone) Muro eje B

= 14.100 tonf) Muro eje 1

= 6.000 tong) Muro eje 2

= 6.000 tonh) Muro eje 3

= 6.000 ton ________________

CM2 = 121.820 ton

6.1.2. CARGA VIVA (CV). LOSA TAPA (CV1)La evaluacin de la carga viva considerada en la losa tapa de la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego, se realiza con base a lo establecido en Tabla 6.1 Cargas vivas unitarias, del captulo 6 Cargas Variables de las Normas Tcnicas Complementarias del Distrito Federal sobre criterios y acciones para el diseo estructural de las edificaciones (NTCDF).Destino de piso o cubiertaCarga viva (kg/m2)Aplica en la estructura

MediaInstantneaMxima

h) Azoteas con pendiente no mayor de 5 %1570100Losa tapaN.S.L.T. +0.45m

LOSA DE FONDO (CV2)La carga viva mxima actuante en la losa de fondo de la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego corresponde por el concepto de peso propio del agua que ser almacenado cuando se encuentre totalmente llena: COMPARTIMIENTO DESTINADO PARA AGUA DE RIEGO Ancho interior de la cisterna:

B = 5.00 m Longitud interior de la cisterna:

L = 3.00 m Altura interior de la cisterna:

H = 2.00 m

Capacidad de almacenamiento:

V = B L H = (5.00 m)(3.00 m)(2.00m) = 30 m3 Peso volumtrico mximo del agua:

=1,000 kg/m3

Peso del agua contenida:

W= V =(1,000 kg/m3 )(30 m3) = 30,000 kg = 30.00 ton

COMPARTIMIENTO DESTINADO PARA AGUA POTABLE

Ancho interior de la cisterna:

B = 5.00 m Longitud interior de la cisterna:

L = 8.00 m Altura interior de la cisterna:

H = 2.00 m Capacidad de almacenamiento:

V = B L H = (5.00 m)(8.00 m)(2.00m) = 80 m3 Peso volumtrico mximo del agua:

=1,000 kg/m3

Peso del agua contenida:

W= V = (1,000 kg/m3 )(80 m3) =80,000 kg = 80.00 ton

En resumen, finalmente se tiene que el peso total del agua contenida en la cisterna con las dimensiones propuesta ser igual a CV2 =110,000 kg = 110.00 ton

6.1.3. EMPUJE ACTIVO DEL SUELO (EA).

Para la determinacin del empuje activo ejercido por el suelo sobre los muros de concreto de la cisterna se aplica la teora de Rankine, considerando un franja unitaria de 1.0 m del ancho del muro, se tiene que:MUROS EXTERIORES Altura enterrada del muro en el suelo:

h = 2.05 m Peso volumtrico del suelo:

=1,710 kg/m3 Angulo de friccin del suelo:

=12

Coeficiente de presin activa de Rankine:

k =(1-sen ) / (1+sen ) =0.6558

Presin activa ejercida en la base del muro:

= k h = (0.6558)(1,710 kg/m3)(2.05 m)

= 2,298.91 kg/m2 = 2.29891 ton/m2 Ancho unitario del muro de la cisterna:

b = 1.00 m Empuje activo ejercida en la base del muro:

w= b = (2,298.91 kg/m2)(1.0 m)w= 2,298.91 kg/m = 2.29891 ton/m

6.1.4. EMPUJE HIDROSTATICO DEL AGUA (EH).

En la cisterna debe considerarse el empuje hidrosttico ejercido por el fluido en direccin normal a la superficie de contacto de los muros de concreto, considerando un franja unitaria de 1.0 m del ancho del muro, se tiene que:MUROS EXTERIORES Altura sumergida del muro de la cisterna:

h = 1.15 m.

Peso volumtrico mximo del agua:

=1,000 kg/m3 Presin hidrosttica ejercida en la base del muro:

= h = (1,000 kg/m3) (1.15 m)

= 1,150 kg/m2 = 1.15 ton/m2 Ancho unitario del muro de la cisterna:

b = 1.00 m.

Empuje hidrosttico ejercida en la base del muro:

w = b = (1,150 kg/m2) (1.00 m)

w = 1,150 kg/m = 1.15 ton/m.

MURO INTERIOR

Altura sumergida del muro de la cisterna:

h = 2.00 m.

Peso volumtrico mximo del agua:

=1,000 kg/m3 Presin hidrosttica ejercida en la base del muro:

= h = (1,000 kg/m3) (2.00 m)

= 2,000 kg/m2 = 2.00 ton/m2 Ancho unitario del muro de la cisterna:

b = 1.00 m.

Empuje hidrosttico ejercida en la base del muro:

w = b = (2,000 kg/m2) (1.00 m)

w = 2,000 kg/m = 2.00 ton/m.

6.1.5. COMBINACIONES DE CARGAS.El estado limite de servicio y ltimo de los elementos estructurales de concreto reforzado que conforman a la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego del Centro de Cambio de Guardia (CCG), debe cumplirse para el efecto combinado de todas las carga actuantes evaluadas anteriormente que tengan una probabilidad no despreciable de ocurrir simultneamente, utilizando los factores de cargas correspondientes, segn sea el caso considerado, indicados en la seccin 3.4. de las Normas Tcnicas Complementarias sobre Criterios y Acciones para el Diseo Estructural de las Edificaciones (NTCDF), se tiene que:Elemento

estructuralEstado

limiteCargas actuantesCombinaciones de cargas

CM1CM2CV1CV2EAEH

Losa tapaCS1.00.01.00.00.00.0CS = 1.0 CM1 + 1.0 CV1

CF1.40.01.40.00.00.0CF = 1.4 CM1 + 1.4 CV1

Muros exterioresCS0.00.00.00.01.01.0CS = 1.0 EA + 1.0 EH

CF0.00.00.00.01.41.4CF = 1.4 EA + 1.4 EH

Muro InteriorCS0.00.00.00.00.01.0CS = 1.0 EH

CF0.00.00.00.00.01.4CF = 1.4 EH

Losa de fondoCS0.01.01.01.00.00.0CS = 1.0 CM2 + 1.0 CV1 + 1.0 CV2

CF0.01.41.41.40.00.0CF = 1.4 CM2 + 1.4 CV1 + 1.4 CV2

Cuadro 1. Combinaciones de cargas consideradas en el anlisis y diseo estructural.En donde:

CM1: Carga muerta actuante en la losa tapa de la cisterna.

CM2: Carga muerta actuante debido al peso propio de la cisterna.

CV1: Carga viva mxima actuante en la losa tapa de la cisterna.

CV2: Carga viva mxima debido al peso propio del lquido almacenado en la cisterna.

EA: Empuje activo del suelo actuante en los muros exteriores de la cisterna.

EH: Empuje hidrosttico del agua actuante en los muros de la cisterna.

CS: Combinacin de servicio actuante para efecto del estado limite de servicio.

CF: Combinacin factorizada actuante para efecto del estado limite ltimo.6.2. REVISIN POR FLOTACIN.Las estructuras enterradas debajo del nivel fretico, estn sujetas a un empuje vertical hidrosttico llamado subpresin, adems del empuje lateral. Existen problemas de estabilidad en la estructura cuando el empuje debido a la subpresin es mayor que su peso propio, ocasionando la flotacin en ella. Por lo anterior, se realiza la revisin por flotacin en la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego del Centro de Cambio de Guardia (CCG), considerando que la condicin ms desfavorable es cuando la cisterna se encuentra totalmente vaca: Peso propio de la cisterna:

CM2 = 121.820 ton Presin hidrosttica ejercida en la losa de fondo:

= h = (1,000 kg/m3) (1.15 m)

= 1,150 kg/m2 = 1.15 ton/m2 Longitud de la losa de fondo:

L =11.75 m Ancho de la losa de fondo:

B =5.50 m rea de contacto de la losa de fondo:

A = L B = (11.75 m)(5.50 m) = 64.625 m2 Subpresin ejercida en la base del muro:

Fv= A = (1.15 ton/m2) (64.625 m2)

Fv = 74.319 ton

Factor de seguridad por falla por flotacin:

FS = CM2 / Fv = 121.820 ton / 74.319 ton

FS =1.64Dado que el factor de seguridad por falla por flotacin es igual a FS=1.64, siendo mayor a 1.50, entonces se cumple con la revisin por flotacin. A continuacin se realiza la revisin por esfuerzo normal actuante en el suelo debido a carga de servicio transmitida por la cisterna de almacenamiento.6.3. REVISIN POR ESFUERZO NORMAL ACTUANTE.La revisin por esfuerzo normal actuante en el suelo debido a la carga transmitida por la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego del Centro de Cambio de Guardia (CCG), se realiza considerando que la condicin ms desfavorable es cuando la cisterna se encuentra totalmente llena: Carga muerta actuante debido al peso propio de la cisterna:CM2 = 121.820 ton Sobrecarga muerta actuante en la losa tapa de la cisterna:SCM = (80 kg/m2) (62.625 m2)SCM = 5,010 kg = 5.01 ton Carga viva mxima actuante en la losa tapa de la cisterna:CV1 = (100 kg/m2) (62.625 m2)CV1 = 6,262.50 kg = 6.2625 ton Carga viva mxima debido al peso propio del lquido almacenado en la cisterna:CV2 = 110.00 ton Carga de servicio actuante de la cisterna transmitido al suelo:CS = CM2 + SCM + CV1 + CV2CS = (121.820 + 5.01 + 6.2625 + 110.00) ton = 243.093 ton rea de contacto de la losa de fondo de la cisterna:A = L B = (11.75 m) (5.50 m) = 64.625 m2 Esfuerzo normal actuante en el suelo:

= CS / A = 243.093 ton / 64.625 m2 =3.762 ton/m2Dado que el esfuerzo normal actuante en el suelo es igual a = 3.762 ton/m2, siendo menor a esfuerzo normal admisible del suelo considerado de adm= 5.00 ton/m2, entonces se cumple con la revisin por esfuerzo. Por lo tanto, se acepta las dimensiones propuestas para la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego del Centro de Cambio de Guardia (CCG). A continuacin se realiza el diseo estructural de los elementos de concreto reforzado que conforman a la cisterna.6.4. DISEO DE LOSA TAPA.

6.4.1. FORMULACIN PARA EL DISEO SEGN NTCDF. CLCULO DEL ESPESOR.

CLCULO DEL MOMENTO Y CORTANTE ACTUANTE FACTORIZADO

Coeficiente de momentos flexionantes para tableros rectangulares, franjas centrales

(Tabla 6.1. de las Normas Tcnicas Complementarias para Diseo y Construccin de Estructuras de Concreto, 2004)

Notas:

1 Para las franjas extremas multiplquense los coeficientes por 0.60.

2 Caso I. Losa colada monolticamente con sus apoyos.

3 Caso II. Losa no colada monolticamente con sus apoyos.

El momento flexionante factorizado actuante en cada tablero se determina mediante la evaluacin de la expresin MU =1 x 10-4 CF a1 2, en donde el momento se obtiene por unidad de ancho (kg m/m) cuando la carga CF se proporciona en kg/m2 y el claro corto a1 en m. El valor de coeficiente se obtiene de la tabla presentada anteriormente, el cual depende del tipo de tablero, caso de colado y de la relacin claro corto a1 / claro largo a2.

Para el caso I, claro corto a1 y claro largo a2 pueden tomarse como los claros libres entre paos de trabes; para el caso II se tomaran los claros entre ejes, pero sin exceder del claro libre ms dos veces el espesor de la losa.

La fuerza cortante factorizada ser la que acta en la seccin critica, la cual se encuentra a un peralte efectivo del pao del apoyo (trabe), calculndose con la siguiente expresin: VU = (0.5a1 - d) [ 0.95 - 0.5(a1/a2) ] CF DISEO A FLEXIN.

REVISIN POR CORTANTE.

6.4.2. DISEO ESTRUCTURAL SEGN NTCDF.El diseo estructural de la losa tapa N.S.L.T. +0.45 m de la cisterna se realiza considerando el tablero ms desfavorable, localizado entre los ejes 1-2 tramo A-B, cuyas dimensiones y cargas representan las mayores actuantes. Se procede al diseo mediante la aplicacin de una hoja de clculo elaborada en Excel con la formulacin en el diseo de losas de concreto reforzado segn Normas Tcnicas Complementarias del Distrito Federal para Diseo y Construccin de Estructuras de Concreto (NTCDF), a continuacin se muestran los resultados obtenidos: DISEO A FLEXIN Y REVISIN POR CORTANTE.

6.5. DISEO DE MUROS.

6.5.1. FORMULACIN PARA EL DISEO SEGN NTCDF. DISEO A FLEXIN EN SENTIDO VERTICAL.

DISEO A FLEXIN EN SENTIDO HORIZONTAL.

REVISIN POR CORTANTE.

REVISIN POR DEFLEXIN.

6.5.2. ANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL DE MURO EXTERIOR. ANLISIS ESTRUCTURAL.

El anlisis estructural del muro exterior de concreto reforzado de la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego se realiza para su condicin ms desfavorable, siendo aquella como un miembro en voladizo considerando que la cisterna se encuentra totalmente vaca. El anlisis estructural se lleva a cabo mediante la aplicacin del programa estructural Staad.Pro v8i, a continuacin se presentan el archivo de datos de entrada y los resultados del anlisis:

Combinacin de carga: CS = 1.0 EA + 1.0 EH

Combinacin de carga: CF = 1.4 EA + 1.4 EH

Momento flexionante factorizado Mu

Fuerza cortante factorizado Vu

Deflexin mxima de servicio DISEO ESTRUCTURAL SEGN NTCDF.

6.5.3. ANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL DE MURO INTERIOR. ANLISIS ESTRUCTURAL.

El anlisis estructural del muro interior de concreto reforzado de la cisterna de almacenamiento de agua potable y riego se realiza para su condicin ms desfavorable, siendo aquella como un miembro en voladizo considerando que la cisterna se encuentra totalmente llena en uno de sus dos compartimientos. El anlisis estructural se lleva a cabo mediante la aplicacin del programa estructural Staad.Pro v8i, a continuacin se presentan el archivo de datos de entrada y los resultados del anlisis:

Combinacin de carga: CS = 1.0 EH

Combinacin de carga: CF = 1.4 EH

Momento flexionante factorizado Mu

Fuerza cortante factorizado Vu

Deflexin mxima de servicio DISEO ESTRUCTURAL SEGN NTCDF.

6.6. DISEO DE LOSA DE FONDO.

6.6.1. FORMULACIN PARA EL DISEO SEGN NTCDF.La formulacin para el diseo estructural de la losa de fondo es igual a la descrita a detalle en la seccin 6.4.1. del presente documento, en la cual se refiere al diseo de losas maciza de concreto reforzado apoyadas perimetralmente.

6.6.2. EVALUACIN DE LA CARGA DE SERVICIO (CS) Y FACTORIZADA (CF). Carga muerta actuante debido al peso propio de la cisterna sin considerar la losa de fondo ni la plantilla:

a) Losa tapa

= 30.060 tonb) Muro eje A

= 14.100 tonc) Muro eje B

= 14.100 ton

d) Muro eje 1

= 6.000 ton

e) Muro eje 2

= 6.000 ton

f) Muro eje 3

= 6.000 ton

g) Sobrecarga en losa tapa

= 5.010 ton ________________ CM2 = 81.27 ton

Carga viva mxima actuante en la losa tapa de la cisterna:CV1 = (100 kg/m2) (62.625 m2)CV1 = 6,262.50 kg = 6.2625 ton Carga viva mxima debido al peso propio del lquido almacenado en la cisterna:CV2 = 110.00 ton Carga viva mxima total actuante considerada: CV1 + CV2 =116.2625 ton Carga de servicio actuante de la cisterna transmitido al suelo:CS = CM2 + CV1+CV2CS = (81.27 + 116.2625) ton = 197.5325 ton rea de contacto de la losa de fondo de la cisterna:

A = L B = (11.75 m) (5.50 m) = 64.625 m2 Esfuerzo normal de servicio actuante de la cisterna transmitido al suelo:CS = CS / ACS = (CM2 + CV1 + CV2) / ACS = (81.27 + 116.2625) / 64.625 m2CS = (1.2576 + 1.7990) ton/ m2CS = 3.0566 ton/ m2 = 3,056.60 kg/ m2 Esfuerzo normal factorizada actuante de la cisterna transmitido al suelo:CF = CF / A = (1.4 CM2 + 1.4 CV1 + 1.4 CV2) / A

CF = 1.4 (CM2 + CV1 + CV2) / A = 1.4 CSCF = 1.4 (3.0566 ton/ m2)CF = 4.27924 ton/ m2 = 4,279.24 kg/m2

6.6.3. DISEO ESTRUCTURAL SEGN NTCDF.El diseo estructural de la losa de fondo nivel -1.75 m de la cisterna se realiza considerando el tablero ms desfavorable, localizado entre los ejes 1-2 tramo A-B, cuyas dimensiones y cargas representan las mayores actuantes. Se procede al diseo mediante la aplicacin de una hoja de clculo elaborada en Excel con la formulacin en el diseo de losas de concreto reforzado segn Normas Tcnicas Complementarias del Distrito Federal para Diseo y Construccin de Estructuras de Concreto (NTCDF), a continuacin se muestran los resultados obtenidos:

7. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS.

I. Normas Tcnicas Complementarias del Distrito Federal para diseo y construccin de estructuras de concreto, edicin 2004, Gaceta oficial del Distrito Federal. Tomo I. No 103-bis., Mxico D.F. (NTCDF)

II. Normas Tcnicas Complementarias del Distrito Federal sobre criterios y acciones para el diseo estructural de las edificaciones, edicin 2004, Gaceta oficial del Distrito Federal. Tomo II. No 103-bis., Mxico D.F.

III. NRF-138-PEMEX-2006: Diseo de estructuras de concreto, edicin 2006, Comit de normalizacin de petrleos mexicanos y organismos subsidiarios, Mxico.

IV. P.2.0131.02: Especificacin tcnica para proyecto de obra, PEMEX, edicin 2000, Unidad de normatividad tcnica, Subdireccin de tecnologa y desarrollo profesional, Mxico.

V. Reglamento de Construcciones del Municipio del Centro, estado de Tabasco, edicin 2007, peridico Oficial del Estado de Tabasco, Villahermosa, Tabasco, Mxico.

VI. Aspectos Fundamentales de Concreto Reforzado, edicin 2005, Gonzles Cuevas y Robles, Editorial Limusa, Cuarta Edicin, Mxico DF.

VII. Diseo Estructural, edicin 2000 Roberto Meli Piralla, Editorial Limusa, Mxico D.F.

VIII. Mecnica de Suelos y Cimentaciones, edicin 2004, Carlos Crespo Villalaz, Editorial Limusa, Quinta edicin, Mxico D.F.

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