MEMORIA DE CALCULO PUENTE - Repositorio...

Análisis, diseño y construcción de un silo de concreto armadopor el sistema de encofrado deslizante

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Authors Castro Herrera, Iván; Castillo Chan, Walter

Publisher Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)

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FACULTAD DE INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

ANALISIS, DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN SILO DE

CONCRETO ARMADO POR EL SISTEMA DE ENCOFRADO

DESLIZANTE

PROYECTO PROFESIONAL PRESENTADO POR:

IVAN CASTRO HERRERA WALTER CASTILLO CHAN

PARA OPTAR EL TITULO DE INGENIERO CIVIL

Lima, Octubre de 2010

INDICE

1. Descripcion

2. Materiales

3. Codigos y Estandares de diseño

4. Cargas y Estados limites Considerados

4.1 Presiones y cargas sobre los muros de los silos.

4.2 Presión horizontal inicial.

4.3 Fricción Vertical.

4.4 Presión sobre la losa de fondo.

5. Estados de cargas y/o combinaciones de carga.

6. Análisis y diseño del Silo de CºAº.

6.1 Análisis Estructural

6.2 Diseño de la pared del silo

6.2.1 Diseño por tensiones en el anillo.

6.2.2 Diseño por flexocompresión y corte.

6.3 Diseño del muro inferior o fuste.

6.4 Diseño de la losa de fondo.

6.5 Diseño de la cimentación.

7. Procedimientos Constructivos:

7.1 Montaje del encofrado deslizante.

7.2 Colocación del acero.

7.3 Vaciado del concreto y vibrado del concreto

7.4 Acabado y curado del concreto.

7.5 Desmontaje del encofrado.

8. Ensayos y dispositivos del control antes y durante el vaciado continuo.

8.1 Ensayos

8.2 Dispositivos de control

- Pedidos y control del concreto.

- Plomada y rotación.

- Velocidad del vaciado.

- Niveles de todo el proceso.

9. Planeamiento:

9.1 Determinación de los ciclos de vaciado

9.2 Determinación de cuadrillas y sus cambios de tiempo.

10. Conclusiones y aspectos importantes.

11. Anexos

12. Bibliografia

1. DESCRIPCIÓN

El presente capitulo describe el diseño estructural de un Silo para almacenamiento de

Cemento. Esta estructura forma parte de un proyecto de la ampliación de la capacidad

productiva de una Planta Cementera.

El Silo de Cemento es una estructura tubular circular de concreto armado, consta de muro de

silo de 400mm de espesor, cono invertido de 450mm de espesor, losa de techo de 200mm de

espesor y muro inferior o fuste de 1000mm de espesor. El muro de silo y el cono forman la

celda de almacenamiento de material, el muro de silo resiste presiones laterales y fricción, la

losa de fondo resiste presiones verticales; presiones y/o fricción generadas por el material

almacenado. La losa de techo soporta las cargas de techo y equipamiento presente, además de

dar soporte lateral superior al muro de silo. El muro inferior resiste la carga de la estructura

superior (muro de silo, losa de fono, losa de techo, etc.), equipamiento, plataformas

interiores, material almacenado y momentos de volteo y cortantes originados por la acción

sísmica.

La cimentación del silo es una cimentación de concreto armado, de planta pseudo-

circular, del tipo compensada o hueca, tiene como característica eliminar el peso de relleno

que existiría sobre la platea de cimentación hasta el nivel de terreno natural. Está conformada

en el fondo por una platea de cimentación de 3000mm de espesor, muros de 450mm de

espesor en todo el borde de la platea, y en la parte superior a niveles +0.15m y -0.25m cuenta

con una losa de concreto armado de 250mm de espesor que se apoya en vigas y muros según

se muestra en planos. La platea de fondo, muros perimetrales y losa superior generan la celda

hueca que permite aliviar de carga de relleno a la cimentación. La losa superior ha sido

diseñada para una sobrecarga de 500kg/m2 y el paso de camiones estándares indicados el

reglamento nacional de puentes, estos últimos cubre toda la variedad de camiones de carga

existentes en nuestro medio. La cimentación ha sido dimensionada en planta según la presión

admisible de suelo indicada en el estudio geotécnico.

Interiormente al silo se cuentan con plataformas metálicas en diferentes niveles, cuya función

es proveer soporte al equipamiento y personal necesario para su funcionamiento.

2. MATERIALES

Se han especificado en el proyecto estructural los siguientes materiales:

2.1. Estructura de Concreto Armado

Concreto: f´c = 350 kg/cm2

Acero de refuerzo: fy = 4200 kg/cm2

2.2. Estructuras Metálicas

Acero estructural: ASTM A-36 (fy = 36,000 lb./pulg.2)

Pernos de conexión: ASTM A-325 y/o ASTM A-490

Pernos de anclaje: ASTM A-36 o indicado

Soldadura: ELECTRODOS AWS A-5.1 SERIE E-70.

3. CODIGOS Y/O STANDARES DE DISEÑO, REFERENCIAS.

El diseño estructural de las estructuras se realizará de acuerdo con los siguientes Códigos y/o

Estándares de Diseño:

RNE, 2007: “Reglamento Nacional de Edificaciones”. Cámara Peruana de la

Construcción, Lima, Perú.

AISC, 1989: “Specification for Structural Steel Buildings, Allowable Stress Design,

Plastic Design with Commentary”. American Institute of Steel Construction, Chicago, IL.,

USA.

AISC, 1999: “Load and Resistance Factor Design Specification for Structural Steel

Buildings”. American Institute of Steel Construction, Chicago, IL., USA.

AISC, 2005: “Specification for Structural Steel Buildings”, ANSI/AISC360-05, American

Institute of Steel Construction, Chicago, IL., USA.

ACI Committee 318, “Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-05)

and Commentary (318R-05),” ACI, Mich., 2005, 430 pp.

ACI Committee 313, “Standard Practice for Design and Construction of Concrete Silos

and Stacking Tubes for Storing Granular Materials (ACI 313-97) and Commentary

(313R-97),” ACI, Mich., 1998, 19 pp.

ACI Committee 371, “Guide for the Analysis, Design and Construction of Concrete-

Pedestal Water Towers (ACI 371R-98),” ACI, Mich., 1998.

ASCE 7, “Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures (ASCE 7-05) and

Commentary,” ASCE, Virginia, 2005, 388 pp.

Safarian, S. S., and Harris, E. C., Design and Construction of Silos and Bunkers, Van

Nostrand Reinhold, New York, 1984.

4. CARGAS Y ESTADOS LIMITES CONSIDERADOS

En el diseño de las estructuras se han considerado los siguientes estados de carga:

4.1. Cargas Permanentes

D: Carga Muerta de componentes estructurales y no estructurales.

4.2. Cargas Vivas

La carga viva corresponde a la capacidad de almacenamiento del silo en peso (12000 t);

presiones, sobrepresiones y fricción debidos al material almacenado; cargas uniformemente

repartidas de 0.50 t/m2 en los niveles de plataformas y techo; además del peso de equipos y

otros indicados en planos proporcionados por el cliente.

A continuación se detalla el cálculo de presiones y fricciones que actúan en el muro de silo y

cono invertido.

4.2.1. Presiones y Fricción sobre muros de silo.

a. Presión vertical inicial

La presión vertical inicial q a una profundidad Y desde la superficie de material

almacenado se calculara por el método de Janssen:

RYkek

Rq

'1

'

;

Donde:

20 t/m3 (Peso especifico de material almacenado)

sin1

sin1

k = 0.490

20º (Angulo de fricción interna)

4DR (Radio hidráulico)

b. Presión horizontal inicial

La presión vertical inicial p a una profundidad Y desde la superficie de material

almacenado se calculara por el método de Janssen:

RYkeR

p

'1'

;

c. Fricción vertical.

La fricción vertical V por unidad de longitud de perímetro interior de muro de silo a

una profundidad Y desde la superficie de material almacenado se calculara según:

RqYV

d. Presión horizontal de diseño pdes.

La presión horizontal de para el diseño del muro de silo pdes se obtendrá multiplicando

la presión inicial calculada de acuerdo al ítem “b” por un factor de sobre presión

mínimo Cd =1.50.

4.2.2. Presiones y Fricción sobre cono invertido.

a. Presión inicial en cono

La presión inicial normal al plano inclinado del cono será calculada según lo siguiente:

22 cossin kqp yn ;

donde:

qy es la presión vertical a una profundidad “y” desde el tope del cono yoy hqq ;

qo es la presión inicial vertical en el tope de cono, calculada de acuerdo a 4.2.1.

b. Presión de diseño en cono

Las presiones normales de diseño sobre el cono pn-des se calculan según lo siguiente:

22 cossin kqp desydesn

donde:

dodesydesdesy Cqqhqq

c. Fricción sobre cono

La fricción sobre el cono se calculara según lo siguiente:

''tan nnn ppv

4.3. Cargas de Sismo (E)

Se considero la acción sísmica de acuerdo al RNE con un espectro de diseño:

Sax=Say=ZUCS/R; usando los siguientes parámetros:

Z=0.30, U = 1.30, TTC p 50.2 , Tp=0.60, S =1.20, R=3.00;

donde:

T es el periodo de la estructura;

El factor de reducción R = 3 fue adoptado de la tabla 15.4-2 de ASCE 7-05.

La masa sísmica considera el 100% de la carga muerta y una carga efectiva igual al 80% de

peso de material almacenado según ítem 4.4.8 de ACI 313-97.

5. COMBINACIONES DE CARGAS

5.1. Cargas (Notación y Símbolos):

D= Carga Muerta.

L = Carga Viva.

E = Carga de Sismo.

5.2. Combinaciones en el diseño de estructuras de concreto armado

(E-060 RNE 07)

(1) 1.40 D + 1.70 L

(2) 1.25 D + 1.25 L + 1.00E

(3) 0.90 D + 1.00E

5.3. Combinaciones en el diseño de estructuras metálicas (E-090 RNE 07)

(1) 1.40 D

(2) 1.20 D + 1.60 L

(3) 1.20 D + 0.50 L + 1.00E

(4) 0.90 D + 1.00E

5.4. Combinaciones para la verificación de presiones verticales en el terreno de

cimentación (ASCE 7-05)

(1) D + L

(2) D + L + 0.70E

6. ANALISIS Y DISEÑO DE SILO DE CONCRETO ARMADO

El análisis y diseño de la estructura de silo y su cimentación se ha realizado mediante los

programas de análisis estructural "SAP 2000 v14” y “SAFE v8.0”, usando las cargas y/o

combinaciones de cargas descritos en los ítems 4 y 5.

En el análisis sísmico del silo se modelo la masa sísmica debida al material almacenado como

rígidamente unida al muro de silo.

El análisis global del silo considero dos modelos: a) modelo de silo con apoyos fijos y

empotrados (Ver Figuras 2 y 3); b) modelo silo-cimentación (Ver Figura 4) considerando la

cimentación apoyada sobre un medio elástico con una rigidez vertical kv= 6500 t/m3 y rigidez

horizontal kh=3250 t/m3. Las Figuras 5 y 6 muestran el periodo natural de las estructuras

observándose el alargamiento del periodo en el modelo “b” por efecto de considerar la

flexibilidad de la cimentación y la consiguiente disminución de las acciones sobre el silo. Las

Figuras 7 y 8 muestran las fuerzas verticales F22 (t/m) en fuste debido a sismo para cada

modelo “a” y “b”, las fuerzas verticales se traducen en momentos de sismo en cada sección

global de fuste que se usaran en el diseño de silo. Para el diseño de las estructuras se

consideró las acciones resultantes del modelo “b”.

6.1. Diseño de Pared de Silo

6.1.1. Diseño por Tensiones de Anillo

La Tabla 1 muestra el cálculo de presiones y fricciones actuantes calculadas de acuerdo a lo

indicado en el ítem 4.2.3. A continuación se muestran las tensiones de anillo calculadas a

partir de 2DpT des y lo obtenido del modelo en SAP 2000 v14 (Ver Figura 9), se

observan valores muy similares. Se proveerá refuerzo horizontal para resistir tensiones

ultimas iguales a TTu 70.1 o superior a una cuantía mínima considerada en 0.0030, se

presenta el refuerzo requerido de acuerdo con yus FTA en cm2/m y refuerzo colocado,

observándose que se satisfacen los requerimientos de diseño para esta condición en toda la

altura del muro.

La Tabla 2 muestra la verificación de ancho de grietas considerando el refuerzo horizontal

colocado y un límite de ancho de grietas igual a 0.008 in; se observa que todos los anchos de

grietas calculados son menores al valor límite, encontrándose el diseño satisfactorio para esta

condición de servicio.

6.1.2. Diseño por Flexo-compresión y Corte

La pared del silo se considera trabajando como una sección tubular circular de concreto

armado de espesor 400mm y diámetro interior 17m sometida a flexo-compresión y corte

horizontal debidas a fuerzas axiales por cargas gravitatorias y momento de volteo y corte por

sismo. Se ha considerado una cuantía de refuerzo mínima igual a 0.0030.

Para el diseño por flexo-compresión y corte se evaluaron cuatro secciones de diseño: en el

arranque, a 10m y a 26m de la base de muro de silo.

La Tabla 3 presenta las fuerzas actuantes en cada sección global y la verificación por flexo-

compresión en el diagrama de interacción, encontrándose satisfactorio el refuerzo vertical

propuesto.

La resistencia a corte por tracción diagonal en cada sección indicada en la Tabla 3 será

evaluada según lo indicado en la sección 4.8 de ACI 371R-98 de acuerdo con la siguiente

expresión scn VVV , donde: wcc dhfV 78.053.02 ',

sdfAV wyss 78.02 , h es el espesor del muro y dw es el diámetro promedio de la

sección; el área de acero horizontal a emplear será la diferencia entre el acero horizontal

colocado y el acero horizontal requerido por tensiones de anillo (ver Tabla 1). En la Tabla 4

se muestran las resistencias a corte calculadas, estas son superiores a los cortes actuantes,

siendo el muro conforme para esta condición.

Se evaluó también la resistencia a corte-fricción en el arranque del muro de silo considerando

que será asumido por parte del refuerzo vertical trabajando a corte-fricción. Para esta

condición V=2924t, el área de acero requerida por corte fricción será 773 cm2. El área total de

refuerzo vertical en la sección es igual a 3691 cm2. Se evaluará flexo-compresión en una

sección con un área de acero disminuida en 773 cm2 desde la fibra extrema en compresión, lo

que nos da un remanente de acero de 2918 cm2 que trabajará en tracción por flexo-

compresión. La Tabla 3 presenta el diagrama de interacción modificado considerando solo el

remanente de acero de 2918 cm2; se observa que el refuerzo vertical en esta sección es

conforme en flexo-compresión. En consecuencia el acero vertical propuesto ( 1”@150) es

satisfactorio para trabajar en flexo-compresión y corte-fricción en simultáneo.

Se evaluó la necesidad de confinamiento en la base del muro de silo de acuerdo a los

requerimientos sísmicos indicados en el ítem 21.9.6.2 de ACI-318-08, que indica confinar si

la profundidad del bloque en compresión “c” supera el valor dado según la siguiente

expresión:

wu

w

h

lc

6004.24m, donde: lw=17.80m y 007.0wu h . Para las cargas

indicadas en la Tabla 3 se obtiene una profundidad de bloque en compresión máximo

c=3.83m, por lo tanto la base del muro de silo no requiere confinamiento.

6.2. Diseño de Muro Inferior o Fuste

El muro inferior del silo se considera trabajando como una sección circular tubular de

concreto armado de espesor 800mm y diámetro exterior 17.8m sometida a flexo-compresión y

corte horizontal debida a las fuerzas axiales por cargas gravitatorias y momento de volteo y

corte debido a sismo, siguiendo las mismas consideraciones de diseño del muro de silo.

La Tabla 6 presenta las fuerzas actuantes en cada sección global y la verificación por flexo-

compresión en el diagrama de interacción, encontrándose satisfactorio el refuerzo vertical

propuesto. Similar al procedimiento presentado para el diseño del muro de silo se evalúa el

corte-fricción en la base de fuste espesor 1000mm y se calcula el área de acero requerido

siendo igual a 857cm2, evaluándose en flexo-compresión para una sección con un área de

acero disminuida en 857 cm2 desde la fibra en compresión. La Tabla 6 muestra el diagrama de

interacción modificado, se observa que el refuerzo vertical en esta sección es conforme para

flexo-compresión. En consecuencia el acero vertical propuesto ( 1”@150) es satisfactorio

para trabajar en flexo-compresión y corte-fricción en simultáneo.

La resistencia a corte por tracción diagonal será evaluada según lo indicado en la sección 4.8

de ACI 371R-98 considerando las aberturas presentes, se evalúa la dirección crítica mostrada

en la Figura 10. El corte Vu=3241t será distribuido en dos segmentos de muro resistentes a

cortante según lo siguiente:

wuuuw deVVV 50.01 1204t (Segmento de muro sin abertura);

wuuuw deVVV 50.02 2037t (Segmento de muro con abertura “b”);

donde: dw = 1680cm, b = 536cm,

wd

b

78.0 0.41,

25.0 wde 216cm.

La resistencia cortante de cada segmento de muro será igual scn VVV , donde:

cvcc AfV '53.0 , cvyhs AfV , hbdA iwcv 78.0 , ib es la suma de aberturas

en cada segmento de muro, h es el espesor del muro igual a 100 cm, h = 0.0051 ( ).

Obteniéndose resistencias cortantes Vn1=3475t y Vn2=2054t, ambas superiores a los cortantes

actuantes en cada segmento. Ver el resumen en Tabla 7. De lo anterior se concluye que la

sección es adecuada bajo esta condición de diseño.

Finalmente se confinará el muro considerándose la sección global de muro como un elemento

en flexo-compresión con requerimientos sísmicos especiales de acuerdo a lo indicado en el

capítulo 21 del ACI-318-08, calculándose el confinamiento requerido según lo siguiente:

130.0

'

ch

g

y

ccsh

A

A

f

fbsA . Se usarán estribos 1/2”@200 alternados según la Figura

11 que representa un área de confinamiento Ash = 6*1.27 = 7.62 cm2; donde: s = 30cm, bc =

60cm, Ag = 60*100 = 6000 cm2, Ach = 60*90 = 5400 cm2, fy =4200 kg/cm2 y f’c = 350

kg/cm2; obteniéndose un área requerida por confinamiento Ash-req. = 5.00 cm2, que es menor al

área colocada Ash = 7.62 cm2, con lo cual se satisfacen los requerimientos de confinamiento.

A. DATOS

= 1.20 t/m3

' = 0.400

Di = 17.00 m Diámetro Interior de Silo Circular = 20 º

R = D/4 = 4.25 m k = 0.490

H = 50.00 m Altura de material t = 0.40 m

hs = 3.09 Cd = 1.50 Coeficiente de sobrepresión

B. VERIFICACIÓN

Presiones y Fricción en Pared + Verificación de Refuerzo Horizontal o de Anillo.

Pre

sió

n V

ert

ica

l

Pre

sió

n H

ori

zo

nta

l

CO

EF

ICIE

NT

E D

E

SO

BR

EP

RE

SIO

N

Pre

sió

n V

ert

ica

l

Pre

sió

n H

ori

zo

nta

l

Te

nsió

n d

e A

nillo

:

T =

p*D

/2

Te

nsió

n d

e A

nillo

:

(SA

P)

Te

nsió

n d

e A

nillo

:

Tu

=1

.70

*Tu

Re

fue

rzo

Ho

rizo

nta

l

req

ue

rid

o p

or

ten

sió

n

Re

fue

rzo

mín

imo

Ch

eck

Fri

cció

n

Incre

me

nto

de

fric

ció

n

Fri

cció

n T

ota

l

Y q p Cd q p T T Tu Asreq Asmin As V DV V

m t/m2

t/m2

t/m2

t/m2

t t t cm2/m cm

2/m cm

2/m t/m t/m t

0.0

1.0 1.17 0.57 1.5 1.76 0.86 7.33 24.3 41.31 10.93 12.00 5/8 @ 150 26.39 !oK 0.1 0.1 6

2.0 2.29 1.12 1.5 3.44 1.69 14.33 30.8 52.36 13.85 12.00 5/8 @ 150 26.39 !oK 0.5 0.3 24

3.0 3.36 1.65 1.5 5.04 2.47 21.02 37.0 62.90 16.64 12.00 3/4 @ 150 38.00 !oK 1.0 0.6 54

4.0 4.38 2.15 1.5 6.57 3.22 27.40 42.8 72.76 19.25 12.00 3/4 @ 150 38.00 !oK 1.8 0.8 95

5.0 5.36 2.63 1.5 8.04 3.94 33.49 48.5 82.45 21.81 12.00 3/4 @ 150 38.00 !oK 2.7 1.0 146

6.0 6.29 3.08 1.5 9.43 4.63 39.32 54.0 91.80 24.29 12.00 3/4 @ 150 38.00 !oK 3.9 1.1 207

7.0 7.18 3.52 1.5 10.77 5.28 44.87 56.0 95.20 25.19 12.00 3/4 @ 150 38.00 !oK 5.2 1.3 277

8.0 8.03 3.94 1.5 12.04 5.90 50.18 58.0 98.60 26.08 12.00 3/4 @ 150 38.00 !oK 6.7 1.5 357

9.0 8.84 4.33 1.5 13.26 6.50 55.25 63.4 107.78 28.51 12.00 3/4 @ 100 57.00 !oK 8.3 1.7 445

10.0 9.61 4.71 1.5 14.42 7.07 60.09 68.0 115.60 30.58 12.00 3/4 @ 100 57.00 !oK 10.1 1.8 542

11.0 10.35 5.08 1.5 15.53 7.61 64.71 72.1 122.57 32.43 12.00 3/4 @ 100 57.00 !oK 12.1 2.0 647

12.0 11.06 5.42 1.5 16.59 8.13 69.12 76.1 129.37 34.22 12.00 3/4 @ 100 57.00 !oK 14.2 2.1 759

13.0 11.73 5.75 1.5 17.60 8.63 73.34 81.2 138.04 36.52 12.00 3/4 @ 100 57.00 !oK 16.4 2.2 878

14.0 12.38 6.07 1.5 18.56 9.10 77.36 87.6 148.92 39.40 12.00 3/4 @ 100 57.00 !oK 18.8 2.4 1004

15.0 12.99 6.37 1.5 19.48 9.55 81.20 96.1 163.29 43.20 12.00 3/4 @ 100 57.00 !oK 21.3 2.5 1137

16.0 13.58 6.66 1.5 20.37 9.98 84.87 104.5 177.65 47.00 12.00 3/4 @ 100 57.00 !oK 23.9 2.6 1276

17.0 14.14 6.93 1.75 21.21 12.13 103.10 110.7 188.19 49.79 12.00 3/4 @ 100 57.00 !oK 26.6 2.7 1422

18.0 14.67 7.19 1.75 22.01 12.59 107.01 115.0 195.50 51.72 12.00 3/4 @ 100 57.00 !oK 29.4 2.8 1572

19.0 15.18 7.44 1.75 22.78 13.03 110.73 119.0 202.30 53.52 12.00 3/4 @ 100 57.00 !oK 32.4 2.9 1729

20.0 15.67 7.68 1.75 23.51 13.45 114.29 122.0 207.40 54.87 12.00 3/4 @ 100 57.00 !oK 35.4 3.0 1890

21.0 16.14 7.91 1.75 24.21 13.85 117.69 124.0 210.80 55.77 12.00 1 @ 150 67.56 !oK 38.5 3.1 2057

22.0 16.58 8.13 1.75 24.87 14.23 120.94 125.0 212.50 56.22 12.00 1 @ 150 67.56 !oK 41.7 3.2 2228

23.0 17.01 8.34 1.75 25.51 14.59 124.04 126.0 214.20 56.67 12.00 1 @ 150 67.56 !oK 45.0 3.3 2404

24.0 17.41 8.54 1.75 26.12 14.94 127.00 132.0 224.40 59.37 12.00 1 @ 150 67.56 !oK 48.4 3.4 2585

25.0 17.80 8.73 1.75 26.70 15.27 129.82 135.0 229.50 60.71 12.00 1 @ 150 67.56 !oK 51.8 3.5 2769

26.0 18.17 8.91 1.75 27.26 15.59 132.52 139.4 236.98 62.69 12.00 1 @ 150 67.56 !oK 55.4 3.5 2957

27.0 18.52 9.08 1.75 27.79 15.89 135.10 141.8 241.06 63.77 12.00 1 @ 150 67.56 !oK 59.0 3.6 3150

28.0 18.86 9.25 1.75 28.29 16.18 137.56 144.1 244.97 64.81 12.00 1 @ 150 67.56 !oK 62.6 3.7 3345

29.0 19.18 9.41 1.75 28.78 16.46 139.91 146.5 249.05 65.89 12.00 1 @ 150 67.56 !oK 66.4 3.7 3545

30.0 19.49 9.56 1.75 29.24 16.72 142.15 148.5 252.45 66.79 12.00 1 @ 120 84.45 !oK 70.2 3.8 3747

31.0 19.78 9.70 1.75 29.68 16.98 144.29 149.0 253.30 67.01 12.00 1 @ 120 84.45 !oK 74.0 3.9 3953

32.0 20.07 9.84 1.75 30.10 17.22 146.34 150.0 255.00 67.46 12.00 1 @ 120 84.45 !oK 77.9 3.9 4162

33.0 20.33 9.97 1.75 30.50 17.45 148.29 152.7 259.59 68.67 12.00 1 @ 120 84.45 !oK 81.9 4.0 4373

34.0 20.59 10.09 1.75 30.88 17.67 150.16 154.5 262.65 69.48 12.00 1 @ 120 84.45 !oK 85.9 4.0 4587

35.0 20.83 10.21 1.75 31.25 17.88 151.94 156.0 265.20 70.16 12.00 1 @ 120 84.45 !oK 90.0 4.1 4804

36.0 21.07 10.33 1.75 31.60 18.08 153.64 158.0 268.60 71.06 12.00 1 @ 120 84.45 !oK 94.1 4.1 5024

37.0 21.29 10.44 1.75 31.93 18.27 155.26 159.0 270.30 71.51 12.00 1 @ 120 84.45 !oK 98.2 4.2 5246

38.0 21.50 10.54 1.75 32.25 18.45 156.81 160.0 272.00 71.96 12.00 1 @ 120 84.45 !oK 102.4 4.2 5470

39.0 21.70 10.64 1.75 32.56 18.62 158.30 162.0 275.40 72.86 12.00 1 @ 100 101.34 !oK 106.7 4.2 5696

40.0 21.90 10.74 1.75 32.85 18.79 159.71 164.0 278.80 73.76 12.00 1 @ 100 101.34 !oK 110.9 4.3 5924

41.0 22.08 10.83 1.75 33.13 18.95 161.06 166.5 283.05 74.88 12.00 1 @ 100 101.34 !oK 115.2 4.3 6155

42.0 22.26 10.91 1.75 33.39 19.10 162.35 170.0 289.00 76.46 12.00 1 @ 100 101.34 !oK 119.6 4.3 6387

43.0 22.43 11.00 1.75 33.64 19.24 163.58 174.0 295.80 78.25 12.00 1 @ 100 101.34 !oK 124.0 4.4 6621

44.0 22.59 11.08 1.75 33.89 19.38 164.76 175.0 297.50 78.70 12.00 1 @ 100 101.34 !oK 128.4 4.4 6857

45.0 22.74 11.15 1.75 34.12 19.52 165.88 161.0 282.00 74.60 12.00 1 @ 100 101.34 !oK 132.8 4.4 7094

46.0 22.89 11.22 1.75 34.34 19.64 166.95 124.0 283.82 75.08 12.00 1 @ 100 101.34 !oK 137.3 4.5 7333

47.0 23.03 11.29 1.75 34.55 19.76 167.98 120.0 285.56 75.54 12.00 1 @ 100 101.34 !oK 141.8 4.5 7574

48.0 23.17 11.36 1.75 34.75 19.88 168.95 287.22 75.98 12.00 1 @ 100 101.34 !oK 146.3 4.5 7816

49.0 23.29 11.42 1.75 34.94 19.99 169.89 288.81 76.40 12.00 1 @ 100 101.34 !oK 150.9 4.6 8059

50.0 23.42 11.48 1.75 35.12 20.09 170.78 290.32 76.81 12.00 1 @ 100 101.34 !oK 155.5 4.6 8304

Peso (t) = 13619

"Dos capas"

Janssen

PRESIONES

ESTÁTICAS

PRESIONES

DE DISEÑO

Refuerzo existente

VERIFICACIÓN DE REFUERZO

HORIZONTAL

TABLA 1. CALCULO DE PRESIONES+FRICCIÓN Y VERIFICACIÓN DE REFUERZO HORIZONTAL EN PARED DE SILO DE CEMENTO 12000t

AL

TU

RA

(m

)

FUERZAS DE

FRICCIÓN EN

PAREDES

CALCULO DE PRESIONES

TENSIONES DE

ANILLO

i

i DVD

p

4

2

TA

BL

A 2

. V

ER

IFIC

AC

ION

DE

AN

CH

O D

E G

RIE

TA

S E

N P

AR

ED

DE

SIL

O D

E C

EM

EN

TO

12

00

0t

Dato

s:

D =

17

m

f'c =

50

00

psi

f't

=3

18

psi

Ec =

40

30

50

9p

si

Es =

29

00

0p

si

a)

Ca

lcu

lo d

e a

nch

o d

e g

rie

tas w

cr p

ara

pre

sio

ne

s la

tera

les d

e d

ise

ño

pd

es=

p*

Cd

Debido a

p

Debido a

pdes

pp

des

Dia

me

tro

Dob

le

Cap

as

hA

A

cβ

Y1

Y2

Y3

?o

Scr

fsfs

w1

w2

w3

wcr

mt/

m2

t/m

2t/

mlb

/ f

t/m

lb /

fin

in2 /

fin

inin

2in

2/f

inin

psi

psi

inin

in

2.0

1.1

1.7

9.6

64

07

14

.39

61

05

/8#

5@

61

.23

6.0

16

.09

61

92

0.7

00

.30

0.3

00

.65

3.9

31

7.1

15

22

17

83

10

.00

14

0.0

00

90

.00

20

0.0

02

5

8.0

3.9

5.9

33

.52

24

33

50

.23

36

49

3/4

#6

@6

1.7

76

.01

6.0

96

19

20

.70

0.3

00

.30

0.6

54

.71

14

.26

12

69

41

90

42

0.0

02

80

.00

19

0.0

04

10

.00

50

20

.07

.71

3.4

65

.34

37

95

11

4.3

76

64

13

/4#

6@

42

.65

4.0

16

.06

41

92

0.7

00

.55

0.3

00

.65

4.7

19

.51

16

52

22

89

13

0.0

05

20

.00

16

0.0

03

50

.00

71

29

.09

.41

6.5

79

.95

36

09

13

9.9

93

81

61

#8

@6

3.3

75

.61

6.0

90

19

20

.70

0.6

40

.36

0.6

86

.28

9.9

81

59

27

27

87

20

.00

61

0.0

02

00

.00

37

0.0

07

8

38

.01

0.5

18

.48

9.6

60

08

81

56

.81

05

15

31

#8

@5

3.7

75

.01

6.0

80

19

20

.70

0.6

70

.43

0.7

26

.28

8.9

11

59

39

27

89

30

.00

58

0.0

02

10

.00

35

0.0

07

2

47

.01

1.3

19

.89

6.0

64

36

51

68

.01

12

63

81

#8

@4

4.7

14

.01

6.0

64

19

20

.70

0.7

00

.47

0.7

36

.28

7.1

31

36

59

23

90

30

.00

41

0.0

01

60

.00

25

0.0

05

0

Tra

ccio

ne

s d

e A

nillo

Pre

sio

ne

s

La

tera

les

Y

As

TT

des

TABLA 4. DISEÑO DE REFUERZO HORIZONTAL POR CORTE EN PAREDES Y FUSTE DE SILO DE CEMENTO

Materiales: fy= 4200 kg/cm2

f'c= 350 kg/cm2

EspesorDiámetro

Interior

Diámetro

Exterior

Diámetro

Promedio

A sh-requerido A sh-proveído D A sh h D i D e d w h V c V s V n V u Check

cm2/m cm

2/m cm

2/m cm cm cm cm t t t t

SV1 55.51 101.34 45.83 40 1700 1780 1740 0.0115 1076.6 5224.5 6301.0 2924.5 !oK

SV2 52.91 84.45 31.54 40 1700 1780 1740 0.0079 1076.6 3595.7 4672.3 2653.8 !oK

SV3 48.45 67.56 19.12 40 1700 1780 1740 0.0048 1076.6 2179.2 3255.8 2279.1 !oK

SV4 40.34 57.00 16.66 40 1700 1780 1740 0.0042 1076.6 1899.4 2976.0 1916.9 !oK

SV5 19.18 38.00 18.82 40 1700 1780 1740 0.0047 1076.6 2145.9 3222.5 1057.5 !oK

SV6 10.19 26.39 16.21 40 1700 1780 1740 0.0041 1076.6 1847.5 2924.1 321.0 !oK

0.00 50.67 50.67 100 1580 1780 1680 0.0051 2598.6 5577.5 8176.1 3273.1 !oK

Nota: El refuerzo requerido por tensiones de anillo se calcula considerando un factor de 1.25 para las presiones de material (1.25D+E)

MURO INFERIOR

Refuerzo por tensiones

de anillo

MU

RO

SU

PE

RIO

R

scn VVV

wcc dhfV 78.053.02 '

hdfsdfAV wyhwyss 78.0278.02

P M33 V22

t t-m t

Carga Muerta D : -4737 0 0

Carga Viva de Techo Lr : -119 0 0

Carga Viva de material almacenado L: -12000 0 0

Sismo E: 0 115989 3241

1.40D + 1.70L: -27234 0 0

1.25( D+L) + E: -20921 115989 3241

0.90 D + E: -15063 115989 3241

(A) El diagrama (1) es el diagrama de la sección tubular de muro sólida (Diámetro exterior=17800mm, Espesor de

pared=1000) sin considerar las aberturas de puertas, con un refuerzo distribuido uniformemente F1"@150

(B) El diagrama (2) es el diagrama de la sección tubular de muro (Diámetro exterior=17800mm, Espesor de

pared=1000) considerando las aberturas de puertas, con un refuerzo distribuido uniformemente F1"@150 + refuerzo

concentrado en las aberturas.

(C) El diagrama (3) es el diagrama de la sección tubular de muro (Diámetro exterior=17800mm, Espesor de

pared=1000) considerando las aberturas de puertas, con un refuerzo distribuido uniformemente F1"@150 + refuerzo

concentrado en las aberturas y descontándole el refuerzo vertical requerido por corte-fricción desde la fibra extrema

en compresión.

TABLA 6. VERIFICACIÓN POR FLEXO-COMPRESIÓN EN MURO INFERIOR O FUSTE DE SILO

FUERZAS GLOBALES EN BASE DE FUSTE

SE

CC

IÓN

BA

SE

DE

FU

ST

E

NOTAS:

DIAGRAMA DE INTERACCION (P-M) EN FUSTE DE SILO (e=1000mm, f'c=350kg/cm2)

-100000

-80000

-60000

-40000

-20000

0

20000

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000

Momento (t-m)

Ax

ial

(t)

F1-150

F1150A

F1150B

S0

TABLA 7. DISEÑO DE REFUERZO HORIZONTAL POR CORTE EN FUSTE DE SILO DE CEMENTO

Materiales: fy= 4200 kg/cm2

f'c= 350 kg/cm2

Diámetro

Interior

Diámetro

Exterior

Diámetro

Promedio

Ancho de

abertura

Excentr

icid

ad

Corte

Total

Resistencia a

Corte en

cada

segmento de

muro

Corte en

cada

segmento

de muro

A sh-proveido h D i D e d w h b i e A cv V u V c V s V n V u-i Check

cm2/m cm cm cm cm cm cm cm

2 t t t t t

SEGMENTO1 50.67 100 1580 1780 1680 0.0051 0.0 1.00 215.96 131040 3241.0 1299.3 2788.7 3474.8 1203.9 !oK

SEGMENTO2 50.67 100 1580 1780 1680 0.0051 536.0 0.41 215.96 77440 3241.0 767.8 1648.0 2053.5 2037.1 !oKSismo 1

scn VVV

wcc dhfV 78.053.02 '

hdfsdfAV wyhwyss 78.0278.02

6.3. Diseño de Cono Invertido

El cono de descarga se diseñara para resistir las acciones producidas por las presiones

normales y fricciones actuantes calculadas de acuerdo al ítem 4.2.2.

La Tabla 7 muestra el cálculo de las presiones normales y fricciones actuantes sobre el cono,

las Figuras 12 y 13 muestran el modelo estructural con las cargas actuantes.

Las Figuras 14 y 15 muestran en axial y momentos máximos obtenidos para la combinación

de carga 1.4D+1.70L. A continuación la Figura 16 presenta la verificación por flexo-

compresión para el refuerzo propuesto ( ),se observa que el refuerzo propuesto es

conforme.

k = 0.49

= 60

Tan' = 0.40

h y q y p n n n

q des (t/m2)= 31.60 m t/m

2t/m

2t/m

2

0.1 31.72 27.68 11.07

0.3 31.96 27.89 11.15

0.5 32.20 28.10 11.24

0.7 32.44 28.31 11.32

0.925 32.71 28.54 11.42

1.175 33.01 28.80 11.52

1.425 33.31 29.07 11.63

1.675 33.61 29.33 11.73

2.05 34.06 29.72 11.89

2.55 34.66 30.24 12.10

3.05 35.26 30.77 12.31

3.55 35.86 31.29 12.52

4.05 36.46 31.81 12.73

4.55 37.06 32.34 12.93

5.05 37.66 32.86 13.14

5.55 38.26 33.38 13.35

6.05 38.86 33.91 13.56

6.55 39.46 34.43 13.77

7.3 40.36 35.22 14.09

8.3 41.56 36.26 14.51

9.475 42.97 37.49 15.00

10.4625 44.15 38.53 15.41

11.0875 44.90 39.18 15.67

11.7125 45.65 39.84 15.93

12.3375 46.40 40.49 16.20

TABLA 7. PRESIONES Y FRICCIONES EN CONO

Figura 12. Presiones Normales pn-des en Cono

Figura 13. Fricciones vn-des en Cono

Figura 14. Fuerzas Axiales en Cono F22 (t/m), Combinación 1.4D+1.7L.

Figura 15. Momentos en Cono M22 (t/m), Combinación 1.4D+1.7L.

1.40D+1.7L

FIGURA 16. VERIFICACIÓN POR FLEXO-COMPRESIÓN EN CONO INVERTIDO

DIAGRAMA DE INTERACCION (P-M) EN CONO INVERTIDO (e=450)

-1000.00

-800.00

-600.00

-400.00

-200.00

0.00

200.00

400.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00

Momento (t-m/m)

Axia

l (t

/m)

S1

F1200

6.4. Diseño de Anillo de Tracción (En base de cono invertido).

En la base de cono invertido (unión cono-fuste) se diseñara un elemento que tome las

tracciones de anillos originadas por los empujes provenientes del cono.

Se asumirá conservadoramente que el peso del material almacenado (cemento) actúa

íntegramente sobre el cono RL=12000t. El peso del cono es igual a RD= 651t. Por lo tanto la

reacción vertical ultima en la base del cono es igual a RU-Y=21300t. La reacción horizontal es

igual a RU-X= º30tanYUR 12340t. La longitud del perímetro del anillo es igual a 53.40m.

De lo anterior la presión horizontal sobre el anillo es igual a LRW XUXU 231t/m.

Por lo tanto la tracción ultima interna en el anillo será igual a 2DWT XUu

231*17/2=1963t. El área requerida por tracción será igual a yUreqs fTA 90.0 519 cm2.

Se proveerán 113 barras de 1” igual a 576 cm2.

6.5. Diseño de Cimentación

6.5.1. Verificación de Estabilidad al Volteo

Se considerara un Factor de Seguridad al volteo máximo FSVmáx igual a 1.25. El Momento

Resistente a volteo es igual a 2DWM r , donde W es el peso propio del silo igual a 3732

+ peso de cimentación y relleno igual a 6413t + material almacenado igual a 5170t, que

resulta en W=15315t; D es el diámetro de la cimentación del silo igual a 26m. De lo anterior

Mr= 199000 t-m. El Momento de Volteo Mv por sismo es 70000 t-m. De lo anterior

calculamos el factor de seguridad a volteo vr MMFSV =2.84> FSVmáx =1.25,

concluyéndose que la estructura presenta un adecuado coeficiente seguridad al volteo.

6.5.2. Verificación de Presiones en el Terreno - Dimensionamiento

Se verificaran las presiones de acuerdo a las combinaciones indicadas en el ítem 5.40. Se

considero una presión admisible σa=3kg/cm2 para cargas estáticas y una presión admisible

σa=4kg/cm2 para cargas que incluyen sismo.

Las cargas obtenidas a nivel de fondo de cimentación son las siguientes:

PD = 12217t (Incluye propio del silo y su cimentación),

PD2 = 4767t (Incluye propio del silo sin cimentación),

PL = 12000t (Peso de material almacenado)

Msx = 129212 t –m (Momento de sismo ultimo)

Mservicio=0.70* Msx = 90448t-m

PT = 24217t (Peso total)

Las presiones actuantes en el terreno se calcularon asumiendo un modelo de distribución

plástica (uniforme) de presiones. Para el caso de carga axial y momento las presiones se

calcularon de acuerdo con el método del área reducida indicado en el ítem 4.50 de la N.T.E.

E.050.

Según lo anterior la excentricidad será igual a LDPMe 3.70m. Para esta excentricidad se

hallará el área reducida Ar de contacto según se muestra en la Figura 17, se analiza el sismo en

x en ambos sentidos.

La presión máxima en el terreno será igual rT AP

24217/(2*307)=39.44t/m2=3.9kg/cm2. De lo anterior se concluye que el dimensionamiento es

adecuado para la capacidad portante del suelo.

6.5.3. Diseño del Refuerzo de Zapata

Para el diseño del refuerzo se modelo la cimentación sobre apoyos elásticos usando el

programa SAFE y con las cargas descritas en el ítem 6.5.2. El peso de la estructura del silo y

el material almacenado se consideró uniformemente distribuido en el perímetro de la base de

fuste, el momento de sismo se ingreso como un conjunto de pares de fuerza distribuidos en el

perímetro de la base de fuste. Ver Figuras 18 a 20 con cargas ingresadas.

Figura 18. Cargas Muertas (Peso de la estructura)

Figura 19. Cargas Vivas (Peso del Material)

Figura 20. Momento de Sismo ingresado como un par de fuerzas

La Figuras 21 a 23 muestran el cálculo de refuerzo a flexión requerido (cm2/m) de acuerdo a

las combinaciones del ítem 5.20. El máximo requerido a la cara de apoyo es 135 cm2/m, se

colocaran 4 capas -3/8@280=137cm2/m (espaciamiento en la cara de apoyo).

Figura 21. Refuerzo Longitudinal Requerido en Dirección de Eje X

Figura 22. Refuerzo Longitudinal Requerido en Dirección de Eje Y

Figura 23a. Refuerzo Longitudinal Requerido a 45º de la Dirección del Eje X

Figura 23b. Refuerzo Longitudinal Requerido a 45º de la Dirección del Eje Y

La Figura 24 muestra el diagrama de cortantes (t/m) obtenidos en la dirección critica de

análisis. El cortante máximo promedio a una distancia “d” de la cara de apoyo es 280t/m, el

cortante resistente es =610t/m, donde: scn VVV , c=230t/m, s=380t/m,

por lo tanto es conforme el diseño por corte.

Figura 24. Diagrama de Fuerzas Cortantes en Dirección Crítica de Análisis

6.5.4. Diseño de Tapa de Cimentación (Losa+Vigas Nivel +/-0.00 y/o -0.25m)

La estructura del nivel +/-0.00 y/o -0.25m está conformada por una losa maciza de concreto

de 250mm de espesor apoyada en vigas de concreto armado. Ha sido diseñada para resistir su

peso propio, relleno de 250mm, sobrecarga de 500kg/m2 o el paso de camiones estándares

indicados el reglamento nacional de puentes, estos últimos cubren toda la variedad de

camiones de carga contempladas por el Ministerio de Transportes. El diseño de las losas y

vigas se hará para la combinación 1.25DC+1.50DW+1.75LL+I; donde: DC es la carga

muerta por peso propio, DW es la carga por relleno y LL+I es la carga debido al camión de

diseño.

a. Diseño de Losa e=250mm.

Distancia entre apoyos: s=2500mm.

Carga y momentos por peso propio:

WDC = .60t/m2,

102sWM DCDC

0.38 t-m/m,

122sWM DCDC

0.32 t-m/m.

Carga y momentos por carga muerta de relleno:

WDW = .60t/m2,

102sWM DWDW

0.38 t-m/m,

122sWM DWDW

0.32 t-m/m.

De la Tabla A4-1 de AASHTO-LRFD 2007 se obtiene los momentos debido a carga viva de

camión:

ILLM 2.97 t-m/m y

ILLM 2.63 t-m/m.

Por lo tanto los momentos máximos para la combinación de diseño y las correspondientes

áreas de acero requeridas serán:

UM 6.24 t-m/m,

REQSA 8.50 cm2/m < As = ½@150=8.60cm2/m. Ok!

UM 5.48 t-m/m,

REQSA 7.50 cm2/m < As = ½@150=8.60cm2/m. Ok!

Por lo tanto es conforme el área de acero colocada ½@150 arriba y abajo.

b. Diseño de Vigas.

Las Figuras 25 a 30 muestran las cargas muertas actuantes sobre las vigas V-1 a V-5.

Las cargas vivas de camión han sido consideradas viajando paralelas a las vigas V-1 y V-2.

En el caso de las vigas V-3 a V-5, se ha considerado dos líneas de camión viajando

perpendicular a las vigas.

Las Figuras 31 a 36 muestran el diseño a flexión y corte de las vigas para la combinación de

carga 1.25DC+1.50DW+1.75LL+I.

Figura 25. Cargas Muertas DC y DW sobre Viga V-1

Figura 29. Cargas Muertas DC y DW sobre Viga V-5.

Figura 30. Cargas Muertas DC y DW sobre Viga V-6.

Figura 31A. Diseño a Flexión en Viga V-1.

Figura 31B. Diseño a Corte en Viga V-1.

Se uso 161”=80cm2 (abajo)

Se usaron estribos 1/2”+3/8”@150=Av/s=0.267cm2/cm.

Figura 32A. Diseño a Flexión en Viga V-2

Figura 32B. Diseño a Corte en Viga V-2

Se uso 161”=80cm2 (arriba y abajo)

Se usaron estribos 21/2”@150=Av/s=0.33cm2/cm.


Figura 33B. Diseño a Corte en Viga V-3



6.6. Diseño de Techo

El techo es una losa colaborante de 200mm de espesor apoyada sobre vigas metálicas que

trabajan en sección compuesta y han sido diseñadas para resistir una sobrecarga de 0.50 t/m2 y

el peso de equipos proporcionados por ARPL, de acuerdo con las combinaciones de carga

descritas en el ítem 5.30.

Las Figuras 37 a 39 muestran la geometría del modelo estructural empleado y las cargas

consideradas en el análisis.

La Figura 40 muestra la verificación de diseño de cada uno de los elementos. En ella se puede

apreciar que todas las relaciones demanda/capacidad son menores o iguales a la unidad.

Figura 37. Planta Nivel +61.00

Figura 38. Carga Muerta

Figura 39. Carga Viva

Figura 40. Ratios Demanda/Capacidad

- Diseño Conectores de Corte en Sección Compuesta:

Datos:

L = 16.40 m

ts = 0.20 m

bbe ó 4/Lbe = 1.80 m

f’c = 245 kg/cm2

As = 164.4 cm2

Asc = 2.85 cm2

fy = 2530 kg/cm2

ebcf

fyAsa

'85.011.10cm < ts

fyAsTC 415.93t

ubscccscn FAEfAQ '5.0 10.2t

# pernos a un lado del momento máximo = 415.93/10.2 = 41

# total de pernos a lo largo de toda la viga = 41*2 = 82

Espaciamiento = 16.40/82 = 20 cm

Finalmente se colocarán 2Ø3/4”x3” en cada valle

7. PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS

7.1 Montaje del encofrado deslizante.

El metodo de encofrados deslizantes no es un metodo nuevo sino es un metodo

que comenzo a usarse por los alemanes alrededor de 1935.

Existen dos tipos de encofrados deslizantes. El primero de ellos los cuales

utilizan una gata hidraulica para su elevacion y el otro que utiilizan una torre

grua para izar los encofrados de manera sucesiva.

Antes de preparar el montaje se debe preparar la zona nivelada con concreto

pobre (se recomienda usar fc’=100kg/cm2) para luego realizar el emplantillado.

En primer lugar, si el encofrado consta de varias filas de paneles, dos o tres,

según sea la velocidad de vaciado elencofrado se considera ordinario.Este tipo

de encofrado necesitara un andamiaje interior para los remates.

En segundo lugar, el encofrado deslizante es un trabajo en cadena que,

generalmente , solo se puede aplicar a figuras prismaticas en las que las paredes

son uniformes y de espesor constante, encofrando un metro de altura y uniendo

el encodrado de forma que quede rigido.

Una vez obtenido este caparazon, se va levantado el encofrado con gatos a una

velocidad de 10 a 20 cms por hora.Como el trabajo es continuo , se avanza de

tres a siete metros maximo por dia.

El procedimiento consiste en fijar el encofrados por medio de marcos metalicos

y luego se realiza la instalacion por medio de gatos hidraulicos que se apoyan

en barras de acero inmersas en el concreto . Estas barras solo pueden recibir

esfuerzos verticales. Hay que verificar cualquier otro tipo de esfuerzo.

Si es que hubiese algun otro tipo de esfuerzo se debe montar un andamiaje de

manera de que estuviese en equilibrio , por medio de un anillo de compresion

formado por la plataforma de trabajo y un sistema de radios provisto de

tensores fijados en los extremos inferiores de los marcos metalicos. Esto se

completa con un sistemas de vigas de forma del elemento a encofrar que

deberia transmitir y equilibrar las cargas moviles.

7.2 Colocación del acero.

Para la colocacion del acero se debe de tener en cuenta lo siguiente:

a) Verificar que el área de trabajo esté debidamente trazada para evitar

tiempos muertos.

b) Transporte del acero al área de trabajo.

En caso se use la grúa se deberá contar con un plan de trabajo para que el

acarreo sea en el momento adecuado y utilizar la grúa de manera eficiente.

c) Colocar el acero corrugado

La colocación del acero debe realizar de acuerdo a las especificaciones técnicas

y planos.

d) Asegurar los fierros y empalmes

Con respecto a los encofrados deslizantes el fierro vertical se pondrá en

diferentes longitudes procurando dividir la varilla de 9 m en múltiplos. Para

tener intercalados los empalmes y el fierrero tenga siempre un tiempo holgado

en la colocación1.

e) Verificar la verticalidad

f) Colocar los espaciadores para garantizar el recubrimiento

g) Control y llenado de protocolos

1 Ing. Iván Bragagnini. Encofrados Deslizantes, Diapositivas 70-71.

7.3 Vaciado y vibrado del concreto

Una vez finalizada la revisión del acero, las instalaciones respectivas, y el

encofrado deslizante, teniendo los vistos buenos (VB) de los protocolos de

control firmados, se procede al llenado de los muros con el concreto

especificado en las especificaciones tecnicas.

Previamente al vaciado de muros se realizan el proceso de preparación de los

equipos de vibrado y el proceso de armado de andamios.

Se recomienda tener siempre el doble de equipo por cualquier eventualidad no

planificada. Si el trabajo es un lugar fuera de la ciudad la probabilidad de que

ocurra cualquier eventualidad es alta, por eso se recomienda el doble de

equipo.

El mortero de consistencia pastosa que se coloca dentro del encofrado es de

cemento y arena gruesa en proporción 1:3 (media lata por metro lineal de

muro).

El capataz responsable debe coordinar con el operador de la bomba durante el

proceso del vaciado para evitar desperdicios del material y accidentes.

El vaciado se efectúa por medio de un camión bomba pluma que impulsa el

concreto a través de una manguera que esta se una a una montante fijada a la

pared del silo, cuya boca de descarga es de 4” y bota el concreto en la boca del

encofrado.Para no desperdiciar el encofrado se debe colocar al lado contrario

del vaciado un shute sea metalico o de madera.

Para la correcta compactación y acomodo del concreto se utilizará un vibrador

(de acuerdo al espesor de la placa a vaciar), el cual se introducirá dentro del

conecreto de manera vertical con espaciamientos de 40cm. e intervalos de

tiempo en segundos según la capa de vaciado . El vibrado debe ejecutarse

paralelamente yendo detrás de la manguera.

El proceso de vaciado deberá efectuarse en una operación continua. Por ello al

realizar el vaciado en capas la secuencia de vaciado se realiza ambiente por

ambiente o si podemos llamarlo, anillo por anillo. Se recomienda la capa que

no sea mayor a 30cm para que el concreto fresco sobre concreto fraguado

garantiza el monolitismo de la estructura y facilita el vibrado, eliminando el

riesgo de segregación del concreto.

El concreto que haya endurecido parcialmente o se haya contaminado por

sustancias extrañas no deberá ser depositado. Igualmente no será depositado el

concreto re - templado o aquel ha sido re - mezclado después de iniciado su

fraguado.

No se aceptará la colocación de concreto que tenga más de 2.5 horas desde su

elaboración.

Se recomienda extraer como mínimo 06 muestras de concreto para realizar 03

ensayos a diferentes edades 07, 21 y 28 días. No menos de una prueba de

ensayo por cada 40 m3 de concreto colocad según reglamento.

7.4 Curado y Acabado del concreto.

A continuacion se mencionan algunas buenas practicas para el curado del

concreto.

Para el curado debemos de aplicar, en la medida de los posible, los

lineamientos del ACI y las normas tecnicas .

Se debera proteger la forma, refuerzo y equipo de concreto de los rayos de sol

directos cuando la temperatura sube a 27oC. En el caso de que el proyecto se

realizaze en climas tropicales con altas precipitaciones, se debe de contar con

un equipo de andamiaje extra para poder cubrir la zona de trabajo.

Se recomienda tambien el curado las superficies expuestas usando un manto de

tela absorbente y mantenerla mojada rociandola continuamente o, aplicar una

membrana de un compuesto de curado tan pronto se termine el acabado del

concreto y de acuerdo a las recomendaciones del fabricante.

Dejar el encofrado según indique el Ingeniero para luego pasar al siguiente

anillo.

El curado del concreto es el periodo necesario para que el concreto alcanze el

35% de la resistencia a la compresión especificada a los ventiocho (28) días o

un mínimo de tres (3) días, el que sea mayor.

Para el acabado del concerto se debe de terminar todas las superficies según

especificaciones de los planos, o según lo indique el Ingeniero.

Cualquier relieve que se encuentre debera ser removido de todas las superficies

a excepción de las superficies que van a ser cubiertas .

En las paredes expuestas rellenar con mezcla los hoyos creados al amarrar el

encofrado.

Las superficies exteriores que van a ser expuestas deben limpiarse y pulirse si

es necesario. El pulido debe producir una superficie suave y uniforme libre de

marcas, huecos, superficie vidriosa y decoloraciones. El pulido debe hacerse

con alguna herramienta manual tipo amoladoras.

7.5 Desmontaje del encofrado.

Se deben de seguir algunas recomendaciones para el desmontaje del encofrado

deslizante que se mecionan a continuacion

a) Apoyo del encofrado deslizante sobre el extremo de la pared

b) Desmontaje de los andamios exteriores

c) Desmontaje de los andamios interiores

d) Desmontaje de la plataforma inferior y construcción de una plataforma apoyada

en las paredes

e) Desmontaje de los paneles del encofrado de uno en uno

SISTEMA DE ENCOFRADO DESLIZANTE

EQUIPOS USADOS

8. DISPOSITIVOS DE CONTROL ANTES Y DURANTE EL VACIADO

CONTINUO

8.1 Dispositivos de control

Es indispensable llevar un control riguroso y metódico de los siguientes aspectos,

para mantener continuamente la plataforma horizontal y de esta manera se lleve a

buen termino el proyecto.

• Niveles

• Plomos

• Giros del molde

• Rigidez del molde

Es necesario que dichos controles se realize por profesionales altamente capacitado

porque algun deterioro o desperfecto podria causar algun accidente fatal.

8.2 Correcciones (en caso de necesidad)

• Niveles y plomos: accionamiente independiente de las gatas.

• Giros: Templadores tangenciales

• Rigidez del molde: Templadores radiales

9. PLANEAMIENTO

Se anexa el programa general de trabajo de la construccion del silo.

9.1 Determinación de los ciclos de vaciado

a. Los ciclos de vaciado dependeran basicamente del fraguado del concreto.

Despues de haber completado el emplantillado y el encofrado del del sistema

deslizante se procede al vaciado.

Fig 1. Emplantillado y armado del encofrado deslizante

b. El encofrado deslizante tiene una altura de 1.5m-1.3 y se debe de llenarse todo

el anillo hasta dejar unos 5cm2 libre al borde superior. Este procedimiento de

vaciado se hara constantemente con la ayuda de los gatos hidraulicos.

Fig 2. Etapas de vaciado

c. Si se quiere alcanzar un rendimiento diario de 4.8 ml. Se debera vaciar 0.20m

por hora. Lo que quiere decir que el encofrado debera subir 0.20m por cada

hora. Los golpes que se deben dar a los gatos dependera del fraguado del

concreto y estos deberan ser 8 golpes por hora; ya que los gatos suben en

promedio 2” por golpe.

9.2 Determinación de cuadrillas y sus cambios de tiempo.

El trabajo con este tipo de sistemas es inenterrumpido. Lo recomendable es

trabajar en dos turnos ( c/12 horas). Pero dependiendo la zona( selva, sierra),

tiempo( veranos, inverno) se podria trabajar en 3 turnos.

La ruta critica en este tipo de trabajos es el mismo concreto y no el encofrado o

el acero como se piensa.

Cuadrilla de Acero:

La habilitacion del acero vertical y horizontal se realiza antes de comenzar a

ascender y este material se distribuye mientras se sube.Para todo el trabajo se

requieren 2 operarios y 1 ayudante.

Cuadrilla de Encofrado:

Para el trabajo del armado del sistema del encofrado deslizante y los trabajos

dentro del tren de trabajo se requerien 5 operarios y 3 ayudantes.

Cuadrilla de Vaciado:

El equipo de vaciado se requerira en la etapa del vaciado a 2 operarios y 2

ayudantes . Los cuales se distribuyen de la siguiente manera:

1 opererario vaciando con la manguera concretera

1 operario viendo el nivel del concreto

1 ayudante ayudante a sosteniendo la manguera concretera

1 ayudante realizando limpieza previa y post el vaciado.

El equipo de vaciado tambien requerira a 2 oficiales los cuales 1 estara por

dentro dandole el acabado al concreto y el otro estara por fuera.

10. CONCLUSIONES Y ASPECTOS IMPORTANTES

Dentro de las principales conclusiones y aspectos importantes se tiene:

El sistema de vaciado monoliticamente permite no dejar juntas frias.

Por la velocidad de ataque existen pocos tiempos muertos entre cada

actividad , dando un flujo continuio de trabajo; dando una alta

productividad en el trabajo.

Lamentablemente con este tipo de sistemas no se puede encofrar

sistemas arquitectonicos complejos

Al iniciar el proyecto demandara de un alto costo debido al armado del

sistema del encofrado deslizante.

Como conclusion final , vivimos en un mundo competente lo que los

clientes buscan ahora es quien lo hace en el menor tiempo posible.Los

tiempo de ejecucion que brinda este sistema de encofrados deslizantes

son sumanente importantes para el cliente ,brindando confiabilidad y

respaldo para la entrega just in time de lo proyectos.

11. ANEXO

12. BIBLIOGRAFIA

RNE, 2007: “Reglamento Nacional de Edificaciones”. Cámara Peruana de la

Construcción, Lima, Perú.

AISC, 1989: “Specification for Structural Steel Buildings, Allowable Stress

Design, Plastic Design with Commentary”. American Institute of Steel

Construction, Chicago, IL., USA.

AISC, 1999: “Load and Resistance Factor Design Specification for Structural

Steel Buildings”. American Institute of Steel Construction, Chicago, IL., USA.

AISC, 2005: “Specification for Structural Steel Buildings”, ANSI/AISC360-05,

American Institute of Steel Construction, Chicago, IL., USA.

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(ACI 318-05) and Commentary (318R-05),” ACI, Mich., 2005, 430 pp.

ACI Committee 313, “Standard Practice for Design and Construction of

Concrete Silos and Stacking Tubes for Storing Granular Materials (ACI 313-

97) and Commentary (313R-97),” ACI, Mich., 1998, 19 pp.

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Concrete-Pedestal Water Towers (ACI 371R-98),” ACI, Mich., 1998.

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7-05) and Commentary,” ASCE, Virginia, 2005, 388 pp.

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Bunkers, Van Nostrand Reinhold, New York, 1984.

LLave Alberto, Encofrados Deslizantes, Lima 2005

Bragagnini Rodríguez Iván, Sistemas de Encofrados Deslizantes, 2004

ULMA PERU, "Sistemas de encofrados auto trepantes". En Manual Consola

2000

MEMORIA DE CALCULO PUENTE - Repositorio...

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