Memoria Técnica Atravieso Humberstone Tuberías 63 Mm ( Versión 09 10 10)

8/9/2019 Memoria Tcnica Atravieso Humberstone Tuberas 63 Mm ( Versin 09 10 10)

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MEMORIA DE CALCULO ATRAVIESO TUBERAS ELETRICAS 63 mm, RUTA A-16 KM 42

MEMORIA DE CLCULO

PROYECTO

ESTUDIO ESTRUCTURAL ATRAVIESO TUBERAS DE ACERODIAMETRO 63mm, RUTA A-16 KM 42, PARA RESTAURACIN

SISTEMA ELECTRICO SALITERA HUMBERSTONE

COMUNA DE POZO ALMONTE

CALCULO: JUAN CARLOS MOYANO ROZAS

INGENIERO CIVIL

MANDANTE: CORPORACIN MUSEO DEL SALITRE

CONTRATISTA: RECREACIONES COMERCIAL BAJO MOLLE S.A.

(VERSIN PRELIMINAR)

IQUIQUE, FEBRERO DEL 2013


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1. GENERALIDADES

1.1. Introduccin

El presente documento corresponde a la Memoria de Clculo delDiseo Estructural del atravieso de 5 Tuberas de acero con dimetros63mm, ubicado bajo el terrapln de la Ruta A-16, km 42 en la Pampa delTamarugal, atravieso que dar soporte y cabida a cables elctricos, paraabastecer de electricidad a la Salitrera Humberstone.

La estructuracin bsica del atravieso se realiz en forma analticacumpliendo todas las exigencias solicitadas en disposiciones Legales yNormas Pertinentes , relacionadas a Diseo, clculo, construccin ymantenimiento de los atraviesos en caminos pblicos y en formaespecial del Volumen N3 del manual de carreteras y de las siguientesdocumentos:

DFL MOP N 850 DE 1997, que fija el texto actualizado de la LeyN 15.840 y del DFL N 206 de 1960, Ley de caminos y susModificaciones posteriores.

Volmenes del manual de carreteras, Direccin de Vialidad, enparticular lo relativo a la operacin 7.301.5 factibilidad deatraviesos en Rutas Viales ( Volumen n7).

Ley de transito N 18.290 de 1984 y sus modificacionesposteriores.

Como base de clculo se consider la topografa realizada por elconsultor M&D Geomensores Ltda, contratrado por el consultor y con losdatos de terreno aportados por esta oficina de ingeniera.

1.2. Planos de proyecto

Los formatos, escalas, espesores de lneas, tipos y tamaos deletras y nmeros, notas, numeracin de planos y revisiones sernindicados en los planos.

1.3. Sistema de Unidades

1.3.1. Planos

Las dimensiones de las estructuras y sus elementos, junto con los

clculos realizados, sern expresadas en unidades del sistema mtricosegn el siguiente criterio.


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Hormign:

Unidad bsica de longitud : centmetros (cm)Unidad bsica de peso : kilogramo fuerza (kgf)

Acero:

Unidad bsica de longitud : milmetro (mm)Unidad bsica de peso : kilogramo fuerza (kgf)

1.3.2. Clculos

Los clculos estructurales debern realizarse en el sistema mtricotcnico o en el sistema internacional MKS.

1.4. Sistema de Referencia

Las cotas de nivel sern en metros. Las coordenadas de posicinsern referidas al sistema UTM referidas al DATUM provisorioSudamericano la Canoa Venezuela ao 1956, dados por OficinaIngeniera y topografa efectuada para este proyecto.

1.5. Normas, Cdigos y Referencias

Se han considerado como base para el desarrollo de esteproyecto, los siguientes documentos y planos de referencia.

1.5.1. Normas y Cdigos

1.5.1.1. Cargas

Vehcular: Peso de trafico pesado, segn mtodo de manual decarreteras Volumen N3.Terrapln: Peso propio de tierra sobre tubera.Esfuerzos internos de Hincado, generado por construccin.

1.5.1.2. Diseo

Nch 427 : Especificaciones para el Clculo de Estructurasde Acero para Edificios

Nch 428 : Ejecucin de Construcciones de AceroAISC : American Institute of Steel Construction


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UBC : Uniform Building Code, International Conferenceof Buildings Officials

ACI 318 : Cdigo de Diseo de Hormign ArmadoNch 429 : Hormign Armado - Parte I

Nch 430 : Hormign Armado - Parte II

1.5.1.3. Materiales

Acero Estructural : Nch 203 - Nch 1159 - ASTM A325 -ASTM A36

Hormign : Nch 170 - Nch 171Cemento : Nch 148 - Nch 158 - Nch 160 -

Nch 162

1.5.1.4. Soldaduras

AWS A.12.1 : Soldadura de Barras de RefuerzoAWS D.1.0 : Soldaduras EstructuralesAWS D.2.0 : Soldaduras Estructurales

2. BASES DE DISEO

2.1. Antecedentes Generales

El presente documento establece los criterios bsicos aplicados aldiseo de ingeniera de las obras relacionadas con el proyecto deconstruccin (atravieso de 5 Tuberas dimetro 63 mm).

2.2. Materiales

2.3.1. Hormign Armado

Hormigones : H25; f'c=212 [kg/cm2]; E=237000[kg/cm2]; 85% N.C.; R28=250 [kg/cm2].

2.3.2. Acero Estructural

Perfil Tubera ASTM A53 : 37-24 ES; fy = 2400 [kg/cm2];E= 2.100.000 [kg/cm2]


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2.3.3. Soldadura

Soldadura E-6011 E-7011 AWS

2.3.4. Suelo de relleno Terrapln- Peso especfico :1,85 [Ton/m3]; E=2.000 [kg/cm2].

- ancho corona terrapln = 10.0 mt.- ancho base terrapln = 15.0 mt- altura terrapln = 1.90 mts.

2.4. Estados de Carga

Se consideraron los siguientes estados de carga para eldiseo de la estructura y de sus elementos complementarios.

Peso Propio (PP)Sobrecarga (SC)

2.5. Software Utilizados

Durante el desarrollo de las diferentes etapas de diseo, se han

utilizado algunos programas computacionales, dependiendo del objetivoque se persigue. Estos software, junto a la funcin que cumplen, seespecifican a continuacin.

SAP 2000: "Programa de Anlisis Estructural y Diseo"CYPE : Mdulo para obras civiles y suelos.

Se ha utilizado para modelar la estructura y elementoscomplementarios, con el fin de obtener los esfuerzos de diseo en cadauno de ellos a los estados de carga y a las combinaciones

especificadas.

3. Modelacin Estructural

3.1. Cargas Consideradas:

Peso Propio : P.P.

Sobrecargas : S.C.


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3.2. Combinaciones de Cargas

Las combinaciones de carga utilizadas y los factores demodificacin, segn el tipo de elemento analizado, son las que se

presentan a continuacin, donde las cargas consideradas son el pesopropio de la tubera o carga muerta (PP), la sobrecarga (peso de agua yterrapln de tierra) o carga viva (SC), peso de transito por EjeEquivalentes .

3.3.1. Elementos de Hormign:

Considerado para cmaras de atravieso.

Combinacin 1 : 1.4 * PP + 1.7 * SCCombinacin 2 : 1.4 * PP + 1.4 * SC 1.4 Eventualidad

sismo x-xCombinacin 3 : 1.4 * PP + 1.4 * SC 1.4 Eventualidad

sismo y-y

Los elementos de Hormign se disean por el mtodo de lastensiones de rotura. ( en nuestro caso no fueron considerados diseosen hormign).

3.3.2. Elementos de Acero:

Combinacin 1 : 1.0 * PP + 1.0 * SCCombinacin 2 : 1.0 * PP + 1.0 * SC 1 Eventualidad

sismo x-xCombinacin 3 : 1.0 * PP + 1.0 * SC 1 Eventualidad

sismo y-y

Los elementos de acero se disean por el mtodo de las tensionesadmisibles.

4. DISEO:

4.1. CRITERIOS Y HIPTESIS

4.1.1. Modelacin


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Para obtener los esfuerzos internos en las caeras y apoyos, semodelar estos elementos como vigas simplemente apoyadas a lo largode toda su longitud, incorporndolas al modelo analticorespectivamente. ( Ver dibujo esquemtico de esquemas de nudos).

4.1.2. Cargas de Diseo

Se disearn de acuerdo a las combinaciones de diseoanteriormente descritas, considerando como carga distribuida sobre lascaeras como peso de cables (despreciables) y una carga distribuidadel peso de las caeras en estudio, adems, se analiz una cargadistribuida lineal del peso del terrapln y una carga de un caminpesado de 22 ton por eje, en la posicin ms desfavorable (centro decarpeta de rodado).

4.1.3. Chequeo y Verificacin de Tubera de acero y apoyos.

El chequeo estructural de cada tubera y apoyo, sigui un

procedimiento respetando las normas de diseo y las recomendacionesde los cdigos. El mtodo de clculo fue el de la distribucin de losesfuerzos de corte bajo el terrapln, segn la la relacin matemticaestudiada por Hogentogler, los parmetros correspondientes semuestran en Figura 4,25 adjunta en anexo, Zeta dice que el esfuerzomximo de corte es de 0,32 p, en que p= W x h , donde w= pesoespecfico del terrapln y h= altura del terrapln o suelo de relleno.

4.2. Diseo y Verificacin de la tubera de acero

Se chequea y verifica la tubera de acero que ser utilizada, paralo cual se han considerado los esfuerzos de diseo calculadosanteriormente mediante el modelo tridimensional y la frmula deHogentogler, segn siguiente esquema.

Nudo 1 Nudo 3 Nudo 4Nudo 2


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( ver detalle en plano de ingeniera lmina 01 )

4.2.1.- Caeras dimetro 63 mm esp.= 3 mm; ASTM A36:

M = mximo; N=mximo ; V= mximo.

W

M=F

F ; Fn= N/A ; Fv = V/A

A = 5,70 cm2, IX = 26,2 cm4, WX = 8,24 cm3, i= 2,4 cm,

Con; FF = 1.440 Kg/cm2 OK! caera

, m . , m .

ApoyoPoniente Apoyo

ORIENTE

Modelacin atravieso 63 mm Ruta A-16 KM 42,0

= , m ,


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4.2.2.- Resultados con cargas combinadas:

Flexin:

Combinacin 1:Combinacin 2:Combinacin 3:

Corte:Combinacin 1:Combinacin 2:Combinacin 3

Normal:Combinacin 1:Combinacin 2:Combinacin 3

ElementoApoyo

Cumple

1 o.k2 o.k3 o.k4 o.k

ElementoApoyo

Cumple


ElementoApoyo

Cumple



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5. DISEO Y CHEQUEO DE DEFORMACIONES

Las deformaciones esperadas para este tipo de suelo -dondeexiste una muy alta compacidad del suelo- sobre la camisa de acero son

despreciables y fueron chequeadas por las formulas de Boussinesq, ydel instituto de pavimento de Mosc. (chequeadas con el manual decarreteras).

6. PROCEDIMIENTO DE TRABAJO.

Dado las caractersticas de la infraestructura existente seproceder segn el volumen N7 del manual de carreteras, para elhincamiento horizontal del ducto (tunelera), mediante un martilloneumtico horizontal, teniendo en consideracin :

El espacio horizontal necesario para el trabajo de hincamiento. Se ejecutar biseles de corte en los extremos del ducto, amenidad

que se avance se retirar escombros y piedras. Una vez instalada la camisa y extrada la tierra y piedras, se

proceder a sellar la sobre excavacin de ambas bocas, conhormign h10.

Se respetar todo lo relativo a lo descrito en manual de carreteras,( 7.301.0502)

El contratista deber cumplir con toda la exigencia de seguridad encarreteras y procedimientos legales y administrativos solicitadospor Vialidad MOP.

7. PARTIDAS DEL PRESUPUESTO Y BASES DE MEDICIN.

Segn el volumen N7 del manual de carreteras, 7.301.5, se debe

describir en forma global el presupuesto de la obra proyectada, dentrode ese contexto el presupuesto global asciende al valor de $ 4.100.000+ IVA.

Juan Carlos Moyano RozasIngeniero Civil


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