informe estructural región sabana centro-rev1

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EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ, ESP i / vii INGETEC S.A. MEMORIA DE DISEÑO ESTRUCTURAL Informe estructural región Sabana Centro-Rev1.doc INFORME ESTRUCTURAL REGIÓN SABANA CENTRO REV. 1 – MARZO, 2007 oar TABLA DE CONTENIDO Artículo I. LISTA DE PLANOS......................................................................................................ii/vii Artículo II. LISTA DE ANEXOS......................................................................................................v/vii Artículo III. LISTA DE CARTILLAS DE DESPIECE........................................................................vi/vii Artículo IV. LISTA DE DISTRIBUCIÓN..........................................................................................vii/vii Artículo V. INDICE DE MODIFICACIONES.............................. ...................................................vii/vii Artículo VI. ESTADO DE REVISIÓN Y APROBACIÓN.................................................................vii/vii 1. DISEÑOS ESTRUCTURALES .................................................................................................... 1 1.1 DESCRIPCIÓN GENERAL ................................................................................................... 1 1.1.1 Estación de bombeo de Chía ........................................................................................ 1 1.1.2 Casetas de la Estación de bombeo de Chía ................................................................. 2 1.1.3 Caseta de bombas de la Estación de bombeo de Chía ................................................ 2 1.1.4 Tanque de agua potable La Valvanera (Cerro Manjui) ................................................. 3 1.1.5 Cámaras para válvulas .................................................................................................. 3 1.1.6 Anclajes de tuberías ...................................................................................................... 4 1.1.7 Pasos elevados ............................................................................................................. 4 1.2 CRITERIOS Y PARÁMETROS UTILIZADOS EN EL DISEÑO ESTRUCTURAL ................. 5 1.2.8 Análisis de estabilidad de los tanques .......................................................................... 5 1.2.9 Diseño estructural de los tanques y cámaras ............................................................... 8 1.2.10 Análisis y diseño estructural de la caseta de bombas de la Estación de bombeo de Chía 11 1.2.11 Análisis y diseño estructural de las casetas de control, de fuerza y de celaduría ...... 13 1.2.12 Cálculo de las fuerzas en los anclajes de la tubería ................................................... 14 1.2.13 Análisis y diseño estructural de los anclajes de la tubería.......................................... 18 1.2.14 Análisis y diseño estructural de los pasos elevados ................................................... 20 1.3 MEMORIAS DE DISEÑO ESTRUCTURAL ........................................................................ 21 2. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................ 23 3. REFERENCIAS.......................................................................................................................... 24

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  • EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOT, ESP i / vii

    INGETEC S.A. MEMORIA DE DISEO ESTRUCTURAL Informe estructural regin Sabana Centro-Rev1.doc

    INFORME ESTRUCTURAL REGIN SABANA CENTRO

    REV. 1 MARZO, 2007oar

    TABLA DE CONTENIDO Artculo I. LISTA DE PLANOS......................................................................................................ii/vii

    Artculo II. LISTA DE ANEXOS......................................................................................................v/vii

    Artculo III. LISTA DE CARTILLAS DE DESPIECE........................................................................vi/vii

    Artculo IV. LISTA DE DISTRIBUCIN..........................................................................................vii/vii

    Artculo V. INDICE DE MODIFICACIONES.............................. ...................................................vii/vii

    Artculo VI. ESTADO DE REVISIN Y APROBACIN.................................................................vii/vii

    1. DISEOS ESTRUCTURALES .................................................................................................... 1 1.1 DESCRIPCIN GENERAL................................................................................................... 1

    1.1.1 Estacin de bombeo de Cha ........................................................................................ 1 1.1.2 Casetas de la Estacin de bombeo de Cha................................................................. 2 1.1.3 Caseta de bombas de la Estacin de bombeo de Cha................................................ 2 1.1.4 Tanque de agua potable La Valvanera (Cerro Manjui) ................................................. 3 1.1.5 Cmaras para vlvulas.................................................................................................. 3 1.1.6 Anclajes de tuberas ...................................................................................................... 4 1.1.7 Pasos elevados ............................................................................................................. 4

    1.2 CRITERIOS Y PARMETROS UTILIZADOS EN EL DISEO ESTRUCTURAL ................. 5 1.2.8 Anlisis de estabilidad de los tanques .......................................................................... 5 1.2.9 Diseo estructural de los tanques y cmaras ............................................................... 8 1.2.10 Anlisis y diseo estructural de la caseta de bombas de la Estacin de bombeo de Cha 11 1.2.11 Anlisis y diseo estructural de las casetas de control, de fuerza y de celadura...... 13 1.2.12 Clculo de las fuerzas en los anclajes de la tubera ................................................... 14 1.2.13 Anlisis y diseo estructural de los anclajes de la tubera.......................................... 18 1.2.14 Anlisis y diseo estructural de los pasos elevados ................................................... 20

    1.3 MEMORIAS DE DISEO ESTRUCTURAL ........................................................................ 21 2. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................ 23

    3. REFERENCIAS.......................................................................................................................... 24

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    LISTA DE PLANOS

    EDGE-ES-39-42 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA. LOCALIZACIN GENERAL - DIMENSIONES

    EDGE-ES-40-43 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA. TANQUE DIMENSIONES - CORTES

    EDGE-ES-41-44 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA. TANQUE CORTES - DETALLES

    EDGE-ES-42-45 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA. CASETAS DE CONTROL Y FUERZA. CIMENTACIN - REFUERZO - DETALLES

    EDGE-ES-43-46 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA. CASETAS DE CONTROL Y FUERZA. VIGAS - COLUMNAS - DETALLES

    EDGE-ES-44-47 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA. CASETA DE CELADURA. DIMENSIONES REFUERZO - DETALLES

    EDGE-ES-45-48 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA. CASETA PUENTE GRA. PLANTAS - CORTES DIMENSIONES

    EDGE-ES-46-49 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA. CASETA PUENTE GRA. CORTES - DETALLES

    EDGE-ES-47-50 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA. TANQUE - LOSA DE FONDO - REFUERZO

    EDGE-ES-48-51 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA. TANQUE - LOSA DE CUBIERTA - REFUERZO

    EDGE-ES-49-52 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA. TANQUE - CORTES - REFUERZO

    EDGE-ES-50-53 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA. TANQUE - VIGAS Y COLUMNAS - REFUERZO

    EDGE-ES-51-54 TANQUE DE AGUA POTABLE LA VALVANERA. LOCALIZACIN GENERAL - DIMENSIONES

    EDGE-ES-52-55 TANQUE DE AGUA POTABLE LA VALVANERA. PLANTAS Y CORTES - DIMENSIONES

    EDGE-ES-53-56 TANQUE DE AGUA POTABLE LA VALVANERA. CORTES - DETALLES - DIMENSIONES

    EDGE-ES-54-57 TANQUE DE AGUA POTABLE LA VALVANERA. LOSA DE FONDO - REFUERZO

    EDGE-ES-55-58 TANQUE DE AGUA POTABLE LA VALVANERA. LOSA DE CUBIERTA - REFUERZO

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    REV. 1 MARZO, 2007oar

    EDGE-ES-56-59 TANQUE DE AGUA POTABLE LA VALVANERA. CORTES - REFUERZO

    EDGE-ES-57-60 TANQUE DE AGUA POTABLE LA VALVANERA. CAJAS DE ENTRADA Y SALIDA - REFUERZO I

    EDGE-ES-58-61 TANQUE DE AGUA POTABLE LA VALVANERA. CAJAS DE ENTRADA Y SALIDA - REFUERZO II

    EDGE-ES-59-62 CERRAMIENTO EN MALLA ESLABONADA. PUERTAS DIMENSIONES Y DETALLES

    EDGE-ES-60-63 CONEXIN TIBITOC A ESTACIN DE BOMBEO CHA. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 1 DE 2

    EDGE-ES-60-63 CONEXIN TIBITOC A ESTACIN DE BOMBEO CHA. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 2 DE 2

    EDGE-ES-61-64 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA A TANQUE LA VALVANERA. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 1 DE 3

    EDGE-ES-61-64 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA A TANQUE LA VALVANERA. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 2 DE 3

    EDGE-ES-61-64 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA A TANQUE LA VALVANERA. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 3 DE 3

    EDGE-ES-62-65 TANQUE LA VALVANERA A COTA. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 1 DE 5

    EDGE-ES-62-65 TANQUE LA VALVANERA A COTA. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 2 DE 5

    EDGE-ES-62-65 TANQUE LA VALVANERA A COTA. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 3 DE 5

    EDGE-ES-62-65 TANQUE LA VALVANERA A COTA. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 4 DE 5

    EDGE-ES-62-65 TANQUE LA VALVANERA A COTA. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 5 DE 5

    EDGE-ES-63-66 TANQUE LA VALVANERA A TABIO. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 1 DE 4

    EDGE-ES-63-66 TANQUE LA VALVANERA A TABIO. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 2 DE 4

    EDGE-ES-63-66 TANQUE LA VALVANERA A TABIO. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 3 DE 4

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    REV. 1 MARZO, 2007oar

    EDGE-ES-63-66 TANQUE LA VALVANERA A TABIO. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO, HOJA 4 DE 4

    EDGE-ES-64-67 RAMAL A TENJO. ANCLAJES DE CONCRETO CODOS. DIMENSIONES Y REFUERZO.

    EDGE-ES-65-68 CONDUCCIN A COTA, TABIO Y TENJO. CAJAS PARA VLVULAS. DIMENSIONES - CORTES.

    EDGE-ES-66-69 CONDUCCIN A COTA, TABIO Y TENJO. CAJAS PARA VLVULAS. DETALLES DIMENSIONES.

    EDGE-ES-67-70 CONDUCCIN A COTA, TABIO Y TENJO. CAJAS PARA VLVULAS. REFUERZO.

    EDGE-ES-71-77 CRUCES DE QUEBRADAS Y ROS. PASOS ELEVADOS DIMENSIONES.

    EDGE-ES-72-78 CRUCES DE QUEBRADAS Y ROS. PASOS ELEVADOS DIMENSIONES DETALLES.

    EDGE-ES-73-79 CRUCES DE QUEBRADAS Y ROS. SISTEMAS DE PERFORACIN DIRIGIDA.

    EDGE-ES-74-80 CRUCE DEL RO BOGOT. PASO ELEVADO DIMENSIONES.

    EDGE-ES-75-81 CRUCE DEL RO BOGOT. PASO ELEVADO DIMENSIONES DETALLES.

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    LISTA DE ANEXOS

    Anexo 1 MEMORIAS DE CLCULO ESTRUCTURAL TANQUE - ESTACIN DE BOMBEO DE CHA

    Anexo 2 MEMORIAS DE CLCULO ESTRUCTURAL TANQUE LA VALVANERA

    Anexo 3 MEMORIAS DE CLCULO ESTRUCTURAL CMARAS PARA VLVULAS

    Anexo 4 MEMORIAS DE CLCULO ESTRUCTURAL CASETA DE BOMBAS - ESTACIN DE BOMBEO DE CHA

    Anexo 5 MEMORIAS DE CLCULO ESTRUCTURAL CASETAS DE CONTROL Y FUERZA - ESTACIN DE BOMBEO DE CHA

    Anexo 6 MEMORIAS DE CLCULO ESTRUCTURAL CASETA DE CELADURA - ESTACIN DE BOMBEO DE CHA

    Anexo 7 MEMORIAS DE CLCULO ANCLAJES PARA TUBERAS

    Anexo 8 MEMORIAS DE CLCULO PASOS ELEVADOS DE LA CONDUCCIN

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    REV. 1 MARZO, 2007oar

    LISTA DE CARTILLAS DE DESPIECE

    EDGE-ES-CD-008 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA - TANQUE

    EDGE-ES-CD-009 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA CASETA DE CONTROL

    EDGE-ES-CD-010 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA CASETA DE FUERZA

    EDGE-ES-CD-011 ESTACIN DE BOMBEO DE CHA CASETA DE CELADURA

    EDGE-ES-CD-012 TANQUE LA VALVANERA

    EDGE-ES-CD-013 CONDUCCIN COTA, TABIO Y TENJO. CAJAS PARA VLVULAS

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    REV. 1 MARZO, 2007oar

    LISTA DE DISTRIBUCIN DEPENDENCIA No. de copias

    ACUEDUCTO DE BOGOT 1

    Centro de Documentacin del Proyecto 1 NDICE DE MODIFICACIONES

    Revisin del Seccin Fecha de Observaciones documento Modificada Modificacin

    0 - Enero, 2007 Versin original

    1 - Marzo, 2007 Adicin diseos pasos elevados

    ESTADO DE REVISIN Y APROBACIN Contrato: 1-02-26200-155-2006

    Ttulo Documento: INFORME ESTRUCTURAL REGIN SABANA CENTRO

    Documento No.: EDGE-008

    No. de Revisin 0 1 2 3

    Nombre O. Ardila R.

    Firma Vo.Bo. Responsable por elaboracin

    Fecha Marzo, 2007

    Nombre G. Gmez R.

    Firma Vo.Bo. Revisor

    Fecha Marzo, 2007

    Nombre S. Palacio B.

    Vo.Bo. Coordinador del Proyecto Firma

    Fecha Marzo, 2007

    Nombre A. Marulanda E.

    Vo.Bo. Director del Proyecto Firma AP

    RO

    BA

    CI

    N

    Fecha Marzo, 2007

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    1. DISEOS ESTRUCTURALES

    1.1 DESCRIPCIN GENERAL

    Este informe presenta el dimensionamiento, anlisis de estabilidad y diseo estructural para las obras que conforman el acueducto de la regin Sabana Centro, el cual incluye: la estacin de bombeo de Cha, el tanque de agua potable La Valvanera o Manjui, una cmara para vlvulas de la conduccin hacia Cota, una cmara para vlvulas de la conduccin hacia Tenjo y 1036 anclajes de concreto para los siguientes tramos de tubera: Unin de la lnea Tibitoc hacia el tanque de la estacin de bombeo Cha con dimetro de 500 mm (68 anclajes), estacin de bombeo Cha hacia el tanque La Valvanera con dimetro de 500 mm (209 anclajes), tanque La Valvanera hacia Cota con dimetro de 300 mm (405 anclajes), tanque La Valvanera hacia Tabio con dimetros de 300mm y 200mm (288 anclajes) y el ramal hacia Tenjo con dimetro de 250 mm (66 anclajes).

    Los diseos estructurales de las obras correspondientes a los pasos de la conduccin en las intersecciones con los ros y quebradas fueron realizados con la informacin bsica suministrada por los diseos del ingeniero Fabio Castrelln Snchez, utilizando una estructura en cercha metlica simplemente apoyada en sus extremos con una luz mxima de 20 metros para sostener la tubera de la conduccin. El paso elevado sobre el ro Bogot, se realiz con la informacin bsica suministrada por la EAAB, utilizando una estructura en cercha metlica con luces de 15 metros, 37.4 metros y 12 metros. En los sitios en donde no sea posible realizar un paso elevado de la tubera, el Contratista deber proponer un sistema de paso con perforacin dirigida similar al presentado en los diseos. En todas las situaciones, el Contratista deber ajustar los diseos y mtodos constructivos de acuerdo con las condiciones hidrulicas y geotcnicas encontradas en cada sitio.

    Se aclara que los diseos hidrulicos del proyecto fueron realizados por el ingeniero Fabio Castrelln Snchez, y que Ingetec no tuvo participacin alguna en los mismos. Por tanto, los diseos bsicos con la ubicacin y reas de las estructuras, dimensiones hidrulicas, distribucin de equipos mecnicos (bombas y vlvulas), cotas de elevacin y conexiones a redes de acueducto existentes, fueron tomados del diseo hidrulico suministrado por la EAAB.

    1.1.1 Estacin de bombeo de Cha

    La estacin de bombeo est localizada en un terreno cuya rea aproximada es de 3800 m2. Est compuesta por un tanque enterrado para almacenar 830 m3 de agua, una caseta para la operacin del puente gra, casetas de control y de fuerza, caseta de vigilancia, un patio de maniobras, una zona de parqueo y un cerramiento en malla eslabonada. En el plano EDGE-ES-39-42 se muestra la localizacin general de las obras de la estacin de bombeo.

    El sistema estructural para el tanque enterrado, diseado para resistir las cargas verticales y laterales es el de una seccin rectangular en planta, formando una estructura de concreto reforzado rgido compuesto por cuatro muros perimetrales. Tiene losas macizas de cimentacin y de cubierta apoyadas sobre marcos de rigidez intermedios compuestos por vigas y columnas, los

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    cuales se encuentran localizados ortogonalmente el uno con respecto al otro; esto con el fin de reducir la luz de apoyo de las losas superior e inferior con las paredes verticales y as obtener un espesor menor traducindose en ahorro de concreto y peso propio de las losas.

    En la losa superior del tanque se ha previsto la construccin de una caseta con un rea aproximada de 115 m2, que aloja el puente gra con una capacidad de trabajo de 5.0 toneladas (segn la informacin suministrada por el ingeniero Fabio Castrelln Snchez) para realizar las operaciones de montaje de las bombas ubicadas sobre la superficie de la losa de cubierta.

    La losa de fondo presenta un escaln de un metro de profundidad, el cual crea un foso para la succin del agua hacia las bombas.

    Para el rebose y control del nivel de agua dentro del tanque, se tiene previsto una caja de seccin cuadrada ubicada en la esquina del tanque, que descarga hacia una tubera embebida en el concreto para posteriormente conectarse al sistema de drenaje previsto en el sitio.

    1.1.2 Casetas de la Estacin de bombeo de Cha

    El sistema estructural utilizado para las casetas de control y de fuerza y para la caseta de vigilancia est compuesto por zapatas, vigas de cimentacin, placa area, columnas y vigas de cubierta en concreto reforzado. En los planos EDGE-ES-42-45, EDGE-ES-43-46 y EDGE-ES-44-47 se muestra la disposicin y dimensiones de estas casetas.

    1.1.3 Caseta de bombas de la Estacin de bombeo de Cha

    En los planos EDGE-ES-45-48 y EDGE-ES-46-49 se muestra la disposicin y dimensiones de esta caseta.

    El sistema estructural utilizado para la caseta de bombas est conformado por una estructura metlica con los siguientes elementos:

    1.1.3.1 Correas

    Las correas son perfiles abiertos de lamina delgada en forma de C con una altura de 120 mm por ancho de 60 mm y con un espesor de 2.5 mm.

    1.1.3.2 Prtico Tipo1

    El prtico tipo 1 es un prtico que consta de una viga en celosa con ngulos en seccin rectangular y dos columnas conformadas por un perfil HEA 200 que se apoyan sobre platinas ancladas a pedestales de concreto localizados sobre la losa de cubierta del tanque.

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    1.1.3.3 Prtico Tipo 2

    El prtico 2 est conformado por cuatro columnas en perfiles HEA 200 unidas por vigas en celosa con ngulos de seccin rectangular, igualmente apoyados sobre platinas ancladas a pedestales de concreto de la cubierta del tanque.

    1.1.3.4 Vigas Carrileras

    Las vigas carrilera estn conformadas por perfiles IPE 360 que se apoyan mediante mnsulas a las columnas de los prticos tipo 1.

    1.1.4 Tanque de agua potable La Valvanera (Cerro Manjui)

    En esta parte del proyecto se contempla el diseo de la estructura para un tanque semi-enterrado para almacenamiento de agua potable, con una capacidad de 510 m3 de agua.

    En el plano EDGE-ES-51-54 se muestra la localizacin general de este tanque.

    El sistema estructural utilizado para resistir las cargas verticales y laterales es el de una seccin rectangular en planta, formando una estructura de concreto reforzado con dos cmaras de tipo rgido compuesto por cuatro muros perimetrales y un muro divisorio. A la vez tiene losas macizas de cimentacin y de cubierta apoyadas directamente sobre los muros, los cuales se encuentran localizados ortogonalmente el uno con respecto al otro.

    En la losa superior del tanque y en las cajas de entrada y salida se ha previsto de un acceso conformado por tapas de seguridad para poder realizar las operaciones de limpieza y mantenimiento; as mismo se ha previsto la colocacin de tuberas para ventilacin.

    En la losa de fondo de cada cmara se tienen dos fosos de seccin cuadrada en donde se encuentran las tuberas de drenaje y entrega a la lnea de suministro.

    Cada tanque tiene una caja para la entrada y salida de agua, cuyas dimensiones permiten alojar las vlvulas para el control de llenado o entrega a las lneas de suministro de agua.

    Para el rebose y control del nivel de agua dentro del tanque, se tienen previstas unas cajas de seccin cuadrada ubicadas en las esquinas de cada cmara, que descargan por una tubera que quedar embebida en el concreto en los sitios indicados en los planos, para posteriormente conectar al sistema de drenaje previsto en el sitio.

    1.1.5 Cmaras para vlvulas

    Las cmaras son unas cajas de concreto reforzado dimensionadas para alojar las vlvulas de control para las conducciones hacia Cota y hacia Tenjo.

    En el plano EDGE-ES-65-68 se muestran las dimensiones de estas dos cmaras.

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    La estructura de las cajas est compuesta por una losa de fondo maciza, cuatro muros laterales, una losa maciza superior, una tapa para acceso de 0,60 metros de dimetro para realizar las labores de inspeccin y mantenimiento y otra tapa cuadrada de 1,10 metros para el montaje o mantenimiento de las vlvulas.

    El dimensionamiento se realiz para que los muros y las losas resistan todas las fuerzas generadas por el terreno circundante, su peso propio, el nivel fretico (en caso de existir), las cargas vivas y la carga por sismo.

    1.1.6 Anclajes de tuberas

    Los anclajes de la tubera de conduccin estarn localizados en los vrtices horizontales y verticales de las conducciones.

    En el plano EDGE-ES-60-63 se muestran las abscisas, las dimensiones y el acero de refuerzo para los anclajes de los codos de la tubera para la conduccin desde la conexin de la tubera de Tibitoc al tanque de la estacin de bombeo de Cha.

    En el plano EDGE-ES-61-64 se muestran las abscisas, las dimensiones y el acero de refuerzo para los anclajes de los codos de la tubera desde la estacin de bombeo de Cha hasta el tanque La Valvanera.

    En el plano EDGE-ES-62-65 se muestran las abscisas, las dimensiones y el acero de refuerzo para los anclajes de los codos de la tubera desde el tanque La Valvanera hasta Cota.

    En el plano EDGE-ES-63-66 se muestran las abscisas, las dimensiones y el acero de refuerzo para los anclajes de los codos de la tubera desde el tanque La Valvanera hasta Tabio.

    En el plano EDGE-ES-64-67 se muestran las abscisas, las dimensiones y el acero de refuerzo para los anclajes de los codos de la tubera del ramal a Tenjo, proveniente del tanque La Valvanera.

    El dimensionamiento se har para resistir las cargas generadas sobre la tubera debido al efecto de la presin interna mxima presente (presin de prueba), actuando como apoyos para transmitir los esfuerzos al terreno en los sitios de cambio de direccin de la conduccin.

    Los anclajes sern en concreto, en donde el empuje total generado sobre l ser soportado por la friccin anclaje-terreno, peso propio del anclaje y la capacidad de soporte lateral del terreno adyacente.

    1.1.7 Pasos elevados

    Los pasos de la tubera de conduccin en los ros y quebradas se realizarn a travs de una cercha metlica apoyada en los vrtices para una luz mxima de 20 metros y el paso elevado sobre el ro Bogot se har igualmente con una cercha metlica de tres(3) luces. Los apoyos de la estructura metlica estarn conformados por una viga cabezal que descansa sobre un pedestal y una zapata, que transmitir las cargas verticales y horizontales al suelo de fundacin.

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    INFORME ESTRUCTURAL REGIN SABANA CENTRO

    REV. 1 MARZO, 2007oar

    El dimensionamiento se hizo para resistir las cargas generadas sobre la cercha metlica y sobre los apoyos debido al efecto del peso propio de la tubera, de la cercha y del agua, al efecto del viento y del sismo. Adems, se consider una carga viva actuando en ciertos puntos centrales de la cercha que se generar durante el proceso constructivo y de mantenimiento de la estructura.

    Alternativamente se presenta el sistema de perforacin Drilling para pasos subfluviales, en el caso en que no sea posible realizar los pasos de los ros y quebradas utilizando la cercha metlica. Para el cruce de vas o terraplenes se presenta el sistema de perforacin dirigida Ramming. En todas las situaciones para los pasos de la tubera, El Contratista deber revisar y ajustar los diseos y mtodos constructivos, previa aprobacin de la Gobernacin de Cundinamarca.

    En el plano EDGE-ES-71-77 se muestran la configuracin y dimensiones de los pasos de la conduccin para una luz mxima de 20 metros.

    En el plano EDGE-ES-72-78 se muestra los detalles de la estructura metlica y el acero de refuerzo de los apoyos de concreto.

    En el plano EDGE-ES-73-79 se muestra un esquema tpico de pasos con los sistemas de perforacin dirigida tipo Ramming para las vas o terraplenes y tipo Drilling para los pasos subfluviales.

    En el plano EDGE-ES-74-80 se muestra la configuracin y dimensiones del paso de la conduccin sobre el ro Bogot.

    En el plano EDGE-ES-75-81 se muestra los detalles de la estructura metlica y el acero de refuerzo de los apoyos y pilotes de concreto del paso de la conduccin sobre el ro Bogot.

    1.2 CRITERIOS Y PARMETROS UTILIZADOS EN EL DISEO ESTRUCTURAL El anlisis de estabilidad y diseo estructural se realiz segn los lineamientos dados por las Normas Colombianas de Diseo y Construccin Sismo Resistente (NSR-98), el Cdigo Colombiano de Diseo Ssmico de Puentes (CCDSP-95) y las siguientes normas tcnicas de servicio de la EAAB: NS-002-Criterios de diseo estructural, NS-060-Criterios de diseo de anclajes en redes de acueducto y alcantarillado, NS-062-Criterios generales para diseo de tanques y NS-077-Cajas para accesorios de acueducto. 1.2.8 Anlisis de estabilidad de los tanques

    Para la Estacin de bombeo de Cha, considerando la localizacin establecida para el tanque, el cual estar totalmente encajonado en los cuatro lados contra el relleno, implica que no se tendr problemas de estabilidad al volcamiento y al deslizamiento. Debido a esto, se estudiaron nicamente las combinaciones de carga que determin un adecuado factor de seguridad a la flotacin de la estructura considerando el 100% del nivel fretico en el terreno, dado por la dificultad de drenar la fundacin de la estructura.

    Para el tanque La Valvanera, considerando la localizacin establecida en el diseo como tanque semi-enterrado, se analiz la estabilidad al volcamiento, al deslizamiento y a la flotacin. Se consideraron las combinaciones de carga que determinaron un adecuado factor de seguridad al volcamiento, al deslizamiento y a la flotacin de la estructura.

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    Los diseos se elaboraron para que el rea de cimentacin de las estructuras tenga unas dimensiones que no generen esfuerzos de contacto en la superficie estructura-material de fundacin superiores al esfuerzo admisible del estrato de fundacin, para los siguientes casos de carga.

    1.2.8.1 Casos de carga

    Caso I Condicin de construccin o mantenimiento: se tuvo en cuenta la carga muerta de la estructura, empuje de relleno y empuje hidrosttico del nivel fretico (en caso de existir), sin incluir el peso de las vlvulas ni de las cargas vivas peatonales o del camin de diseo.

    Caso II Condicin de prueba de estanqueidad: se tuvo en cuenta la carga muerta de la estructura y el empuje hidrosttico producido por el agua dentro del tanque, sin incluir el peso de la losa de cubierta.

    Caso III Condicin usual de operacin: se consider el peso propio de la estructura, empuje de relleno, empuje hidrosttico del nivel fretico, empuje del relleno por sobrecarga, el peso de las vlvulas y la carga viva de diseo sobre la cubierta.

    Caso IV

    Condicin extrema de operacin: Caso III con sismo en la direccin horizontal ms desfavorable.

    1.2.8.2 Factores de seguridad

    Se utiliz la siguiente expresin para el clculo del factor de seguridad a la flotacin:

    FSFVFSF =...

    En donde:

    FV = fuerzas verticales

    FS = fuerzas de subpresin

    El factor de seguridad a la flotacin debe ser mayor a 1,50 para todos los casos de carga considerados.

    Para las condiciones de construccin, mantenimiento, estanqueidad y usual de carga, el rea de la fundacin deber trabajar completamente a compresin.

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    Para la condicin extrema de operacin se establece que el rea de fundacin que trabaja a compresin debe ser por lo menos del 75% y se permite un sobre-esfuerzo del 33% de la capacidad admisible del estrato de fundacin.

    Se utiliz la siguiente expresin para el clculo del factor de seguridad al deslizamiento:

    FHFSFVfDSF )(.. =

    En donde:

    FV = fuerzas Verticales

    FS = fuerzas de subpresin

    FH = fuerzas Horizontales

    = ngulo de friccin interna

    f = tg

    El factor de seguridad al deslizamiento debe ser mayor a 1,50 para la condicin de carga de operacin, 1,30 para las condiciones de carga de mantenimiento o construccin y 1,10 para la condicin de carga extrema.

    Se utiliz la siguiente expresin para el clculo del factor de seguridad al volcamiento:

    MAMRVSF =...

    En donde:

    MR = momentos resistentes

    MA = momentos actuantes

    El factor de seguridad al volcamiento debe ser mayor a 3,00 para todos los casos de carga considerados.

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    1.2.9 Diseo estructural de los tanques y cmaras

    Para el anlisis estructural de los diferentes elementos de los tanques y cmaras para vlvulas se usaron las cargas que se describen a continuacin:

    1.2.9.1 Cargas muertas

    Se considera como carga muerta el peso de la totalidad de la estructura, el cual incluye: losa de fondo, muros, losa superior, vigas, columnas, tapas removibles, tuberas, vlvulas o bombas y todos sus accesorios.

    Peso propio del concreto reforzado 23,5 kN/ m (2,40 t/m)

    Peso elementos metlicos 77,0 kN/ m (7,85 t/m)

    Peso del agua 9,81 kN/ m (1,00 t/m)

    1.2.9.2 Cargas vivas

    Para efectos del diseo de los tanques y cajas bajo el efecto de cargas vivas se consider lo siguiente:

    Carga viva peatonal de 4,90 kN/m2 (0,50 t/m2) para tanques semi-enterrados.

    Camin estndar del CCDSP-95: C40-95, para tanques enterrados.

    1.2.9.3 Presin hidrosttica

    Se calcul con la siguiente expresin:

    22/1 wwHEw = En donde:

    Ew = empuje hidrosttico

    w = peso especfico del agua Hw = altura de la lmina de agua

    1.2.9.4 Presin del terreno, empuje en reposo

    Se calcul con la siguiente expresin:

    22/1 MMoo HKP =

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    En donde:

    Po = presin de reposo del material

    Ko = coeficiente de presin de reposo del material = 1-sen() = ngulo de friccin interna del material M = peso especfico del material HM = altura del material por debajo del nivel de rasante

    1.2.9.5 Sobrecarga del terreno por carga externa

    Se calcul con la siguiente expresin:

    hKP Mos =

    En donde:

    Ps = presin del terreno por sobrecarga

    Ko = coeficiente de presin de reposo del material = 1-sen() = ngulo de friccin interna del material M = peso especfico del material h = altura de 0,70 metros

    1.2.9.6 Sismo

    o En la Estructura Se tom una fuerza horizontal equivalente al 20% del peso de la estructura en cualquier direccin aplicada en el centro de gravedad de la misma, equivalente a un valor de aceleracin Aa de 0,20g de acuerdo a la NSR-98.

    o En el relleno

    La sobrepresin en los muros debida al relleno, la cual se presenta en el momento de ocurrencia del sismo, se calcul mediante la teora simplificada de Mononobe-Okabe aplicada a 0,67 de la altura del relleno considerado.

    KdPoERS *=

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    En donde:

    ERS = sobrepresin ejercida el material

    Po = presin de reposo del material

    Kd = * /g = aceleracin Aa = 0,20 g g = aceleracin de la gravedad

    o En el agua

    Para el caso de muros verticales, la sobrepresin hidrodinmica horizontal simplificada ejercida por el agua en los muros, la cual se presenta en el momento de un sismo, se determina utilizando la frmula de Westergaard mediante la expresin:

    En donde:

    P = Sobrepresin ejercida por el agua

    = aceleracin Aa = 0,20 g M = peso especfico del agua H = Altura total de la lmina de agua

    h = Altura de la lmina de agua en el punto de consideracin

    1.2.9.7 Combinaciones de carga

    Para el diseo estructural en concreto reforzado se utiliz el mtodo de la rotura (coeficientes de carga y resistencia) con los siguientes factores de mayoracin de carga:

    Caso I : 1,60 CM +1,70 E +1,70 H

    Caso II : 1,40 CM +1,40 E

    Caso III : 1,30 (CM + 1,67 (CV + I) + 1,70 E + 1,70 H

    = 1,30 CM + 2,17(CV + I) + 1,70 E + 1,70 H para estructuras enterradas.

    HhP w87=

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    Caso III : 1,40 CM + 1,70 CV + 1,70 H para estructuras semi-enterradas.

    Caso IV : 1,05 CM +1,25 (CV + I) + 1,28 E + 1,28 H para estructuras enterradas.

    1,05 CM +1,28 CV + 1,28 H para estructuras semi-enterradas.

    En donde:

    CM : Carga muerta

    CV: Carga viva camin C-40-95 o carga viva peatonal

    H: Presin hidrosttica

    E: Empuje de Tierras

    I = Impacto de la carga viva

    1.2.9.8 Materiales

    Para la construccin de las diferentes partes que conforman los tanques o las cajas de las vlvulas, se utiliza concreto con una resistencia a la compresin fc = 28 MPa (4 000 psi) a los 28 das.

    Se utiliza acero de refuerzo corrugado, que cumpla la norma ASTM A-615, con un lmite de fluencia no menor a 420,0 MPa (60 000 psi).

    Los elementos metlicos para las escaleras, perfiles y fijaciones son en acero estructural al carbono, que cumpla la norma ASTM A-36/A36M.

    Soldadura con electrodos E70XX.

    1.2.10 Anlisis y diseo estructural de la caseta de bombas de la Estacin de bombeo de Cha

    Para el diseo estructural de los diferentes elementos de la caseta de bombas se aplic lo descrito en la NSR-98, especialmente los ttulos B y F.

    1.2.10.1 Cargas de viento

    Para evaluar la fuerza del viento sobre la estructura se utiliz una velocidad bsica de viento de 80 km/h. Las cargas de viento sobre la estructura se evaluaron dividiendo la estructura en paneles y evaluando la carga para cada uno de ellos como el rea expuesta multiplicada por la presin especificada y por el coeficiente de fuerza. La fuerza calculada se aplic como cargas puntuales sobre los nudos de la estructura aferentes a cada panel considerado.

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    1.2.10.2 Cargas muertas

    El peso propio de la estructura es evaluado por el programa de computador SAP2000, con base en las longitudes de eje a eje calculadas partiendo de las coordenadas de los nudos y multiplicadas por los pesos unitarios de cada tipo de perfil.

    Se consideran las siguientes cargas muertas actuando sobre la estructura:

    Peso elementos metlicos 77,0 kN/ m

    Carga Cubierta 0,15 kN/m2

    Carga Puente gra 82,0 kN

    1.2.10.3 Carga viva

    Carga viva de diseo sobre la cubierta 0,50 kN/ m2

    1.2.10.4 Carga ssmica

    Segn la NSR-98, las estructuras se encuentra localizadas en una zona de amenaza ssmica intermedia, correspondiente al municipio de Cha, pertenecen al Grupo I de importancia por ser estructuras de ocupacin normal, y segn el perfil estratigrfico del suelo tienen un coeficiente de sitio S4.

    1.2.10.5 Combinaciones de carga

    Por encontrarse la estructura en una zona de amenaza ssmica intermedia se seleccion una capacidad de disipacin moderada DMO, y un coeficiente de reduccin R de 5.0 correspondiente a una estructura aporticada en acero con disipacin de energa moderada.

    Para el diseo de la estructura se utiliz la filosofa de diseo de los coeficientes de carga y resistencia con los siguientes factores de mayoracin de carga:

    1.20 CM + 1.60 CV + 0.80 W + 1.20 Pg

    1.20 CM + 1.30 W + 0.50 CV + 1.20 Pg

    1.20 CM + 1.00 E + 1.20 Pg

    1.20 CM + 1.60 CV + 1.20 Pg

    En donde:

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    CM : Carga muerta

    CV: Carga viva de cubierta

    E: carga de sismo

    Pg: carga producida por el puente gra

    1.2.10.6 Materiales

    Para perfiles y platinas se utiliz acero de calidad ASTM-A36.

    Soldadura E70XX para columnas y montantes, E60XX para contravientos y redundantes.

    Pernos de Anclaje varilla roscada SAE 1020.

    1.2.11 Anlisis y diseo estructural de las casetas de control, de fuerza y de celadura

    Para el diseo estructural de los diferentes elementos de la caseta de control, caseta de fuerza y de la caseta de celadura se aplic lo descrito en la NSR-98, especialmente los ttulos B, C y E.

    1.2.11.1 Cargas muertas

    Se consideran las siguientes cargas muertas actuando sobre la estructura:

    Impermeabilizacin 0,15 kN/ m2

    Alistado 0,44 kN/ m2

    Tejas 0,25 kN/ m2

    Muros 0,94 kN/ m

    Peso losa de cubierta 4,20 kN/ m2

    Iluminacin 0,10 kN/ m2

    1.2.11.2 Carga viva

    Carga viva de diseo sobre la cubierta 1,80 kN/ m2

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    1.2.11.3 Combinaciones de carga

    Por encontrarse la estructura en una zona de amenaza ssmica intermedia se seleccion una capacidad de disipacin moderada DMO, y un coeficiente de reduccin R de 5.0 correspondiente a una estructura aporticada en concreto con disipacin de energa moderada.

    Para el diseo estructural se utiliz el mtodo de los coeficientes de carga y resistencia con los siguientes factores de mayoracin de carga:

    1,40 CM +1,70 CV

    1,05 CM +1,28 CV +-E/R

    En donde:

    CM : Carga muerta

    CV: Carga viva

    E: carga de sismo

    R = coeficiente de reduccin de energa

    1.2.11.4 Materiales

    Concreto con una resistencia a la compresin fc = 21 MPa (3 000 psi), para zapatas, vigas de cimentacin, placa area, columnas y vigas de cubierta.

    Se utiliza acero de refuerzo corrugado, que cumpla la norma ASTM A-615, con un lmite de fluencia no menor a 420,0 MPa (60 000 psi), para todas las varillas de dimetro de 3/8 a 1.

    1.2.12 Clculo de las fuerzas en los anclajes de la tubera

    1.2.12.1 Criterios de diseo para los anclaje de las tuberas

    En el presente numeral se describen los criterios utilizados para estimar las fuerzas de diseo de los anclajes de las tuberas del proyecto Sabana Centro.

    La estimacin de las fuerzas de diseo de los anclajes est basada en los requisitos tcnicos indicados en los documentos y normas aplicables establecidos por las EAAB, y en las comunicaciones que nos fueron enviadas por la EAAB al respecto:

    A continuacin se relacionan los criterios tcnicos utilizados en las evaluaciones mencionadas:

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    De acuerdo con lo indicado en la comunicacin de la EAAB de 9 de enero de 2007 los anclajes debern ser diseados de acuerdo con los requisitos establecidos en la norma NS-060 de la EAAB Criterios de Diseo de anclajes en redes de Acueducto y alcantarillado

    En el numeral 4.1 de la norma mencionada se establece que para determinar los empujes actuantes sobre los anclajes se deben tener en cuenta :

    La Presin interna mxima de la tubera (presin de prueba)

    Se menciona que en la comunicacin de la EAAB se acota, que se debe tener en cuenta como presin de diseo del anclaje la presin interna mxima de la tubera es decir la presin prueba, que es la mxima presin a la que estar sometida la tubera en toda su historia.

    En la misma comunicacin de la EAAB se indica que la presin de prueba est establecida en la Norma NE-002 Prueba hidrulica en tuberas de acueducto, numeral 4.3, mediante la expresin:

    PES= 1.5 * Pw

    donde: PES : es la presin de ensayo del sistema

    Pw : es la presin de trabajo

    Como criterio para evaluar la presin de trabajo de las conducciones por gravedad se consider la presin hidrosttica actuante en cada punto. En el caso de la conduccin por impulsin la presin de trabajo se consider la presin dinmica total. Las presiones hidrostticas y las presiones dinmicas totales fueron indicadas por el diseador hidrulico Ing. Fabio Castrelln en su comunicacin del 6 de noviembre de 2006.

    Ante consulta relacionada con la magnitud del golpe de ariete mximo a presentarse en las conducciones, el consultor Ing. Fabio Castrelln indic que en ningn caso superar el 20% de la presin hidrosttica; este aspecto fue confirmado por el consultor en la comunicacin del 27 de diciembre de 2006.

    Teniendo en cuenta lo anterior, se realiz una conferencia telefnica con los representantes de la EAAB el da 10 de enero de 2007, en la cual se acord que para evaluar la presin de diseo de los anclajes de las conducciones se debe aplicar un factor de 1.5 a la presin de trabajo actuante en el sitio (presin hidrosttica o presin dinmica total segn el caso). Las cargas de diseo resultantes se indican en el anexo 7.

    1.2.12.2 Clculo de las fuerzas

    Para el clculo de las fuerzas en los anclajes horizontales o verticales se estableci la fuerza en cada uno de los tramos de la conduccin (aguas arriba y aguas abajo) por la siguiente ecuacin:

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    APF = donde,

    F Es la fuerza resultante

    P Presin que existe en el vrtice

    A rea interior de la tubera

    Para el clculo de la fuerza resultante se tuvo en cuenta el ngulo formado entre los vrtices y el ngulo que forman con un eje de referencia tal y como lo muestra la figura 1

    Figura 1. Notacin de fuerzas y ngulos en un anclaje

    Con los valores de ngulos de la tubera de aguas arriba () y de aguas abajo (), se determina el ngulo entre las tuberas (), los cuales se calculan segn las siguientes formulas:

    Clculo de los ngulos en los anclajes verticales

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    ngulo aguas arriba

    =

    21

    21tanABSABSElELa

    ngulo aguas abajo

    =

    23

    23tanABSABSElEL

    a

    Si 0> = ngulo entre las tuberas

    Si 0 NORNORNORNOR = ngulo entre las

    tuberas Si 0)(*)( 3221

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    =2

    2 senoFR

    Para el clculo del empuje resultante en cada vrtice se tuvo en cuenta el peso propio de la tubera, determinado por la siguiente ecuacin:

    Componente axial del peso de la tubera:

    ( )iSenoLWW TRAMOMTT = donde,

    WT Componente axial del peso del tramo

    WMT Peso mtrico de la tubera

    LTRAMO Longitud del tramo entre vrtices

    i Inclinacin del tramo en consideracin

    1.2.13 Anlisis y diseo estructural de los anclajes de la tubera

    Para el anlisis estructural de los anclajes de concreto para los codos de la tubera de conduccin se tuvieron en cuenta las siguientes consideraciones:

    1.2.13.1 Anclajes en curva horizontal

    El empuje se debe soportar por la friccin del terreno, el peso del macizo de concreto y la presin del terreno sobre el anclaje en caso de que ste se encuentre enterrado.

    La ecuacin de equilibrio esttico se calcul con la siguiente expresin:

    *** HBWE += En donde:

    E = empuje a resistir por el anclaje

    = coeficiente de friccin entre el suelo y el concreto W = peso del anclaje

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    B = ancho del anclaje

    H = altura del anclaje

    = capacidad de soporte del terreno natural = capacidad de soporte del relleno o terreno lateral, generalmente igual a / 4

    1.2.13.2 Anclajes en curva vertical inferior

    El empuje y el peso propio del anclaje se deben soportar por el esfuerzo admisible del terreno de fundacin.

    La ecuacin de equilibrio esttico se calcul con la siguiente expresin:

    WLBE = ** En donde:

    E = empuje a resistir por el anclaje

    B = ancho del anclaje

    L = longitud del anclaje

    = capacidad de soporte del terreno natural W = peso del anclaje

    1.2.13.3 Anclajes en curva vertical superior

    El peso propio del anclaje debe soportar al empuje generado por el codo vertical.

    La ecuacin de equilibrio esttico se calcul con la siguiente expresin:

    WE = En donde:

    E = empuje a resistir por el anclaje

    W = peso del anclaje

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    1.2.13.4 Materiales

    Se utiliza concreto con una resistencia a la compresin fc = 21 MPa (3 000 psi) a los 28 das.

    Se utiliza acero de refuerzo corrugado, que cumpla la norma ASTM A-615, con un lmite de fluencia no menor a 420,0 MPa (60 000 psi).

    1.2.14 Anlisis y diseo estructural de los pasos elevados

    Para el diseo estructural de los diferentes elementos que conforman los pasos elevados de la conduccin se aplic lo descrito en la NSR-98, especialmente los ttulos B y F.

    1.2.14.1 Cargas de viento

    Para evaluar la fuerza del viento sobre la estructura se utiliz una velocidad bsica de viento de 80 km/h. Las cargas de viento sobre la estructura se evaluaron dividiendo la estructura en paneles y evaluando la carga para cada uno de ellos como el rea expuesta multiplicada por la presin especificada y por el coeficiente de fuerza. La fuerza calculada se aplic como cargas puntuales sobre los nudos de la estructura aferentes a cada panel considerado.

    1.2.14.2 Cargas muertas

    El peso propio de la estructura es evaluado por el programa de computador SAP2000, con base en las longitudes de eje a eje calculadas partiendo de las coordenadas de los nudos y multiplicadas por los pesos unitarios de cada tipo de elemento de la cercha.

    Se consideran las siguientes cargas muertas actuando sobre la estructura:

    Peso elementos metlicos 77,0 kN/ m

    Peso mximo de la tubera 1,05 kN/ m

    Peso agua 9,81 kN/ m

    1.2.14.3 Carga viva de construccin y mantenimiento

    Carga viva de diseo sobre la cercha 0,60 kN / puntos centrales

    1.2.14.4 Carga ssmica

    Segn la NSR-98, las estructuras se encuentran localizadas en una zona de amenaza ssmica intermedia, correspondiente a los municipios de Cota, Tabio y Tenjo.

    1.2.14.5 Combinaciones de carga

    Para el diseo de la estructura se utiliz la filosofa de diseo de los coeficientes de carga y resistencia con los siguientes factores de mayoracin de carga:

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    1.20 CM + 1.60 CV

    1.20 CM + 1.30 W + 0.50 CV

    1.20 CM + 1.00 E + 0.50 CV

    0.90 CM - 1.30 W

    En donde:

    CM : Carga muerta

    CV: Carga viva

    W: carga de viento

    E: carga de sismo

    1.2.14.6 Materiales

    Para perfiles y platinas se utiliz acero de calidad ASTM-A36.

    Soldadura E70XX para todos los elementos.

    Pernos de Anclaje tipo Hilti o similar.

    1.3 MEMORIAS DE DISEO ESTRUCTURAL Para el tanque de la estacin de bombeo de Cha, tanque de La Valvanera y para las cmaras de vlvulas se realiz el anlisis de estabilidad a la flotacin considerando los casos de carga de construccin y mantenimiento, en el cual actan el peso propio, el empuje del terreno, el empuje hidrosttico del nivel fretico y la subpresin. Vanse los anexos 1, 2 y 3.

    A la vez, para el tanque La Valvanera se realiz el anlisis de estabilidad al volcamiento y deslizamiento considerando los casos usual y extremo de operacin, en el cual actan el peso propio y el empuje hidrosttico dentro del tanque.

    El diseo estructural de los elementos: losa de fondo, muros, losa de cubierta, vigas de apoyo, columnas y tapas removibles se realiz para las condiciones de carga ms desfavorables verificando que los esfuerzos de corte, torsin y flexin no fueran excedidos, segn las recomendaciones del Cdigo Colombiano de Diseo Ssmico de Puentes (CCDSP-95) y de las Normas Colombianas de Diseo y Construccin Sismo Resistente (NSR-98), para las cargas mayoradas correspondientes.

    Para la caseta de bombas de Cha, el modelo matemtico y el anlisis de la estructura se realizaron en el programa SAP2000 mediante elementos finitos del tipo frame, rotulados en sus extremos para los elementos tipo cercha y con todos los grados de libertad para los dems elementos. El diseo se realiz siguiendo la filosofa de los coeficientes de carga y resistencia propuesta en la NSR-98. Vase el anexo 4.

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    Para las casetas de control y de fuerza se hizo el anlisis ssmico por medio del mtodo dinmico multimodal del programa de anlisis estructural ETABS, el anlisis estructural se hizo igualmente por medio de ETABS y el diseo de los elementos por la teora de los estados lmites. Se utiliza una estructura convencional de concreto de prticos resistente a momentos, cubierta de placa maciza en una direccin y un cimiento corrido en viga T invertida. Vase el anexo 5.

    Igualmente, para la caseta de celadura se hizo el anlisis ssmico por medio del mtodo dinmico multimodal del programa de anlisis estructural ETABS, el anlisis estructural se hizo por medio de ETABS y el diseo de los elementos por la teora de los estados lmites. Se utiliza una estructura convencional de concreto de prticos resistente a momentos, cubierta en canaleta 43 de Eternit o similar y la cimentacin compuesta por zapatas y vigas de cimentacin. Vase el anexo 6.

    Para todos los casos anteriores, con excepcin de la estacin de bombeo de Cha, se verific que el esfuerzo admisible del estrato de fundacin no fuera superado considerando el peso total de las estructuras, el peso de las vlvulas o bombas con sus accesorios y con las cargas vivas de diseo, sin utilizar los factores de mayoracin de carga, es decir con cargas de trabajo.

    Para la estacin de bombeo de Cha, la capacidad portante admisible del terreno a nivel de fundacin del tanque y de las casetas, se asumi con el mismo valor de la estacin de bombeo de Madrid correspondiente a 120 kPa. Esto debido a que en el momento de realizar el presente diseo, no se tuvo la ubicacin definitiva de estas obras lo que impidi la realizacin de las exploraciones geotcnicas.

    Refirindose a los cuadros del anexo 7 que contienen los clculos de las fuerzas en cada vrtice, se puede observar que la fuerza mxima que se genera en el tramo aguas abajo de la Estacin de Bombeo de Cha hacia el Tanque La Valvanera, en la abscisa K1+400,03, es de 905 kN (92 t). La fuerza mxima que se presenta en la lnea de conduccin hacia Cota es de 335 kN (34 t) en la abscisa K3+999,57 y en la lnea de conduccin hacia Tabio y Tenjo, la fuerza mxima es de 326 kN (33 t) en la abscisa K3+586,82.

    Para los pasos elevados de la conduccin, el modelo matemtico y el anlisis de la estructura se realiz en el programa SAP2000 mediante elementos tipo frame rotulados en sus extremos. El diseo se realiz siguiendo la filosofa de los coeficientes de carga y resistencia propuesta en la NSR-98, mediante la subrutina de diseo SAPSTEEL. Vase el anexo 8.

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    2. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

    Durante la construccin de los tanques, de las casetas, de los anclajes y de las dems obras pertinentes se debern seguir todas las normas y recomendaciones de la EAAB y lo consignado en los planos de construccin, en todo lo referente a la calidad de los materiales, acabados de construccin y detalles constructivos.

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    3. REFERENCIAS

    1. Ministerio de Transporte. Instituto Nacional de Vas. Cdigo Colombiano de Diseo Ssmico de Puentes. Asociacin Colombiana de Ingeniera Ssmica. 1995.

    2. Normas Colombianas de Diseo y Construccin Sismo Resistente. NSR-98. Decreto 33 de 1998.

    3. Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot, E.S.P. Norma Tcnica de Servicio NS-002. Criterios de diseo estructural.

    4. Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot, E.S.P. Norma Tcnica de Servicio NS-

    060. Criterios de diseo de anclajes en redes de acueducto y alcantarillado.

    5. Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot, E.S.P. Norma Tcnica de Servicio NS-062. Criterios generales para diseo de tanques.

    6. Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogot, E.S.P. Norma Tcnica de Servicio NE-

    002. Prueba hidrulica en tuberas de acueducto.

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    PLANOS

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    ANEXOS

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    ANEXO 1

    MEMORIAS DE CLCULO ESTRUCTURAL TANQUE - ESTACIN DE BOMBEO DE CHA

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    ANEXO 2

    MEMORIAS DE CLCULO ESTRUCTURAL - TANQUE LA VALVANERA

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    ANEXO 3

    MEMORIAS DE CLCULO ESTRUCTURAL CMARAS PARA VLVULAS

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    ANEXO 4

    MEMORIAS DE CLCULO ESTRUCTURAL CASETA DE BOMBAS - ESTACIN DE BOMBEO DE CHA

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    ANEXO 5

    MEMORIAS DE CLCULO ESTRUCTURAL CASETAS DE CONTROL Y FUERZA - ESTACIN DE BOMBEO DE

    CHA

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    ANEXO 6

    MEMORIAS DE CLCULO ESTRUCTURAL CASETA DE CELADURA - ESTACIN DE BOMBEO DE CHA

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    ANEXO 7

    MEMORIAS DE CLCULO ANCLAJES PARA TUBERAS

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    ANEXO 8

    MEMORIAS DE CLCULO PASOS ELEVADOS DE LA CONDUCCIN

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