Universidad Católica de Santa María Facultad de Arquitectura e Ingenierías Civil y del Ambiente Escuela Profesional de Ingeniería Civil “DISEÑO DE RESERVORIO N-31 CON SISTEMA CONVENCIONAL EN CONCRETO ARMADO Y CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO EMPERNADO CON RECUBRIMIENTO EPÓXICO” Tesis presentada por el bachiller: Céspedes Campos, Angel Aarón para optar el Título Profesional de: Ingeniero Civil Asesor: Ing. Febres Rosado, Olger AREQUIPA - PERU 2019 ii Caminante, son tus huellas el camino y nada más; Caminante, no hay camino, se hace camino al andar. Al andar se hace el camino, y al volver la vista atrás se ve la senda que nunca se ha de volver a pisar. Caminante no hay camino sino estelas en la mar. Antonio Machado iii A mis padres Angel e Irma y a mi hermano Fabrizio quienes me apoyaron incondicionalmente en todo el proceso con altos y bajos. A mis abuelos paternos, Carlos y Elena, y a mis abuelos maternos Víctor y María, por su guía, ejemplo y cariño. A mi familia y amigos, incondicionales en el camino. iv RESUMEN El proyecto de tesis titulado: “Diseño de reservorio N-31 con sistema convencional en concreto armado y con sistema innovador de acero empernado con recubrimiento epóxico”, presenta como objetivo general: Diseñar el reservorio N-31 con sistema convencional en concreto armado y con sistema innovador de acero empernado con recubrimiento epóxico para hallar el costo de ambos sistemas y realizar una comparación con la cual podamos determinar qué sistema puede ser una mejor opción. Se cuenta con estudios de mecánica de suelos, además del que se diseñó los diferentes elementos estructurales de ambos sistemas (muros, viga, losa de fondo, losa de techo y domo geodésico). Para el análisis estático de ambos sistemas se usaron cargas muertas, vivas y viento en el caso del reservorio de acero empernado, también presión de agua en las paredes y fondo de losa, siendo añadidos el peso convectivo e impulsivo, generados por el agua al interior del reservorio, la cual afectará a las paredes. En el análisis dinámico, se agregó a lo anterior el espectro de respuesta sísmica con coeficiente de reducción (R) diferente para ambos casos, para concreto armado se uso un Rwi = 2 y Rwc = 1 y para el acero empernado fue Rwi = 3 y Rwc = 1. Se pre dimensionaron todos los elementos y fueron analizados en los programas SAP y ETABS, discretizandose los elementos shell, para su análisis y consecuente resultado, con el que se obtendrán los datos para el cálculo de acero estructural en el reservorio de concreto armado y para el diseño de uniones empernadas de planchas de acero y uniones de vigas en el domo geodésico. Después del análisis, cálculo y diseño de los elementos, se prosiguió a realizar el presupuesto, planos y programación, con los cuales obtendremos los resultados que serán utilizados para satisfacer la hipótesis planteada. Palabras clave: reservorio, concreto armado, acero empernado, sismo, análisis, cálculo, diseño, elementos estructurales. v ABSTRACT The thesis project entitled: "Design of reservoir n-31 with conventional system in reinforced concrete and with innovative system of bolted steel with epoxy coating", has as a general objective: Design the reservoir N-31 with conventional system in reinforced concrete and with innovative system of bolted steel with epoxy coating to find the cost of both systems and make a comparison with which we can determine which system can be a better option. There are studies of soil mechanics, in addition to the design of the different structural elements of both systems (walls, beam, floor slab, roof slab and geodesic dome). For the static analysis of both systems dead, live and wind loads were used in the case of the bolted steel reservoir, also water pressure in the walls and bottom of the slab, being added the convective and impulsive weight, generated by the water inside of the reservoir, which will affect the walls. In the dynamic analysis, the seismic response spectrum with a different reduction coefficient (R) for both cases was added to the above, for reinforced concrete an Rwi = 2 was used and Rwc = 1 and for the bolted steel it was Rwi = 3 and Rwc = 1. All the elements were pre-dimensioned and analyzed in the SAP and ETABS programs, discretizing the shell elements, for their analysis and consequent result, with which the data will be obtained for the calculation of structural steel in the reinforced concrete reservoir and for the design of bolted joints of steel plates and beam joints in the geodesic dome. After the analysis, calculation and design of the elements, we proceeded to make the budget, plans and programming, with which we will obtain the results that will be used to satisfy the proposed hypothesis. Keywords: reservoir, reinforced concrete, bolted steel, earthquake, analysis, calculation, design, structural elements. vi ÍNDICE GENERAL RESUMEN ............................................................................................................................ v ABSTRACT ......................................................................................................................... vi ÍNDICE GENERAL ............................................................................................................ vii ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................ ix ÍNDICE DE TABLAS .......................................................................................................... xi CAPÍTULO 1 ........................................................................................................................ 1 1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1 1.1. Planteamiento del Problema ................................................................................... 1 1.2. Objetivos ................................................................................................................. 1 1.2.1. General............................................................................................................. 1 1.2.2. Específicos ....................................................................................................... 1 1.3. Resumen de Resultados .......................................................................................... 2 1.4. Antecedentes ........................................................................................................... 3 1.5. Hipótesis ................................................................................................................. 7 CAPÍTULO 2 ........................................................................................................................ 8 2. Marco Teórico ................................................................................................................ 8 2.1. El Agua ................................................................................................................... 8 2.2. Tipos de reservorios .............................................................................................. 10 2.2.1. Según su función ........................................................................................... 10 2.2.2. Según su posición en el terreno ..................................................................... 11 2.2.3. Según el material de construcción ................................................................. 15 2.3. Acciones y comportamiento de un reservorio ...................................................... 17 2.4. Normatividad para los parámetros sísmicos ......................................................... 21 2.5. Método estático ..................................................................................................... 25 2.5.1. Reservorio de concreto armado ..................................................................... 27 2.5.2. Reservorio de acero empernado .................................................................... 34 CAPÍTULO 3 ...................................................................................................................... 38 3. Cálculo Hidráulico ....................................................................................................... 38 3.1. Número de habitantes que requieren el servicio de abastecimiento de agua potable 38 3.2. Cálculo del caudal requerido ................................................................................ 40 CAPÍTULO 4 ...................................................................................................................... 42 4. Diseño de Reservorio de Concreto Armado ................................................................. 42 4.1. Reservorio de Concreto Armado .......................................................................... 42 4.1.1. Dimensionamiento del reservorio .................................................................. 42 4.1.2. Determinación de los parámetros sísmicos ................................................... 47 4.1.3. Análisis por el método estático ...................................................................... 48 4.1.4. Modelamiento estructural y asignación de cargas en el software SAP2000 . 51 vii 4.2. Análisis e interpretación de resultados ................................................................. 60 4.2.1. Desplazamientos ............................................................................................ 60 4.2.2. Cortantes basales ........................................................................................... 60 4.2.3. Fuerzas meridianas y paralelas en la cúpula .................................................. 61 4.2.4. Fuerza axial en la viga ................................................................................... 62 4.2.5. Fuerzas para el cálculo del muro cilíndrico ................................................... 62 4.2.6. Diseño de Cimentación .................................................................................. 68 4.3. Resultados del Diseño ........................................................................................... 70 CAPÍTULO 5 ...................................................................................................................... 72 5. Diseño de Reservorio de Acero Empernado con Recubrimiento Epóxico................... 72 5.1. Reservorio de Reservorio de Acero Empernado con Recubrimiento Epóxico ..... 72 5.1.1. Dimensionamiento del reservorio .................................................................. 72 5.1.2. Determinación de los parámetros sísmicos ................................................... 77 5.1.3. Análisis por el método estático ...................................................................... 77 5.1.4. Modelamiento estructural y asignación de cargas en el software SAP2000 . 84 5.1.5. Diseño de perfiles para el domo .................................................................... 93 5.1.6. Diseño de Losa de Cimentación .................................................................. 102 5.2. Resultados del Diseño ......................................................................................... 104 CAPÍTULO 6 .................................................................................................................... 105 6. Resultados y Comparaciones de los Diseños ............................................................. 105 6.1. Comparación de Ambos Sistemas ...................................................................... 105 6.2. Comparación de Costos ...................................................................................... 106 6.3. Comparación de Procedimientos Constructivos ................................................. 109 CAPÍTULO 7 .................................................................................................................... 112 7. Presupuesto ................................................................................................................. 112 7.1. Presupuesto Reservorio de Concreto Armado .................................................... 112 7.2. Presupuesto Reservorio de Acero Empernado con Recubrimiento Epóxico ...... 114 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................ 115 ANEXOS ........................................................................................................................... 119 Anexo A Estudio de mecánica de suelos ........................................................................... 120 Anexo B Análisis de costos unitarios ................................................................................ 130 Anexo C Listado de insumos ............................................................................................ 150 Anexo D Desagregado de gastos generales ...................................................................... 155 Anexo E Planos ................................................................................................................ 160 viii ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Ubicación de la región Arequipa ........................................................................... 3 Figura 2. Área de influencia del Reservorio N-31................................................................. 4 Figura 3. Parámetros climáticos promedio de Arequipa ....................................................... 5 Figura 4. Consumo aproximado de agua por persona/día ..................................................... 9 Figura 5. Tanque de producción y proceso ......................................................................... 10 Figura 6. Reservorio de almacenamiento ............................................................................ 11 Figura 7. Tanque superficial ................................................................................................ 12 Figura 8. Tanque enterrado .................................................................................................. 12 Figura 9. Tanque semi enterrado ......................................................................................... 13 Figura 10. Tanque elevado .................................................................................................. 14 Figura 11. Reservorio concreto armado apoyado ................................................................ 15 Figura 12. Reservorio concreto armado elevado ................................................................. 16 Figura 13. Reservorio de acero ............................................................................................ 16 Figura 14. Diagrama de esfuerzos en paredes ..................................................................... 18 Figura 15. Comportamiento dinámico ................................................................................. 19 Figura 16. Modelo de Masas y Resortes para Tanques Apoyados. ..................................... 19 Figura 17. Distribución en Planta de las Presiones Dinámicas del Agua. ........................... 20 Figura 18. Mapa de zonificación ......................................................................................... 22 Figura 19. Factores hi / HL y hc / HL versus D / HL, para reservorio circular. .................. 28 Figura 20. Factores hi / HL y hc / HL versus D / HL, para reservorio circular. .................. 29 Figura 21. Coeficiente Cw para reservorios circulares........................................................ 31 Figura 22. Coeficiente 2π/λ para reservorios circulares ...................................................... 32 Figura 23. Curve for obtaining factor Kp for the ratio D/H ................................................ 36 Figura 24. Curvas para obtener los factores X1 / H y X2 / H para la relación D / H .......... 36 Figura 25. Curvas para obtener los factores W1 / WT y W2 / WT para la relación D / H . 37 Figura 26. Peso de cúpula .................................................................................................... 46 Figura 27. Peso de muro ...................................................................................................... 46 Figura 28. Peso de viga anular............................................................................................. 47 Figura 29. Peso de cúpula CV ............................................................................................. 47 Figura 30. Grillas del reservorio de concreto armado idealizado en Sap2000 .................... 52 Figura 31. Fuerzas laterales dinámicas reservorio de concreto armado .............................. 53 Figura 32.Ubicación del componente convectivo y asignación en el reservorio de concreto armado ................................................................................................................................. 54 Figura 33. Definimos el peso convectivo del reservorio de concreto armado .................... 54 Figura 34. Definimos el peso impulsivo del reservorio de concreto armado ...................... 55 Figura 35. Definir el empuje hidrostático, reservorio de concreto armado ......................... 56 Figura 36. Definir mediante ecuación el empuje hidrostático, reservorio de concreto armado ................................................................................................................................. 56 Figura 37. Factor de reducción multiplicado por las paredes, reservorio de concreto armado ................................................................................................................................. 57 Figura 38. Espectro de respuesta para reservorio de concreto armado ............................... 57 Figura 39. Definimos la envolvente, reservorio de concreto armado .................................. 59 Figura 40. Desplazamiento horizontal, reservorio de concreto armado .............................. 60 Figura 41. Método estático .................................................................................................. 60 Figura 42. Método dinámico ............................................................................................... 61 Figura 43. Fuerzas 1-1 o en paralelo de la cúpula ............................................................... 61 Figura 44. Fuerzas 1-1 o en paralelo del anillo externo de la cúpula .................................. 61 Figura 45. Fuerzas 2-2 o meridianas de la cúpula ............................................................... 62 ix Figura 46. Fuerza axial en la viga anular............................................................................. 62 Figura 47. Fuerzas 1-1 en el muro cilindrico ...................................................................... 63 Figura 48. Fuerzas 2-2 en el muro cilíndrico ...................................................................... 63 Figura 49. Distribución acero horizontal en muro ............................................................... 66 Figura 50. Distribución acero vertical en muro .................................................................. 67 Figura 51. Esfuerzos en la losa circular reservorio de concreto armado ............................. 68 Figura 52. Peso de cúpula .................................................................................................... 75 Figura 53. Peso del muro ..................................................................................................... 75 Figura 54. Peso de cúpula .................................................................................................... 76 Figura 55. Peso de cúpula .................................................................................................... 76 Figura 56.Curvas para obtener los factores W1 / WT y W2 / WT para la relación D / H .. 78 Figura 57.Curvas para obtener los factores X1 / H y X2 / H para la relación D / H ........... 79 Figura 58.Curva para obtener el factor Kp para .................................................................. 83 Figura 59. Grillas del reservorio de acero idealizado en Sap2000 ...................................... 84 Figura 60. Fuerzas laterales dinámicas, reservorio de acero ............................................... 85 Figura 61. Ubicación de la componente convectiva y asignación en el reservorio de acero..................................................................................................................................... 86 Figura 62. Definimos el peso convectivo del reservorio de acero....................................... 87 Figura 63. Definimos el peso impulsivo del reservorio de acero ........................................ 88 Figura 64. Definir el empuje hidrostático en el reservorio de acero ................................... 89 Figura 65. Definir mediante ecuación el empuje hidrostático en el reservorio de acero .... 89 Figura 66. Factor de reducción multiplicado por las paredes .............................................. 90 Figura 67. Espectro de respuesta para reservorio de acero.................................................. 90 Figura 68. Definimos la envolvente, reservorio de acero .................................................... 92 Figura 69. Domo geodésico modelado ................................................................................ 93 Figura 70. Propiedades de la cobertura ............................................................................... 93 Figura 71. Propiedades del perfil ......................................................................................... 94 Figura 72. Cuadro para el diseño de los perfiles del domo ................................................. 94 Figura 73. Domo con las secciones diseñadas ..................................................................... 95 Figura 74. Esfuerzos en la losa circular reservorio de acero empernado .......................... 102 x ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Factores de zona .................................................................................................... 22 Tabla 2. Clasificación de los perfiles de suelo .................................................................... 23 Tabla 3. Factor de suelo "S" ................................................................................................ 23 Tabla 4. Periodos "TP" y "TL".............................................................................................. 23 Tabla 5. Categoría y Factor de uso de las edificaciones ...................................................... 24 Tabla 6. Factor de modificación de respuesta Rw ............................................................... 25 Tabla 7. Número de lotes ..................................................................................................... 38 Tabla 8. Población proyectada............................................................................................. 39 Tabla 9. Caudales ................................................................................................................ 40 Tabla 10. Dimensiones del reservorio ................................................................................. 43 Tabla 11. Propiedades dinámicas y fuerzas laterales dinámicas del reservorio de concreto armado ................................................................................................................................. 51 Tabla 12. Pesos de los elementos para el reservorio de concreto armado ........................... 51 Tabla 13. Combinación de cargas afectadas por coef. sanitario S=1.30 (Concreto armado) ................................................................................................................................ 59 Tabla 14. Combinación de cargas afectadas por coef. sanitario S=1.65 (Concreto armado) ................................................................................................................................ 59 Tabla 15. Dimensiones del reservorio ................................................................................. 74 Tabla 17. Propiedades dinámicas y fuerzas laterales del reservorio de acero ..................... 81 Tabla 18. Pesos de los elementos reservorio de acero ......................................................... 82 Tabla 19. Combinación de cargas afectadas por coef. sanitario S=1.30 (Acero empernado) .......................................................................................................................... 91 Tabla 20. Combinación de cargas afectadas por coef. sanitario S=1.65 (Acero empernado) .......................................................................................................................... 92 Tabla 21. Comparación de presupuestos ........................................................................... 106 Tabla 22. Presupuestos de sistemas constructivos ............................................................ 107 Tabla 23. Tipos de recursos del proyecto .......................................................................... 107 Tabla 24. Desglose de recursos del proyecto .................................................................... 108 Tabla 25. Comparación de actividades de ambos sistemas constructivos ......................... 108 Tabla 26. Actividades de ambos sistemas constructivos ................................................... 109 Tabla 27. Variación de recursos ........................................................................................ 116 Tabla 28. Variación de actividades.................................................................................... 116 xi CAPÍTULO 1 1. INTRODUCCIÓN 1.1. Planteamiento del Problema La EPS representativa de la ciudad de Arequipa está en el proceso de renovación de algunos reservorios que ya cumplieron con su vida útil de más de 40 años al servicio de la población, algunos otros están en reparación y también hay aquellos que aparecen con los nuevos proyectos de habilitaciones urbanas, como es el caso del reservorio N-31, objeto de investigación. Los reservorios de concreto armado son muy usados en nuestro país y por supuesto en nuestra ciudad ya que genera confianza tanto a los ingenieros como a la gente de a pie ver una estructura de concreto y acero que almacena nuestra agua potable. Un problema de los reservorios de concreto armado es que una vez que llega o sobrepasa su vida útil, se comienzan a ver en sus estructuras el desprendimiento de pedazos de concreto, la exposición del acero de refuerzo y la permeabilidad de estos, y el mantenimiento de estas estructuras no es programado debidamente por los responsables de los mismos; ante este sistema usual, se plantea una nueva alternativa de solución que ya se ve con mayor frecuencia, que vienen siendo los reservorios de acero, en este particular caso, los reservorios de acero empernado con recubrimiento epóxico. 1.2. Objetivos 1.2.1. General Diseñar el reservorio N-31 con sistema convencional en concreto armado y con sistema innovador de acero empernado con recubrimiento epóxico. 1.2.2. Específicos  Calcular el volumen del reservorio de concreto de acuerdo a la población.  Realizar el diseño del reservorio N-31 en concreto armado el cual será un reservorio apoyado.  Hacer la cotización con la empresa encargada de la construcción de los reservorios de acero empernado con recubrimiento epóxico.  Analizar los costos que cada propuesta generará.  Comparar los análisis de tiempo, costo y beneficio de cada sistema. 1 1.3. Resumen de Resultados Resumen del Presupuesto DISEÑO DE RESERVORIO N-31 CON SISTEMA CONVENCIONAL EN CONCRETO Proyecto ARMADO Cliente UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA Departamento AREQUIPA Provincia AREQUIPA Distrito CERRO COLORADO Costo a : Mar-18 Item Descripción Sub presupuesto Costo Directo 01 ESTRUCTURAS 848,719.35 02 ARQUITECTURA 145,712.75 SUB TOTAL COSTO DIRECTO 994,431.40 Mano de Obra 273,054.16 Materiales 620,288.36 Equipo 101,088.98 COSTO DIRECTO 994,431.40 GASTOS GENERALES 14.88 % 147,971.39 UTILIDAD 5 % 49,721.57 SUB TOTAL 1,192,124.36 IGV. 18 % 214,582.38 PRESUPUESTO TOTAL 1,406,706.74 Son : UN MILLON CUATROCIENTOS SEIS MIL SETECIENTOS SEIS CON 74/100 NUEVOS SOLES 2 Resumen del Presupuesto DISEÑO DE RESERVORIO N-31 CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO EMPERNADO Proyecto CON RECUBRIMIENTO EPÓXICO Cliente UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA Departamento AREQUIPA Provincia AREQUIPA Distrito CERRO COLORADO Costo a : Mar-18 Item Descripción Sub presupuesto Costo Directo 01 ESTRUCTURAS 1,392,470.41 SUB TOTAL COSTO DIRECTO 1,392,470.41 Mano de Obra 40,763.18 Materiales 1,285,426.78 Equipo 66,280.55 COSTO DIRECTO 1,392,470.41 GASTOS GENERALES 3.67 % 51,113.66 UTILIDAD 5 % 69,623.52 SUB TOTAL 1,513,197.59 IGV. 18 % 272,375.57 PRESUPUESTO TOTAL 1,785,573.16 UN MILLON SETECIENTOS OCHENTA Y CINCO MIL QUINIENTOS SETENTA Y TRES CON 16/100 Son : NUEVOS SOLES 1.4. Antecedentes El área de estudio del proyecto está determinada y delimitada por el distrito de Cerro Colorado, en la cual se ubicará el reservorio N – 31 encargado de dotar de agua al área de influencia de la urbe. Figura 1. Ubicación de la región Arequipa Fuente: Perfiles de proyectos de inversión pública en materia ambiental 3 Figura 2. Área de influencia del Reservorio N-31 Fuente: Google maps y elaboración propia a) Ubicación El distrito de Cerro Colorado, “la tierra del sillar”, está situado al norte de la ciudad de Arequipa, a 2406 m.s.n.m., con una superficie de 174.90 Km2. Límites del distrito: Al norte: Yura, Al sur: Sachaca y Yanahuara, Al este: Cayma, Al oeste: Uchumayo. Cerro Colorado se conformó en sus inicios de urbanizaciones tradicionales como: Pachacutec, Zamácola, Cerro Viejo, Rio Seco, La Libertad, Alto Libertad, 12 de Octubre, Challapampa entre otros. Actualmente son urbanizaciones de referencia Quinta Siena, El Solar de Challapampa, Quinta Azores I, Quinta Azores II, ADUCA, Quinta El Sol, El Rosario I, El Rosario II, La Planicie, Ingenieros, El Cortijo, Montebello, Campo Verde, Casabella, que les dan prestancia por su modernidad. También Alto Victoria, Semi Rural Pachacutec, José Santos Atahualpa, y otros. b) Características del clima El clima del área es generalmente templado y seco, la tempera varia generalmente entre los 10 a 25 grados centígrados. La humedad promedio es de 46%, en verano puede llegar hasta un 70% y en las demás estaciones como invierno, otoño y primavera llega a un mínimo de 27%. Por otra parte la época de lluvias suele presentarse durante los meses de enero y marzo las cuales pueden provocar daños considerables al sistema de producción de agua y alcantarillado de Arequipa debido a su intensidad. 4 La radiación solar es alta intensidad, en la región Arequipa suele oscilar entre los 850 y 950 watt por metro cuadrado. Los vientos se presentan principalmente en las noches y en las primeras horas del día con una dirección noreste, en las horas que restan se siente más las brisas más leves que van a una dirección sur oeste, siendo la velocidad del viento en promedio de 1,5 y 2,5 metros por segundo. Figura 3. Parámetros climáticos promedio de Arequipa Fuente: Portal de Arequipa c) Condiciones de vivienda y comunicación La zona a la que abastecerá el reservorio, circunscrita al distrito de Cerro Colorado, cuenta con telefonía e internet fijo y móvil, servicio de cable; así como teléfonos de uso público ubicados principalmente en bodegas de las zonas locales, además de cabinas públicas de Internet. Las viviendas son predominantemente de material noble en zonas residenciales y de mayor poder adquisitivo, también hay viviendas bien construidas y algunas zonas donde las condiciones son más precarias y los sistemas constructivos poco seguros. d) Vías de acceso La red vial del distrito se categoriza dependiendo del tipo de superficie de rodadura. Se caracteriza por tener un gran porcentaje de vías asfaltadas pero el cual no supera las vías de acceso a las zonas más alejadas del distrito que son vías 5 afirmadas, lo que hace más difícil la integración de las urbanizaciones y conjuntos de lotes cercanos al límite de las mismas. e) Accesibilidad y medios de transporte más comunes El acceso principal está dado por la carretera Arequipa - Cerro colorado la cual se encuentra asfaltado y desde el centro de la ciudad resulta aproximadamente 15 minutos en llegar al lugar. La población utiliza como medio de transporte el servicio público pagando S/. 1,00, además del servicio particular compuesto por autos y camionetas y del transporte pesado conformado por camiones, volquetes, etc. f) Disponibilidad de servicios básicos El distrito de Cerro Colorado cuenta con servicios de energía eléctrica, servicio telefónico, agua potable y alcantarillado, considerando que dispone de todos los servicios básicos. Existen también puestos policiales, mercado, comedores populares, losas deportivas, capillas y/o iglesias, locales sociales, etc., además todos los asentamientos cuentan con sus vías y calles, en algunos casos no se encuentran asfaltadas, en zonas periféricas algunas están a nivel de trochas. g) Servicio de electricidad Entre los servicios básicos del hogar, destaca la disponibilidad de energía eléctrica cómo el servicio de mayor cobertura en los hogares del Departamento de Arequipa. En efecto, el 96,6 por ciento de los hogares tenían acceso a este servicio, lo que constituye un incremento de 4,4 puntos porcentuales respecto al año 2009 (92,2 por ciento). Los hogares más beneficiados fueron los del área urbana, donde el servicio cubre al 99,5 por ciento; en el área rural el 82,5 por ciento disponía de este servicio, es en el área urbana donde se dio el mayor incremento (4,9 puntos porcentuales) con respecto al año 2009. La cobertura del servicio de electricidad por alumbrado público en el distrito de Cerro Colorado muestra una importante proporción de hogares que tienen acceso a este servicio básico, estimándose un porcentaje de más del 90% de viviendas que aseguran tener acceso a dicho servicio. 6 h) Fuente de agua para consumo El distrito de Cerro Colorado actualmente se abastece del servicio de agua proveniente de la planta de tratamiento Miguel de la Cuba Ibarra mediante la línea de conducción T-50 (DN 1000mm) que abastece al sistema conformado por reservorios y líneas de conducción proyectadas para cubrir el área de demanda de agua en el distrito. No obstante un gran porcentaje de los hogares ubicados en las nuevas habilitaciones urbanas y zonas alejadas del distrito aún utilizan agua proveniente de cisternas y modos indirectos de dotación, desarrollándose en su mayoría el acarreo del agua y almacenamiento de este en viviendas que aún no cuentan con el servicio de agua potable y alcantarillado sanitario. 1.5. Hipótesis Dado que el concreto armado es una tecnología en la que el proceso constructivo toma mucho tiempo, el uso de mano de obra y materiales es mayor comparado con las nuevas tecnologías que se proponen, se quiere demostrar que estas nuevas tecnologías son capaces de reemplazarlo, ya que minimizan el tiempo considerablemente, sus beneficios técnicos y sociales son iguales o mejores que los del concreto armado y su costo puede ser sopesado con la reducción de tiempo en su procedimiento constructivo. 7 CAPÍTULO 2 2. Marco Teórico 2.1. El Agua  El agua dulce es esencial para la vida. En promedio un ser humano no puede vivir más de tres días sin ella. El agua es también esencial para la ganadería, la agricultura y la producción de casi todos nuestros bienes y servicios, y es además la fuente de energía renovable más importante y más utilizada: la energía hidroeléctrica representa el 19% del total de la producción de electricidad en el mundo. (Organización Meteorológica Mundial (OMM), Artículo “El agua” 2018). El agua es nuestro recurso natural más importante. Más del 70% de la superficie de nuestro planeta azul está cubierta por agua. En los océanos se encuentra el 97,5% de toda el agua de la Tierra. El resto, solo un 2,5%, es agua dulce, y un 69% de esta es hielo. La ausencia de agua siempre ha estado asociada con la desaparición de los seres vivos, es por eso que se dice que el agua es indispensable para la vida del ser humano. Es el principal agente termorregulador del organismo, permite conseguir un equilibrio de temperaturas en todo el cuerpo. Nuestro organismo, y de cualquier otro ser vivo, necesita agua para funcionar normalmente, puesto que tanto las reacciones bioquímicas como el transporte adecuado de las sustancias tienen lugar en solución acuosa. Además, el agua constituye al menos dos terceras partes del cuerpo humano. (Organización Meteorológica Mundial (OMM), Artículo “El agua” 2018). En los últimos tiempos, los recursos naturales se volvieron escasos por la creciente sobrepoblación y su disposición en varias regiones habitadas es la preocupación de muchas organizaciones gubernamentales. El suministro de agua potable al consumidor es un problema que ha ocupado al hombre desde la antigüedad. Ya en la Grecia clásica se construían acueductos y tuberías de presión para asegurar el suministro local. En algunas zonas se construían y construyen cisternas o tanques que recogen las aguas pluviales. Estos depósitos suelen ser subterráneos para que el agua se mantenga fresca y a salvo de la luz del sol. Organización Meteorológica Mundial (OMM), Artículo “El agua” 2018. Es muy importante el tratamiento y almacenamiento que se le da al recurso hídrico ya que según estudios estadísticos; La mala calidad el agua y el saneamiento irregular 8 afectan gravemente el estado sanitario de la población: solo el consumo de agua contaminada causa 5 000 000 de muertes al año, según varios informes de las Naciones Unidas, que declararon 2005-2015 la Década de la Acción. La OMS estima que la adopción de políticas de agua segura podría evitar la muerte de 1 400 000 niños al año, víctimas de diarrea, 50 países, que reúnen a casi un tercio de la población mundial, carecen de un adecuado suministro de agua, y 17 de ellos extraen anualmente más agua de sus acuíferos de la que puede renovarse naturalmente. OMS. (2008). How does safe water impact global health? Además de precisar los seres humanos el agua para su existencia precisan del agua para su propio aseo y la limpieza. Se ha estimado que los humanos consumen directamente o indirectamente alrededor de un 54 % del agua dulce superficial disponible en el mundo. Scarlett Sanchez. (2015). Este porcentaje se desglosa en:  Un 20 %, utilizado para mantener la fauna y la flora, para el transporte de bienes (barcos) y para la pesca, y  el 34 % restante, utilizado de la siguiente manera: El 70 % en irrigación, un 20 % en la industria y un 10 % en las ciudades y los hogares. El consumo humano se puede desglosar a grandes rasgos como se muestra en la siguiente tabla: Figura 4. Consumo aproximado de agua por persona/día Fuente: Intermon Oxfam El agua potable es considerada aquella que cumple con la norma establecida por la Organización Mundial de la Salud (OMS), la cual indica la cantidad de sales 9 minerales disueltas que debe contener el agua para adquirir la calidad de potable. Sin embargo una definición aceptada generalmente es aquella que dice que el agua potable es toda la que es “apta para consumo humano”, lo que quiere decir que es posible beberla sin que cause daños o enfermedades al ser ingerida. Scarlett Sanchez. (2015). 2.2. Tipos de reservorios Existe una amplia variedad de estructuras para que funcionen como reservorios, por ello la selección es de acuerdo al servicio que sea requerido. Tenemos la clasificación siguiente: según su función, su posición en el terreno y materiales de construcción. 2.2.1. Según su función En esta clasificación tenemos los siguientes:  Producción y proceso: estos reservorios o tanques son elementos de transición entre dos actividades realizadas. Podemos verlos en la industria petrolera, minera, cementera, etc. En ramas más afines a procesos. Figura 5. Tanque de producción y proceso Fuente: Internet  Almacenamiento: estos reservorios están diseñados para la reserva y utilización de volúmenes del material contenido, las cuales cuentan con un mayor tiempo de residencia. Este tipo de reservorio será el que utilizaremos 10 en este proyecto con la finalidad de almacenar agua potable para un determinado sector. Figura 6. Reservorio de almacenamiento Fuente: Apromsa 2.2.2. Según su posición en el terreno  Tanques Apoyados en el Suelo: Los tanques o reservorios apoyados poseen una geometría rectangular y circular, son construidos directamente sobre la superficie del suelo y los enterrados, de forma rectangular y circular son construidos por debajo de la superficie del suelo, son las llamadas cisternas. Eduardo Ulises Onofre Ledesma. (2014). Procedimiento constructivo de tanques rectos en la planta de tratamiento de aguas residuales Atotonilco. Tanques superficiales, se utilizan este tipo de tanques, por lo general, cuando el terreno sobre el que se va a apoyar tiene la capacidad necesaria para soportar las cargas aplicadas, sin sufrir deformaciones importantes. Resulta conveniente, en caso necesario, disponer de cierta altura para la descarga del líquido, a fin de disponer de una carga de presión hidrostática adecuada. Los tanques superficiales tienen la ventaja de que su mantenimiento es más sencillo de efectuar, también es más sencilla la instalación, operación y mantenimiento de las tuberías de entrada y de salida. 11 Figura 7. Tanque superficial Fuente: Elaboración propia Tanques enterrados, se construyen totalmente bajo la superficie del terreno. Se emplean cuando el terreno de desplante es adecuado para el funcionamiento hidráulico de la red de distribución y cuando es necesario excavar hasta encontrar un estrato de soporte más resistente. Eduardo Ulises Onofre Ledesma. (2014). Procedimiento constructivo de tanques rectos en la planta de tratamiento de aguas residuales Atotonilco. Figura 8. Tanque enterrado Fuente: Elaboración propia Tienen la ventaja de conservar el agua a resguardo de las grandes variaciones de temperatura; no alteran el paisaje y sus cubiertas pueden utilizarse para las más diversas funciones, tales como: áreas verdes, canchas de juego para básquetbol, tenis, etc.; e incluso como helipuertos. Sus inconvenientes son el tener que efectuar excavaciones costosas, la dificultad de observar y mantener las instalaciones de conexión del abastecimiento y la red de distribución, así como, la dificultad para descubrir las posibles filtraciones y fugas del líquido. 12 Por otro lado, en los tanques semienterrados, una porción de la construcción se encuentra bajo el nivel del terreno y otra parte sobre éste, como en la figura siguiente. Figura 9. Tanque semi enterrado Fuente: Elaboración propia La construcción de este tipo de depósito está definida por razones de topografía o cuando el costo de la excavación es alto, debido a que ésta no se justifica por su localización desventajosa o por razones de geotecnia. De no observarse ambos factores, el resultado final sería el costo elevado de la construcción. Por otra parte, permiten un acceso a las instalaciones más fácilmente que el de los depósitos totalmente enterrados.  Tanques elevados: Se puede definir como la estructura necesaria en el proceso de distribución del agua potable y es así que a partir de ellos se puede llegar a regular o controlar el volumen y las reservas de agua para las horas de mayor consumo o cuando se requieran en situación de emergencia como incendios. Son de diferentes tamaños dependiendo del volumen que almacenarán y esto condicionará su forma. En la figura siguiente se muestra un ejemplo de tanque elevado. Eduardo Ulises Onofre Ledesma. (2014). Procedimiento constructivo de tanques rectos en la planta de tratamiento de aguas residuales Atotonilco. 13 Figura 10. Tanque elevado Fuente: Elaboración propia Los tanques elevados cumplen dos propósitos fundamentales: a) Compensar las variaciones de consumo que se producen durante el día. b) Mantener las presiones de servicio en la red de distribución Considerando el tipo de alimentación los tanques elevados son de dos tipos:  Tanques de cabecera: Se alimentan directamente de la fuente o planta de tratamiento mediante gravedad o bombeo. Causa una variación relativamente grande de la presión en las zonas extremas de la red de distribución. Organización Panamericana de la salud. “Guía para el diseño y construcción de reservorios apoyados”. Lima, 2005.  Tanques flotantes: Se ubican en la parte más alejada de la red de distribución con relación a la captación o planta de tratamiento, se alimentan por gravedad o por bombeo. Almacena agua en las horas de menor consumo y auxilia el abastecimiento de la ciudad durante las horas de mayor consumo. Organización Panamericana de la salud. “Guía para el diseño y construcción de reservorios apoyados”. Lima, 2005. 14 2.2.3. Según el material de construcción El escoger el material con el cual se construirá el reservorio es uno de los pasos más importantes ya que ello estará determinado por el costo del material, facilidad y rapidez de su construcción, durabilidad del material, vida útil del proyecto, sustancia que almacenará; en nuestro caso almacenaremos agua potable para que sea distribuida a una comunidad. Entre los materiales más comunes para almacenar volúmenes considerables, tenemos:  Concreto armado: este tipo de reservorio es utilizado en su mayoría para almacenar líquidos, aunque también tiene una aplicación en el área de tratamiento de agua como sedimentador, etc. Su tiempo de construcción es mayor comparado con el de acero. Abraham G. Lopez Juan C. Sanchez. (2011). Diseño de cisternas de ferrocemento, análisis económico, constructivo y cualitativo ante cisternas de hormigón armado y cisternas plásticas. Figura 11. Reservorio concreto armado apoyado Fuente: Grupo Ortiz 15 Figura 12. Reservorio concreto armado elevado Fuente: Elaboración propia  Acero: son tanques más ligeros comparados con el concreto armado, almacenan líquidos y tienen gran capacidad de almacenamiento. Son construidos a través de planchas de acero de dimensiones predeterminadas para cada tipo de volumen almacenado. Su construcción es más rápida comparada con el concreto armado, por lo que están siendo una opción escogida en estos últimos años. Abraham G. Lopez Juan C. Sanchez. (2011). Diseño de cisternas de ferrocemento, análisis económico, constructivo y cualitativo ante cisternas de hormigón armado y cisternas plásticas. Figura 13. Reservorio de acero Fuente: Tank Connection 16 2.3. Acciones y comportamiento de un reservorio Para realizar el diseño debemos tener en cuenta tres acciones:  Acciones Permanentes, son cargas que actúan en forma continua sobre la estructura y cuya influencia tiene poca significancia en el tiempo. Algunas principales acciones que se pueden nombrar son: la carga muerta, carga de equipos y tuberías. Ing. Roberto F. Morales. (2015). Deformaciones de las estructuras. Revista de la universidad de mendoza, 1, 14  Acciones Variables, son cargas que actúan en forma variable cuya intensidad varia significativamente con el tiempo. Algunas principales acciones que se pueden nombrar son: la carga viva, los empujes estáticos del agua y la tierra, los cambios de temperatura. Ing. Roberto F. Morales. (2015). Deformaciones de las estructuras. Revista de la universidad de mendoza, 1, 14  Acciones Accidentales, son aquellas que no deben su ocurrencia al funcionamiento normal de la estructura y por ello ocurren durante breves lapsos, pudiendo alcanzar intensidades significativas. Se puede nombrar a las siguientes: los sismos, explosiones, incendios y otras ocurrencias extraordinarias. Ing. Roberto F. Morales. (2015). Deformaciones de las estructuras. Revista de la universidad de mendoza, 1, 14 Para el diseño del reservorio se tomaran en cuenta los efectos de las cargas muertas, las cargas vivas, los empujes del agua y las cargas de sismo. Cargas muertas: Se considerará el peso de los elementos que conformarán el reservorio. El peso real se podrá determinar por medio de análisis o usando los datos indicados en los diseños y catálogos de los fabricantes. Cargas vivas sobre la cúpula: La carga debido a la acción de mantenimiento del reservorio es de 50 kg/m2. Empuje del agua: La altura del nivel de agua que se considerará en el diseño será hasta el nivel de vertido de excedencias. 17 Un depósito cilíndrico que contenga un fluido, en este caso agua potable, está sometido a fuerzas de tensión en su sección transversal, y las paredes han de resistir estas fuerzas para evitar que colapse. Optaciano L. Vasquez. (2010). Estatica de fluidos. Como en este caso el fluido que va a estar contenido en el depósito es agua, cuyo diagrama de esfuerzos que actúan en la pared del tanque son los indicados en la figura 14, las fuerzas de tracción F que actúan en la pared del tanque deben ser absorbidas por el acero de refuerzo. Figura 14. Diagrama de esfuerzos en paredes Fuente: Elaboración propia Sismo: El diseño del reservorio se basara en los 3 principios filosóficos del diseño sismo resistente que nos da la Norma E0.30: a) Evitar pérdida de vidas humanas. b) Asegurar la continuidad de los servicios básicos. c) Minimizar los daños a la propiedad. “Para estructuras tales como reservorios, tanques, silos, puentes, torres de transmisión, muelles, estructuras hidráulicas y todas aquellas cuyo comportamiento sísmico difiera del de las edificaciones, se podrá usar esta Norma en lo que sea aplicable”. El comportamiento dinámico del fluido con la estructura durante una perturbación sísmica, según Quezada, W., & Salinas, A. (2014), se diferencia en el total de la masa del agua contenida en el reservorio, una parte de la masa de agua queda impregnada 18 rígidamente en las paredes del reservorio y además que esta se encuentra confinada y se ubica en la parte inferior contados a partir del piso del reservorio. A esta masa se le conoce como Masa Impulsiva (Wi). Así como se representa en la Figura 15. Carrión, L. & Corpus, B. (2015). Figura 15. Comportamiento dinámico Fuente: Elaboración propia Asimismo el complemento de la masa impulsiva que se ubica ciertamente sobre esa, al no encontrarse confinada (ya que tiene libertad por un borde libre) oscila durante la perturbación sísmica generándose en ella un oleaje. A esta masa complementaria se le conoce como Masa Convectiva (Wc), es fácil observar que la cantidad de la masa impulsiva es mayor que la masa convectiva. Para tener en cuenta los efectos hidrodinámicos este método, que se muestra en la Figura 16, en la cual se aprecia la existencia de la masa Impulsiva (Wi) que se adhiere rígidamente a las paredes interiores del reservorio y que dicha masa al estar totalmente confinada, deberá unirse a las paredes del tanque a través de resortes cuya rigidez es infinita. Carrión, L. & Corpus, B. (2015). Figura 16. Modelo de Masas y Resortes para Tanques Apoyados. Fuente: Elaboración propia 19 De la misma forma puede apreciarse la existencia de la Masa Convectiva (Wc) la cual tiene una posición por encima de la Masa Impulsiva (Wi) y que se adhiere a las paredes del reservorio a través de resortes cuya rigidez axial, corresponde a la del líquido contenido. Las cuantificaciones de las masas dependen de la geometría de los reservorios (altura, diámetro o lado) y de la masa total de agua contenida. La distribución de las presiones hidrodinámicas en un muro circular debido a la excitación sísmica, por Palomino, A. (2014), varía alrededor de la circunferencia del tanque. Sin embargo, por conveniencia en el análisis de esfuerzos en las paredes del tanque, la presión hidrodinámica sobre las paredes del tanque debe aproximarse a una distribución de presiones hacia afuera de intensidad igual a la máxima presión hidrodinámica. Carrión, L. & Corpus, B. (2015). Figura 17. Distribución en Planta de las Presiones Dinámicas del Agua. Fuente: ACI 350 Como resultado de un temblor, el contenido de un depósito para el almacenamiento de líquidos, ubicado sobre el terreno, experimenta una oscilación a causa del movimiento del terreno. El fluido en las proximidades de los muros se acelera hacia un lado y otro, esencialmente al unísono con dichos muros, en tanto que el fluido cercano a la parte central del depósito no se acelera, sino que tenderá a oscilar con el periodo natural del chapoteo u oleaje del líquido. Las presiones del fluido actuando sobre los muros del depósito reflejan estas dos acciones, de las cuales, una de las componentes varía con el tiempo en forma directamente proporcional a las aceleraciones del terreno, en tanto que la otra, varía en el tiempo con el chapoteo u oleaje del líquido. Las presiones impulsivas se originan por el impacto del agua contra las paredes del tanque cuando éste es acelerado por la perturbación sísmica, 20 en cambio las presiones convectivas son debidas a las oscilaciones del líquido contenido en el reservorio por efecto de las vibraciones de la torre de soporte (reservorio elevado), o transmitidas directamente por el suelo. Las presiones impulsivas se modelan como una masa Wi rígida fijada a las paredes del cilindro mientras que las presiones convectivas se modelan como una masa Wc fijada mediante resortes al cuerpo del tanque. Carrión, L. (2015). 2.4. Normatividad para los parámetros sísmicos Para el análisis sísmico de nuestro reservorio de concreto armado haremos uso de los parámetros dados por la norma técnica E 030, para el diseño sismo resistente.  ZONIFICACIÓN El territorio nacional se considera dividido en cuatro zonas, como se muestra en la Figura N° 21. El área de estudio se ubica en el Distrito de Cerro Colorado, donde se realizara el RESERVORIO N-31 CON SISTEMA CONVENCIONAL EN CONCRETO ARMADO Y CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO EMPERNADO CON RECUBRIMIENTO EPÓXICO, se encuentra en una zona de Alta Sismicidad, clasificándose según el Reglamento Nacional de Construcciones como zona 3, mencionando que la zonificación considerada se basa en la distribución espacial de la Sismicidad observada, las características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de estos con la distancia epicentral, así como en la información neotectónica. Conforme a la clasificación como zona 3 puede darse la probabilidad de ocurrencia de sismos de considerable magnitud. 21 Figura 18. Mapa de zonificación Fuente: Norma E030 A cada zona se asigna un factor Z según se indica en la Tabla N° 5. Este factor se interpreta como la aceleración máxima horizontal en suelo rígido con una probabilidad de 10 % de ser excedida en 50 años. El factor Z se expresa como una fracción de la aceleración de la gravedad. FACTORES DE ZONA ZONA Z 4 0.45 3 0.35 2 0.25 1 0.10 Tabla 1. Factores de zona Fuente: Norma E030 El valor de Z que se tomará es de la zona 3 con una aceleración de 0.35 g.  CONDICIONES GEOTÉCNICAS Para los efectos de esta Norma, los perfiles de suelo se clasifican tomando en cuenta la velocidad promedio de propagación de las ondas de corte (Vs), o alternativamente, para suelos granulares, el promedio ponderado de los N60 22 obtenidos mediante un ensayo de penetración estándar (SPT), o el promedio ponderado de la resistencia al corte en condición no drenada (Su) para suelos cohesivos. Según el estudio de suelos anexado, se adoptará el Perfil Tipo S2 (Suelos intermedios). Tabla 2. Clasificación de los perfiles de suelo Fuente: Norma E030  PARAMETROS DE SITIO (S, TP Y TL) Deberá considerarse el tipo de perfil que mejor describa las condiciones locales, utilizándose los correspondientes valores del factor de amplificación del suelo S y de los períodos TP y TL dados en las Tablas 7 y 8. Tabla 3. Factor de suelo "S" Fuente: Norma E030 Tabla 4. Periodos "TP" y "TL" Fuente: Norma E030 23  FACTOR DE AMPLIFICACIÓN SISMICA “C” De acuerdo a las características de sitio, se define el factor de amplificación sísmica (A) por las siguientes expresiones: 𝑇 < 𝑇𝑃 𝐶 = 2.5 𝑇𝑃 𝑇𝑃 < 𝑇 < 𝑇𝐿 𝐶 = 2.5 ∗ 𝑇 𝑇𝑃 ∗ 𝑇𝐿 𝑇 > 𝑇𝐿 𝐶 = 2.5 ∗ 𝑇2 Este coeficiente se interpreta como el factor de amplificación de la respuesta estructural respecto de la aceleración en el suelo. Sin embargo estas expresiones solo son específicamente para el comportamiento de una edificación. En los reservorios se debe tener en cuenta que existen 2 componentes que amplificación sísmicamente las fuerzas y estas son las ya mencionadas anteriormente como la componente convectiva y la componente impulsiva.  CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES Y FACTOR DE USO (U) Tabla 5. Categoría y Factor de uso de las edificaciones Fuente: Norma E030 24 Al ser nuestra estructura un reservorio de almacenamiento de agua potable para la distribución de una zona urbana, lo categorizaremos como una edificación esencial, dándonos esto un factor U=1.5, para los cálculos del cortante basal y espectro a utilizar.  FACTOR DE MODIFICACIÓN DE RESPUESTA Este factor de Reducción de Fuerzas Sísmicas tiene una aplicación exclusiva para las edificaciones. En cambio para estructuras especiales como los reservorios se optaran por otros estándares. Para ello optaremos por el estándar ACI 350.3R – 06 sección 4.2, la cual define el Factor de Reducción o Factor de Modificación de Respuesta R por las características de muro-zapata y del tipo de reservorio a diseñar. Estos factores se basan al comportamiento por las componentes impulsivas y convectivas que se producen y así obteniéndose el valor de Ri y Rc. (Ver Tabla 10) Tabla 6. Factor de modificación de respuesta Rw Fuente: Norma E030 En el proyecto que estamos desarrollando tenemos un tanque de simple apoyo por lo que usaremos Rwi = 2.0 y Rwc = 1 para el reservorio de concreto armado, mientras para el reservorio de acero usaremos Rwi = 3.0 y Rwc = 1. 2.5. Método estático Fuerza cortante en la base La fuerza cortante total en la base de la estructura, correspondiente a la dirección considerada, se determinará por la siguiente expresión: 25 La fuerza cortante en la base o cortante basal es la respuesta de la estructura ante las fuerzas sísmicas y esta se obtendrá de las solicitaciones del peligro sísmico, las características del edificio y el peso de la estructura. La distribución de la fuerza sísmica corresponde a las fuerzas sísmicas que actúan en cada entrepiso las cuáles serán las que se asignen en el programa para el análisis del método estático. Sin embargo para este procedimiento se deberán considerar el comportamiento sísmico del líquido contenido en el reservorio y se deberá calcular las cargas que actúan en la estructura durante un movimiento sísmico, teniendo por consideración las componentes dinámicas, impulsiva y convectiva, que genera el agua contenida en el reservorio. Mediante el cálculo de ellas podremos obtener la cortante basal total y las fuerzas sísmicas o fuerzas dinámicas laterales que actuaran en el reservorio. a. Requerimientos de diseño  Los muros, cimentación y cobertura de una estructura almacenadora de líquido se debe diseñar para resistir los efectos de ambas aceleraciones de diseño (horizontal y vertical), combinadas con los efectos de cargas estáticas de diseño aplicables.  En relación a la aceleración horizontal, cuando se diseñe se debe tener en cuenta: los efectos de transferencia del corte basal total entre el muro y la zapata y entre el muro y la cobertura; y la presión dinámica actuante en el muro sobre la base.  Efectos de la aceleración máxima horizontal y vertical deben ser combinados bajo el método de la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados. 26 2.5.1. Reservorio de concreto armado 2.5.1.1. Modelo dinámico Según Sección 9.3, ACI 350.3 – 01, las características dinámicas del suelo soportante de una estructura contenedora de líquidos, sujeto a aceleraciones sísmicas, debe computarse de acuerdo a las siguientes expresiones: Peso equivalente de la componente impulsiva Peso equivalente de la componente convectiva Teniendo cada variable la siguiente denominación: Wi = Peso Equivalente de la Componente Impulsiva. Wc = Peso Equivalente de la Componente Convectiva. WL = Peso Total del Líquido Almacenado. D = Diámetro de Reservorio Circular. HL = Profundidad de Diseño del Líquido Depositado Alturas a los centros de gravedad a. Excluyendo la presión basal (EBP) Altura sobre la base al centro de gravedad de la fuerza impulsiva: Para un D/HL < 1.333 Para un D/HL ≥ 1.333 27 Altura sobre la base al centro de gravedad de la fuerza impulsiva: Para todos los casos usamos la siguiente fórmula Otra forma de conseguir esta altura es mediante el siguiente diagrama que muestra la razón D/HL se obtiene el factor de altura impulsiva y/o convectiva para obtener la altura del centro de gravedad respectivo. Figura 19. Factores hi / HL y hc / HL versus D / HL, para reservorio circular. Fuente: AWWA D 103-97 hi = Altura sobre la base al centro de gravedad de la fuerza impulsiva. hc = Altura sobre la base al centro de gravedad de la fuerza convectiva. b. Incluyendo la presión basal (IBP) Altura sobre la base al centro de gravedad de la fuerza impulsiva: Para un D/HL < 0.75 28 Para un D/HL ≥ 0.75 Altura sobre la base al centro de gravedad de la fuerza impulsiva: Para todos los casos usamos la siguiente fórmula Otra forma de conseguir esta altura es mediante el siguiente diagrama que muestra la razón D/HL se obtiene el factor de altura impulsiva y/o convectiva para obtener la altura del centro de gravedad respectivo. Figura 20. Factores hi / HL y hc / HL versus D / HL, para reservorio circular. Fuente: AWWA D 103-97 29 hi = Altura sobre la base al centro de gravedad de la fuerza impulsiva. hc = Altura sobre la base al centro de gravedad de la fuerza convectiva. Propiedades dinámicas a. Periodo fundamental de oscilación de la componente impulsiva y reservorio Según el ACI 350.3R – 01 sección 9.3.4 ωi = Frecuencia angular del modo impulsivo de vibración. Para calcular las variables ωi y Ci, utilizaremos las siguientes formulas: , , Para calcular Cw, Otra forma de conseguir el coeficiente Cw es mediante el siguiente diagrama que muestra la razón D/HL se obtiene el coeficiente requerido. 30 Figura 21. Coeficiente Cw para reservorios circulares Fuente: AWWA D 103-97 b. Periodo fundamental de oscilación de la componente convectiva y reservorio Según el ACI 350.3R – 01 sección 9.3.4 ωc = Frecuencia angular del modo convectivo de vibración. Para calcular las variables ωc y λ, utilizaremos las siguientes formulas: Otra forma de conseguir el coeficiente 2π/λ es mediante el siguiente diagrama que muestra la razón D/HL se obtiene el coeficiente requerido. 31 Figura 22. Coeficiente 2π/λ para reservorios circulares Fuente: AWWA D 103-97 Las presiones convectivas se generan por la oscilación (oleaje) de la masa de agua, por eso tiene una rigidez Kc, que para el análisis de nuestro reservorio lo representaremos como un resorte. (Housner, 1963) 𝑚𝑔 𝐻𝐿 𝐾𝑐 = 0.836 ∗ ∗ tanh (3.68 ∗ ) 2 ℎ 𝐷 c. Factores de amplificación espectral Según el ACI 350.3R – 01 sección 9.4 Amplificación espectral impulsiva Ci se determinará de la siguiente manera: Amplificación espectral convectiva Cc se determinará de la siguiente manera: 32 d. Presiones sísmicas sobre la base Los muros de los reservorios son diseñados para soportar tanto las fuerzas dinámicas laterales como las presiones hidrostáticas ejercidas por el líquido contenido.  Fuerzas de Inercia del muro Pw y la cúpula Pr.  Presión impulsiva hidrodinámica Pi del líquido contenido.  Presión convectiva hidrodinámica Pc del líquido contenido.  Los efectos de la aceleración vertical. Según el ACI 350.3R – 01 sección 4.1.1, las fuerzas dinámicas laterales serán calculadas con las siguientes formulas: Cada variable tendrá la siguiente designación: Pw = Fuerza de Inercia del Muro. Pr = Fuerza de Inercia de la Cubierta. Pi = Fuerza Total Impulsiva Pc = Fuerza Total Convectiva. εWw = La Masa Efectiva del Muro del Tanque. Wr = La Masa efectiva de la Cubierta del Tanque. Wi = Componente Impulsiva de la Masa del Líquido. Wc = Componente Convectiva de la Masa del Líquido. 33 Z = Factor de Zona Sísmica. Ci = Factor de Amplificación Espectral Impulsiva. Cc = Factor de Amplificación Espectral Convectiva. I = Factor de Importancia. Rwi = Factor de Modificación de Respuesta Impulsiva. Rwc = Factor de Modificación de Respuesta Convectiva. Cortante basal total Según el ACI 350.3R – 01 sección 4.1.2 El cortante basal debido a las fuerzas sísmicas aplicadas en la parte inferior de la pared del tanque se determinará de la siguiente manera: Al estar definidas las fuerzas dinámicas laterales y calculando el cortante basal se procederá a incluir estas resultados al modelamiento. Se deja en claro que este análisis corresponde a las fuerzas de sismo que actúan en el reservorio a las cuales se adhieren las cargas hidrostáticas por el líquido contenido y el peso propio de los elementos estructurales del reservorio. 2.5.2. Reservorio de acero empernado El procedimiento de masa efectiva considera dos modos de respuesta del tanque y su contenido: primero la respuesta amplificada de alta frecuencia al movimiento lateral del suelo de la cubierta y el techo del tanque junto con una parte del contenido líquido que se mueve al unísono con la cubierta y segundo la respuesta amplificada de baja frecuencia de una parte de los contenidos líquidos en el modo fundamental de saltos. El diseño requiere la determinación de la masa hidrodinámica asociada con cada modo y la fuerza lateral y el momento de volcado aplicados a la cáscara como resultado de la respuesta de las masas al movimiento lateral del suelo. 34 Cortante en la base debido a las fuerzas aplicadas en la base del reservorio de almacenamiento y se determinará de acuerdo a la siguiente formula: Como también el momento de volteo, para verificar el espesor de la pared del reservorio. VACT = cortante basal, en libras. M = momento de volteo aplicado a la parte inferior de la pared del tanque, en libras. Z = coeficiente de zona. I = factor de uso. Rw = coeficiente de reducción de fuerza. Ws = peso total del fondo de la carcasa del tanque, y accesorios significativos en libras. Xs = altura desde la parte inferior del tanque hasta el centro de gravedad del reservorio, en pies. Wr = peso total del techo del tanque, en libras. Ht = altura total de la cáscara del tanque, en pies. W1 = peso de la masa efectiva del contenido del tanque que se mueve al unísono con la cubierta del tanque, en libras. (Componente impulsiva) X1 = altura desde la parte inferior del tanque hasta el centroide de la fuerza sísmica lateral aplicada a W1, en pies. S = factor de amplificación del sitio. W2 = peso de la masa efectiva del primer modo de los contenidos del tanque, en libras. (Componente convectiva) X2 = altura desde la parte inferior del tanque hasta el centroide de la fuerza sísmica lateral aplicada a W2, en pies. El coeficiente C1 se determina de la siguiente manera: C1 = 1/(6Tw) cuando Tw < 4.5 s 35 o C1 = 0.75/Tw2 cuando Tw ≥ 4.5 s Para ello el primer periodo de la onda se calcula con la siguiente formula: Tw = KpD1/2 Kp = factor de relación entre el radio y el diámetro del reservorio. D = diámetro del tanque, pies. Figura 23. Curve for obtaining factor Kp for the ratio D/H Fuente: AWWA D 103-97 Para el cálculo de las alturas a los centroides de las componentes tanto convectiva como impulsiva, tenemos la ayuda de los cuadros de curvas que relacionan el diámetro y la altura del reservorio. Figura 24. Curvas para obtener los factores X1 / H y X2 / H para la relación D / H Fuente: AWWA D 103-97 36 Para el cálculo de los pesos de las componentes tanto convectiva como impulsiva, tenemos la ayuda de los cuadros de curvas que relacionan el diámetro y la altura del reservorio. Figura 25. Curvas para obtener los factores W1 / WT y W2 / WT para la relación D / H Fuente: AWWA D 103-97 37 CAPÍTULO 3 3. Cálculo Hidráulico 3.1. Número de habitantes que requieren el servicio de abastecimiento de agua potable La población actual se ha determinado por el método de saturación (conteo de lotes), que equivale a 7099 lotes, en base a los planos de lotización por parte del Municipio. Para efectos del cálculo de demanda se consideró el 4.3% de tasa de crecimiento de acuerdo al Compendio Estadístico INEI 2014. La población proyectada corresponde a la población demandante sin proyecto y es la que se establece a continuación para el circuito del Reservorio N-31: N° DE HABILITACIONES LOTES APIPA Sector XVII 231 APIPA Sector XI 73 APIPA Sector XII 92 APIPA Sector XIII 86 APIPA Sector XVI 427 APIPA Sector XV 1003 APIPA Sector Establecido I 343 ACNE 46 JLByR Sector V 254 JLByR Sector IV 26 JLByR Sector VII 558 JLByR Sector VIII 887 JLByR Sector IX 1191 JLByR Sector X 409 JLByR Sector XI 815 JLByR Sector XII 364 JLByR Sector Establecido II 294 TOTAL 7099 Tabla 7. Número de lotes Fuente: Elaboración propia Se tendrá también en cuenta que no todos los lotes están siendo habitados, por lo cual se ha estimado un promedio de 70% de habitabilidad para los sectores de intervención. 38 MÉTODO GEOMÉTRICO Habitabilidad: 70% Lotes habilitados: 7099*70% = 4969 lotes Población: 4969 lotes x 3 hab/lote = 14908 habitantes Pf: Población Final. Pi: Población Inicial. Tc: Tasa de Crecimiento. n: Diferencia del año final e inicial. 𝑃𝑓 = 𝑃𝑖 ∗ (1 + 𝑡𝑐)𝑛 AÑO TOTAL 2016 14908 2017 15549 2018 16218 2019 16915 2020 17642 2021 18401 2022 19192 2023 20017 2024 20878 2025 21776 2026 22712 2027 23689 2028 24708 2029 25770 2030 26878 2031 28034 2032 29239 2033 30497 2034 31808 2035 33176 2036 34602 2037 36090 2038 37642 Tabla 8. Población proyectada Fuente: Elaboración propia 39 3.2. Cálculo del caudal requerido Según los planos otorgados por la municipalidad de cerro colorado tenemos un total de 17 sectores y se usara una densidad poblacional de 3 hab/lote. Por lo tanto según Método Geométrico expresado en la Tabla 8, tenemos como población futura de 37642 Hab. K2: Coeficiente de variación 1.3 – 1.8 Qmh: Caudal Máximo Horario D: Dotación Calculamos la demanda (Dem.): Pf = 37642 habitantes D = 150 l/hab*día 𝑙 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 = 37642 ℎ𝑎𝑏 ∗ 150 ∗ 𝑑𝑖𝑎 ℎ𝑎𝑏 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 = 5646300 𝑙/𝑑𝑖𝑎 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 = 5646.300 𝑚3/𝑑𝑖𝑎 CÁLCULO DE CAUDAL DE DISEÑO Caudales Unidades Demanda 65.35 l/s qmd 84.96 l/s qmh 117.63 l/s Tabla 9. Caudales Fuente: Elaboración propia Se usará como caudal de diseño a 117.63 l/s para el diseño del reservorio N-31. VOLUMEN DEL RESERVORIO Qdiseño: 117.63 l/s 40 a) VOLUMEN DOMÉSTICO CAUDAL (Q) = Demanda * K2 CAUDAL (Q) = 10163.34 m3/día Según Reglamento Nacional de Edificaciones 𝑚3 𝑉𝑑𝑜𝑚𝑒𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 = 10163.34 𝑥 25% 𝑑𝑖𝑎 𝑉𝑑𝑜𝑚𝑒𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 = 2540.84 𝑚3 Volumen consumo doméstico 2540.84 m3 b) VOLUMEN CONTRA INCENDIO 𝑉𝑖𝑛𝑐𝑒𝑛𝑑𝑖𝑜 = 𝐷𝑜𝑡. 𝐺𝑟𝑖𝑓𝑜 𝑥 𝑁° 𝑆𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 Sectores = 17 * 70% de habitabilidad = 12 Dotación por sector = 50 m3 𝑉𝑖𝑛𝑐𝑒𝑛𝑑𝑖𝑜 = 50 𝑚3 𝑥 12 𝑠𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑉𝑖𝑛𝑐𝑒𝑛𝑑𝑖𝑜 = 600 Volumen contra incendio 600 m3 c) VOLUMEN DE EMERGENCIA 𝑉𝑒𝑚𝑒𝑟𝑔𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = (𝑉𝑖𝑛𝑐𝑒𝑛𝑑𝑖𝑜 + 𝑉𝑑𝑜𝑚𝑒𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜) 𝑥 15% 𝑉𝑒𝑚𝑒𝑟𝑔𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = (600 + 2540.84) 𝑥 15% 𝑉𝑒𝑚𝑒𝑟𝑔𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 = 471.13 𝑚3 Volumen de emergencia 471.13 m3 VOLUMEN TOTAL DEL RESEVORIO V almacenamiento = V regulación + V contra incendio+ V reserva V almacenamiento = 2540.84 m3 + 600 m3 + 471.13 m3 V almacenamiento = 3611.97 m3 El volumen de almacenamiento resulta 3611.97 m3 por aspectos de mantenimiento y operación se establecerá V almacenamiento = 3650m3 Volumen total del reservorio = 3650 m3 41 CAPÍTULO 4 4. Diseño de Reservorio de Concreto Armado 4.1. Reservorio de Concreto Armado 4.1.1. Dimensionamiento del reservorio El reservorio será cilíndrico. 𝜋 ∗ 𝐷2 𝑉 = ∗ 𝐻 4 Donde: V: Volumen del Reservorio. D: Diámetro del Reservorio. H: Altura del Reservorio. V = 3650 m3 H = 6 m 𝜋 ∗ 𝐷2 3650 = ∗ 6 4 3650 ∗ 4 𝐷 = √ 6 ∗ 𝜋 𝐷 = 27.83 𝑚 ≅ 28 𝑚 DIMENSIONAMIENTO DE LA TAPA La tapa del Reservorio tendrá la forma de un domo esférico. Para f: flecha de la Tapa. f = Di / 6 [m] f = 28/6 f = 4.65 m Di: Diámetro interno en metros 42 ESTRUCTURACION DEL RESERVORIO El modelo analizado es un reservorio cilíndrico vertical de concreto armado con espesor constante, casi lleno de agua hasta su totalidad, apoyado en todo su perímetro al suelo. El reservorio es cerrado en su parte superior por medio de una cubierta en forma de bóveda y que es empotrada en la parte superior del cilindro. Las Dimensiones para el modelo son: Dimensiones ELEMENTO (m) Diámetro del reservorio 28.00 Altura del cilindro 6.80 Espesor muro del reservorio 0.40 Diámetro de cúpula 28.00 Espesor de cúpula 0.10 Radio interior de la cúpula 23.20 Angulo barrido de la bóveda 37.12° Nivel del agua 6.00 Tabla 10. Dimensiones del reservorio Fuente: Elaboración propia PARAMETROS DE DISEÑO ESTABLECIDOS  El módulo de elasticidad del concreto armado, Ec, es de 252902.45 kg/cm2.  El módulo de elasticidad del acero, Es, es de 2100000.00 kg/cm2.  El módulo de deformación transversal (coeficiente de Poisson) se admite que sea igual a 0,2.  La resistencia a compresión del mortero será de 280 kg/cm2.  La densidad depende de la cantidad de armadura reticulada de 2400 kg/m3. Cálculo del espesor de la cúpula Según el ACI 350.3R – 06 sección G.2.3.1.2, la siguiente formula nos ayuda a calcular el espesor de la resistencia a los esfuerzos de compresión y la protección ante la corrosión en el refuerzo: ; hd = 0.1 m 43 Pu = Presión unitaria de diseño de la cúpula Bi = Factor de reducción del pandeo por imperfecciones geométricas. , el máximo valor permitido para ri será 1.4 rd, en ese caso: Bi = 0.5 Bc = Factor de reducción del pandeo por creep, no linealidad y fisuramiento del concreto. Bc = 0.44 + 0.003 (L) Para 12 lb/ft2 < L ≤ 30 lb/ft2 Bc = 0.53 Para L ≥ 30 lb/ft2 Ec = Módulo de elasticidad del concreto [Lb ⁄ in2]. rd = Radio interno del domo [in]. L = Carga viva Espesor de muro El muro del reservorio es el cual soportará la presión del líquido contenido, para ello se diseñará por flexión y como todos los elementos en contacto con el agua se considerará una resistencia de f’c=280 Kg/cm² como mínimo según alcances de la ACI 350 – 06. Según el ACI 350, los muros de concreto reforzado con altura mayor a los 3 metros tendrán un espesor mínimo de 0.30 metros (30 centímetros). Para verificar el espesor de 40 centímetros planteado, se analizará para condiciones de tensión anular o tensión del refuerzo horizontal, cuando el muro está expuesto a presiones internar debido a la presión del agua, con la siguiente expresión: 44 Donde 𝐶= coeficiente de contracción del concreto colado, varía desde 0.0003 a 0.0008. 𝐸𝑠= módulo de elasticidad del acero de refuerzo. 𝑓𝑠= esfuerzo de tensión anular del acero de refuerzo. 𝑛= relación de módulos de elasticidad entre el acero y el concreto, 𝑛=𝐸𝑠/𝐸𝑐. 𝑓𝑟= módulo de ruptura a la tensión del concreto. 𝑇𝑚á𝑥= Tensión máxima en el refuerzo, Kg/m 2322.499 𝑡 = ∗ 𝑇 100 ∗ 1400 ∗ 28 𝑚á𝑥 𝑡 = 0.00059 ∗ 𝑇𝑚á𝑥 𝑡 = 34.272 𝑐𝑚, a esto debemos sumarle el recubrimiento de 4 cm. 𝑡 = 34.272 𝑐𝑚 + 4 𝑐𝑚 = 38.272 𝑐𝑚 𝑡 = 38.272 𝑐𝑚 ≈ 40 𝑐𝑚 Dimensiones de la viga anular A la viga se le colocó una dimensión de 50 x 50 centímetros de sección transversal, para verificar si esta sección será la correcta para el sucesivo diseño se analizará la máxima fuerza anular actuante en el anillo que es la viga, haciendo uso de la fórmula del punto anterior: 2007.499 𝑡 = ∗ 𝑇 100 ∗ 1400 ∗ 28 𝑚á𝑥 𝑡 = 0.000512 ∗ 𝑇𝑚á𝑥 𝑡 = 44.032 𝑐𝑚, a esto debemos sumarle el recubrimiento de 4 cm. 𝑡 = 44.032 𝑐𝑚 + 4 𝑐𝑚 = 48.032 𝑐𝑚 𝑡 = 48.032 𝑐𝑚 ≈ 50 𝑐𝑚 45 Espesor de la cimentación Al tener una losa de cimentación con 2 capas de refuerzo, según el ACI 350 – 06 en su apéndice H.3 (slab thickness), especifica que se debe tener un espesor mínimo de 6 pulgadas, por lo tanto el espesor escogido para nuestro caso será: e = 20 cm CARGAS DE DISEÑO A través del modelo realizado en SAP2000, hacemos el cálculo de las diferentes cargas de cada elemento que conforma el reservorio; hallando en cada nudo restringido de la base del elemento las reacciones verticales para así calcular el peso por carga muerta y viva. a) Carga Muerta Figura 26. Peso de cúpula Fuente: Elaboración propia Peso Total Cúpula = # Joint x Reacción Joint Peso Total Cúpula = 36 x 5059.29 kgf Peso Total Cúpula = 182134.44 kgf Figura 27. Peso de muro Fuente: Elaboración propia 46 Peso Total Muro = # Joint x Reacción Joint Peso Total Muro = 36 x 14997.762 kgf Peso Total Muro = 539919.432 kgf Figura 28. Peso de viga anular Fuente: Elaboración propia Peso Total Viga = # Joint x Reacción Joint Peso Total Viga = 36 x 1521.737 kgf Peso Total Viga = 54782.532 kgf b) Carga Viva Figura 29. Peso de cúpula CV Fuente: Elaboración propia Peso Total Cúpula = # Joint x Reacción Joint Peso Total Cúpula = 36 x 987.549 kgf Peso Total Cúpula = 35551.764 kgf 4.1.2. Determinación de los parámetros sísmicos Los parámetros sísmicos serán determinados como se explicó en el marco teórico. 47 Categoría del edificio A Zonificación (Z) S2 S2 1.15 Parámetros de sitio Tp 0.6 Tl 2 Factor de uso (U) 1.5 Factor de modificación de respuesta Impulsiva 2 Convectiva 1 4.1.3. Análisis por el método estático 4.1.3.1. Cálculos de las cargas sísmicas de diseño a. Cálculo del factor de corrección Según el ACI 350.3R – 01 sección 9.5.2 para tanques circulares tenemos la siguiente fórmula para el Coeficiente de Masa Efectiva: 𝜀 = 0.4594 Donde: D: Diámetro del Reservorio HL: Altura del nivel del agua b. Cálculo de los pesos efectivos del líquido almacenado; componente impulsiva (wi) y convectiva (wc) En el diseño: 𝑊𝑖 = 0.247 𝑊𝐿 𝑊𝑐 = 0.706 𝑊𝐿 El valor ya calculado de 𝑊𝐿 es 3694512.96 kg 𝑊𝑖 = 913617.187 𝐾𝑔 𝑊𝑐 = 2607671.92 𝐾𝑔 c. Cálculo de la rigidez del resorte 𝐾𝑐 = 1540816.85 𝐾𝑔/𝑚 48 4.1.3.2. Cálculos de las alturas a los centros de gravedad d. Cálculo de las alturas al centro de gravedad de la ubicación de las componentes impulsiva y convectiva  Componente Impulsiva ℎ𝑖 = 2.25 𝑚  Componente Convectiva ℎ𝑐 = 3.15 𝑚 4.1.3.3. Cálculos de las propiedades dinámicas e. Cálculo de los factores de amplificación Cl, Cw para la masa impulsiva 𝑐𝑤 = 0.132 𝑐𝑙 = 0.249 f. Cálculo de la frecuencia de vibración natural combinada (wi) y el periodo de la masa impulsiva 𝑤𝑖= 23.51 𝑟𝑎𝑑/𝑠 𝑇𝑖= 0.27 s g. Calculamos los coeficientes y la frecuencia de vibración convectiva: 𝜆= 8.82384 h. Cálculo de la frecuencia de vibración del componente convectivo (wc) del líquido almacenado 𝑤𝑐= 1.67 𝑟𝑎𝑑/𝑠 𝑇𝑐= 3.77 s 4.1.3.4. Cálculos de los factores de amplificación espectral Ci y Cc Según el ACI 350.3R – 01 sección 9.4 i. Ci se determinará de la siguiente manera: 49 Coeficiente de Diseño Sísmico Horizontal Modo Impulsivo Z = 0.35 U = 1.50 S = 1.15 Ri = 2 𝑇𝑖= 0.27 s < 0.31 s 𝐶𝑖5%= 2.39 j. Cc se determinará de la siguiente manera: Coeficiente de Diseño Sísmico Horizontal Modo Convectivo Z = 0.35 U = 1.50 S = 1.15 Rc = 1 𝑇𝑐= 3.77 s > 2.4 s 𝐶𝑐5%= 0.42 4.1.3.5. Cálculos de las fuerzas laterales dinámicas En la siguiente tabla tenemos las distintas propiedades dinámicas halladas anteriormente, que serán necesarias para el cálculo de las fuerzas laterales. Factor de Corrección, ξ 0.4594 Peso Efectivo del Muro del Reservorio, ξWw 248062.98 Kg Peso de la Cúpula del Reservorio, Wd 182134.44 Kg Peso Equivalente de la Componente Impulsiva, mi 913617.19 Kg Peso Equivalente de la Componente Convectiva, mc 2607671.92 Kg Fuerza Inercial Lateral por aceleración del Muro, Pw 179070.47 Kg Fuerza Inercial Lateral por aceleración de la Cúpula, Pd 131478.30 Kg Fuerza Lateral Impulsiva, Pi 659517.41 Kg Fuerza Lateral Convectiva, Pc 665362.52 Kg 50 Tabla 11. Propiedades dinámicas y fuerzas laterales dinámicas del reservorio de concreto armado Fuente: Elaboración propia 4.1.3.6. Cálculo del cortante basal El cortante basal debido a las fuerzas sísmicas aplicadas en la parte inferior de la pared del tanque se determinará de la siguiente manera: 𝑉 = 1176322.943 𝑘𝑔 Distribución de las fuerzas laterales V ∗ 𝑤𝑥ℎ𝑥 𝐹𝑥 = ∑𝑛𝑖=1 𝑤𝑖ℎ𝑖 Fx = Fuerza aplicada sobre toda el área en ese nivel de la estructura, de acuerdo a su distribución de masa en cada nivel. Wi = Peso asignado a cada nivel de la estructura, siendo una fracción de la carga total de la estructura. Pi hi Fi W = Fi/L NIVEL Pi*hi (kg) (m) (kg) (kg/m) Impulsivo 913617.19 2.25 m 2055638.67 179189.17 2037.060 Muro 248062.98 3.00 m 744188.95 64870.64 737.463 Convectivo 2607671.92 3.15 m 8204690.81 715199.49 8130.538 Viga anular 138797.68 6.40 m 888305.13 77433.19 880.277 Domo 182134.44 8.79 m 1601825.40 139630.45 1587.348 Σ = 13494648.96 1176322.94 Tabla 12. Pesos de los elementos para el reservorio de concreto armado Fuente: Elaboración propia 4.1.4. Modelamiento estructural y asignación de cargas en el software SAP2000 El modelamiento computacional que puede tener una aproximación se logra a través de la aplicación de un modelo desarrollado en el programa, haciendo uso de elementos shell, y con la incorporación de parámetros sísmicos aplicables al modelo. Los elementos shell son áreas, que pueden tener mayormente la 51 geometrías triangulares o de cuadriláteros, utilizados para modelar comportamientos combinados del tipo membrana y placa (flexión). Dado que los elementos shell representan mejor las características de los efectos axiales y flectores que involucra el comportamiento de los reservorios de almacenamiento es por lo cual son útiles para el modelado. Se harán modelos tridimensionales de los reservorios diseñados mediante la aplicación de elementos shell en los muros, y una distribución adecuada de las masas que representan los efectos hidrodinámicos del líquido, para cada reservorio según lo calculado aplicando las metodologías de cada norma. a. Primero se realiza el modelo de la estructura del reservorio tomando en cuenta sus dimensiones, material y restricciones en la base; los muros del reservorio son definidos mediante un grillado que en este primer modelo es de 45 divisiones en altura y 36 divisiones radiales. (Ver Figura 27) Figura 30. Grillas del reservorio de concreto armado idealizado en Sap2000 Fuente: Elaboración propia b. Se definen los materiales, acero de refuerzo fy = 4200kg/cm2 y concreto f´c= 280kg/cm2, como también las secciones área (losa, cúpula, viga y muro). c. Definimos las propiedades de las secciones, precisamente los espesores y materiales definidos, en este caso será un espesor de cúpula de 10 cm, de muro de 40 cm y viga anular una sección de 50 cm x 50 cm, todos estos 52 elementos fueron modelados como elementos shell, ya explicado al comienzo el porqué de su utilización. Al ya haber asignado las secciones modeladas a las grillas dibujadas al inicio, se le asignaran las restricciones a los joints o nodos inferiores del muro modelado, siendo en este caso empotrados, restringido tanto para desplazamientos como para giros. d. Definimos los Load Patterns, considerando la componente impulsiva y convectiva como cargas de sismo, usando coeficientes y las demás cargas como son carga muerta, viva, presión de agua, peso de agua y losa. e. En el caso del método estático para hallar la cortante basal, colocaremos las fuerzas laterales dinámicas como frames, cuyo peso no afectara en el resultado, que serán afectados por fuerzas horizontales, cada uno en la altura correspondiente como se ve en la Tabla 12. Figura 31. Fuerzas laterales dinámicas reservorio de concreto armado Fuente: Elaboración propia f. El peso convectivo Wc, será definido como una carga de masa en el centro del reservorio de almacenamiento que se adhiere a las paredes del tanque a través de resortes cuya rigidez axial, corresponde a la del líquido contenido. Esto es porque el peso convectivo representa el oleaje que ocurre en la parte superior del líquido contenido. Según los cálculos, la rigidez es 1540816.85 kg/m y será dividida entre 36, que es la cantidad de secciones en las que dividimos radialmente el muro del reservorio, a continuación se mostraran los cálculos: Kc = 1540816.85, rigidez total. Kc = 1540816.85 / 36 = 42800.4681 kg/m, rigidez de un resorte. 53 Kc = 42800.4681 * 2 = 85600.93625 kg/m (se multiplicó por 2 que es el Rwc) Figura 32.Ubicación del componente convectivo y asignación en el reservorio de concreto armado Fuente: Elaboración propia Luego de haber dibujado los resortes, el peso convectivo es aplicado al centro del reservorio a la altura hc, es definido por el peso calculado multiplicado por el factor de reducción igual 2. Mc = 2607671.92 kg Mc = 2607671.92 * 2 = 5215343.840594 kg En este recuadro colocamos la Mc Figura 33. Definimos el peso convectivo del reservorio de concreto armado Fuente: Elaboración propia 54 g. El peso impulsivo Wi se adhiere rígidamente a las paredes inferiores del tanque, y que dicha masa al estar totalmente confinada, deberá unirse a las paredes del tanque a través de resortes cuya rigidez es infinita. Mi = 913617.187 kg Mi = 913617.187 / 36 / 16 = 1586.14095 kg En este recuadro colocamos la Mi Figura 34. Definimos el peso impulsivo del reservorio de concreto armado Fuente: Elaboración propia h. Ahora procedemos a colocar las presiones de agua, para procesar estos datos en el programa SAP2000, es necesario realizar un análisis previo y obtener ecuaciones, que representen la distribución de fuerzas de presión hidrostática, de la siguiente manera: Hi = Altura a la que se encuentra la base de la cuba Hf = Altura máxima de agua almacenada C,D = constantes para la ecuación Pa = Presión en la base de la cuba Pb = Presión en la altura máxima de agua almacenada Hi * C + D = Pa Hf * C + D = Pb 0*C + D = 6000 55 6*C + D = 0 C = -1000 D = 6000 Figura 35. Definir el empuje hidrostático, reservorio de concreto armado Fuente: Elaboración propia Figura 36. Definir mediante ecuación el empuje hidrostático, reservorio de concreto armado Fuente: Elaboración propia i. Asignamos la sobre carga del techo que tiene el valor de 50 kg/m2, según la NTP 020. j. Corregimos el peso del muro con el factor de reducción ε ya calculado. 56 Figura 37. Factor de reducción multiplicado por las paredes, reservorio de concreto armado Fuente: Elaboración propia k. Asignamos el espectro de respuesta hacia una dirección, ya que nuestro reservorio es simétrico y regular. Figura 38. Espectro de respuesta para reservorio de concreto armado Fuente: Elaboración propia 57 l. Según el ACI 350 – 06 recomienda las siguientes combinaciones de carga para estructuras que almacenan líquidos y están expuestas al medio ambiente. D = Carga muerta, E = Carga de sismo, F = Carga por presión lateral del fluido, L = Carga viva, Lr = Carga de techo, H = Carga debido al peso y presión lateral del suelo, R = Carga de lluvia, S = Carga de nieve, T = Fuerzas debido al esfuerzo propio tales como la retracción, contracción de fragua y temperatura, W = Carga de viento. Estas cargas pueden ser afectadas por factores sanitarios indicados en el ACI 350 – 06. Resistencia requerida = Coeficiente sanitario x U Donde: S = 1.30 para flexión. S = 1.65 para tracción directa Despejando y usando las cargas que necesitaremos para nuestros combos obtenemos los siguientes: U = 1.4D + 1.4EH U = 1.2D + 0.5L + 1.2EH U = 1.2D + 1.6L U = 1.2D + 0.5L U = 1.2D + 1SPX U = 0.9D ± 1SPX Afectando las combinaciones con los coeficientes sanitarios obtenemos: 58 COMBINACIONES DE CARGA PARA DISEÑO POR FLEXIÓN/TENSIÓN Combinación D L EH S Comb1 1.82 - 1.82 - Comb2 1.56 0.65 1.56 - Comb3 1.56 2.08 - - Comb4 1.56 0.65 - - Comb5 1.56 - - 1.3 Comb6 1.17 - - 1.3 Tabla 13. Combinación de cargas afectadas por coef. sanitario S=1.30 (Concreto armado) Fuente: Elaboración propia COMBINACIONES DE CARGA PARA DISEÑO POR CORTE Combinación D L EH S Comb1 2.31 - 2.31 - Comb2 1.98 0.825 1.98 - Comb3 1.98 2.64 - - Comb4 1.98 0.825 - - Comb5 1.98 - - 1.65 Comb6 1.485 - - 1.65 Tabla 14. Combinación de cargas afectadas por coef. sanitario S=1.65 (Concreto armado) Fuente: Elaboración propia m. Luego de esto se creará el combo envolvente, con las combinaciones mencionadas, para determinar los valores máximos y mínimos que presenta el reservorio. Figura 39. Definimos la envolvente, reservorio de concreto armado Fuente: Elaboración propia 59 4.2. Análisis e interpretación de resultados Se analizaran los resultados obtenidos del análisis del modelamiento del reservorio y con ellos se realizara el diseño y detalle del refuerzo final. 4.2.1. Desplazamientos El desplazamiento lateral se da como consecuencia de los efectos sísmicos sobre la estructura. Observamos que el desplazamiento es de 0.0481 cm para una altura de 6.8 m obteniendo una distorsión de 0.0001 siendo el permitido de 0.007, cumpliendo. Figura 40. Desplazamiento horizontal, reservorio de concreto armado Fuente: Elaboración propia El máximo valor del desplazamiento vertical es 0.1902 cm. Para consideraciones de limitar las vibraciones en el sentido vertical, se tiene un criterio conservador de deflexión, el cual consiste en dividir el diámetro entre 700, obteniendo lo siguiente: D/700 = 2800/700 = 4 cm ≥ 0.1902 cm 4.2.2. Cortantes basales Las cortantes basales en el fondo tanto por el método estático como el dinámico dan: Figura 41. Método estático Fuente: Elaboración propia 60 Figura 42. Método dinámico Fuente: Elaboración propia 4.2.3. Fuerzas meridianas y paralelas en la cúpula La fuerza en paralelo es de 5.56 tn, en el anillo externo paralelo se tiene una fuerza de 11.40 tn, mientras que la fuerza máxima en el meridiano es de 3.39 tn, todas ellas dadas por la envolvente. Figura 43. Fuerzas 1-1 o en paralelo de la cúpula Fuente: Elaboración propia Figura 44. Fuerzas 1-1 o en paralelo del anillo externo de la cúpula Fuente: Elaboración propia 61 Figura 45. Fuerzas 2-2 o meridianas de la cúpula Fuente: Elaboración propia 4.2.4. Fuerza axial en la viga La fuerza axial de la viga por envolvente es de 43.86 tn. Figura 46. Fuerza axial en la viga anular Fuente: Elaboración propia 4.2.5. Fuerzas para el cálculo del muro cilíndrico La fuerza resultante F11 para la dirección anular es de 57845.53 kg, mientras que la máxima F22 para la dirección vertical es de 12786.74 kg. 62 Figura 47. Fuerzas 1-1 en el muro cilíndrico Fuente: Elaboración propia Figura 48. Fuerzas 2-2 en el muro cilíndrico Fuente: Elaboración propia 63 Dándonos el método estático un mayor valor respecto al método dinámico. A. DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES CÚPULA a. Dirección del Paralelo f'c = 280 Kg/cm² fy = 4200 Kg/cm² b = 100 cm e = 10 cm F11 = 5.14 tn/m Resistencia a la compresión σct = 0.4*√f'c σct = 6.693 tn/m2 σc = 5.14 tn/m2 ¡OK! Utilizaremos un refuerzo de acero mínimo ya que no excedemos el esfuerzo producido al dado por el reglamento. As min = 0.004*b*e As min = 4.00 cm2 As por malla: 4.00 cm2 # varillas : 4 separación : 25.00 cm 1 malla de Ø 1/2”@ 0.25 m Anillo exterior de la cúpula F11 = 11.40 tn/m Es = 2100000 kg/cm2 Ec = 252902.45 kg/cm2 n = 8.304 r = 4 cm σat = 0.5*fy 64 σat = 2100 kg/cm2 σct = 0.1*f'c σct = 28.00 kg/cm2 Ac = 100*e = 1500 cm2 Ac = 0.01*Ac = 15 cm2 As por malla: 15 cm2 # varillas : 5 separación : 20.00 cm 1 mallas de Ø 3/4”@ 0.20 m b. Dirección del Meridiano f'c = 280 Kg/cm² fy = 4200 Kg/cm² b = 100 cm e = 15 cm F22 = 3.39 tn/m Resistencia a la compresión σct = 0.4*√f'c σct = 6.693 tn/m σc = 3.39 tn/m ¡OK! Utilizaremos un refuerzo de acero mínimo ya que no excedemos el esfuerzo producido al dado por el reglamento. As min = 0.004*b*e As min = 6.00 cm2 As por malla: 6.00 cm2 # varillas : 4 separación : 25.00 cm 65 1 mallas de Ø 5/8”@ 0.25 m PARED CILÍNDRICA a. Dirección Horizontal El espesor mínimo para evitar el fisuramiento por tracción está dado por: Datos: f'c = 280 Kg/cm² fy = 4200 Kg/cm² b = 100 cm h = 40 cm rec = 4 cm d = 36 cm Es = 2100000 Kg/cm² Figura 49. Distribución acero Ec = 252902.45 Kg/cm² horizontal en muro n = 8.30 fs = 1400 Kg/cm² fc = 28 Kg/cm² ξsh = 0.0007 F11 = 57845.527 Kg/m As = 45.91 cm2 As por malla: 22.95 cm2 # varillas : 8 separación : 13 cm 2 mallas de Ø 3/4” @ 0.13 m b. Dirección Vertical 66 F22 = 12786.741 kg/m As = 10.148 cm2 As por malla: 5.074 cm2 # varillas : 3 separación : 34 cm Figura 50. Distribución acero vertical en muro 2 mallas de Ø5/8”@ 0.30 m VIGA ANULAR Datos: f'c = 280 Kg/cm² fy = 4200 Kg/cm² b = 50 cm h = 50 cm r = 4 cm d = 46 cm Es = 2100000 Kg/cm² Ec = 252902.45 Kg/cm² n = 8.30 fs = 2100 Kg/cm² fc = 28 Kg/cm² F11 = 43.86 tn/m Cálculo del área de acero As = 20.88 cm2 Asmin = 7.97 cm2 4 Ø 1” + 6 Ø 5/8” Verificación del concreto en tracción 2√𝑓′𝑐 = 33.47 kg/cm2 𝜎𝑐𝑡 = 16.54 kg/cm2 67 𝜎𝑐𝑡 ≤ 2√𝑓′𝑐 OK Estribos 3/8” @ 0.20 m 4.2.6. Diseño de Cimentación La cimentación que tendrá la estructura constará de una losa de cimentación y una zapata anular alrededor de la losa. El anillo y la losa de cimentación estarán apoyados a una profundidad de un metro según lo recomendado por el estudio de suelos y lo verificado en el análisis. Con los datos del programa verificamos que hay un anillo en el que los momentos son mayores comparados con el espacio en el que se planteará la losa. Figura 51. Esfuerzos en la losa circular reservorio de concreto armado Fuente: Elaboración propia qs = 3.07 kg/cm2 Az = 1202780.94 cm2 P = 3692537.48 kg D = 2880 cm d = 2600.57 cm B = 139.714287 cm 68 PD = 14997.76 kg A = 3.52 m2 PA = 21097.80 kg Pu = 43314.67 kg qu = 1.23 kg/cm2 Ahora hallamos el peralte de la zapata con los datos calculados: d = 15.62 Este valor lo comparamos con la longitud de desarrollo de una barra de 5/8” Ldc = 30.06 cm A este valor le sumamos el recubrimiento y espesor de varilla: Ld = 35.85 cm, con esto nuestro peralte de zapata sería de 40 cm al redondeo, teniendo un peralte efectivo de 34.21 cm. Calculamos el acero de zapata: M11 = 8240.5552 kg.cm ku = 0.00420436 ρ = 1.001E-06 As = 0.0140 cm2 Asmin = 42 cm2 Acero superior Ø 1” @ 0.15 m Acero inferior Ø 3/4” @ 0.20 m M22 = 2519.5366 kg.cm ku = 0.02056765 ρ = 4.8973E-06 As = 0.01714045 cm2 Asmin = 13.5 cm2 69 Acero anular 2 mallas de Ø 5/8” @ 0.25 m Calculamos el acero de losa de fondo: f'c = 280 kg/cm2 fy = 4200 kg/cm2 ρmin = 0.003 h = 20 cm r = 5 cm φ = 0.9 β = 0.85 M(Tn-m) b (cm) d(cm) a (cm) As (cm²) As min p=As/bd Ø Total Disposición 1.1 100 15 0.35 1.96 4.5 0.003 1/2 '' 5.07 Ø 1/2 @ 0.25 1 malla anular de Ø1/2”@ 0.25 m 1 malla radial de Ø1/2”@ 0.25 m 4.3. Resultados del Diseño  Cúpula: - Dirección del Paralelo: 1 malla de Ø 1/2” @ 0.25 m Anillo exterior de la cúpula 1 mallas de Ø 3/4” @ 0.20 m - Dirección del Meridiano 1 mallas de Ø 5/8” @ 0.25 m  Pared cilíndrica: - Dirección Horizontal 2 mallas de Ø 3/4” @ 0.13 m - Dirección Vertical 70 2 mallas de Ø5/8”@ 0.30 m  Viga anular: 4 Ø 1” + 6 Ø 5/8” Estribos 3/8” @ 0.20 m  Zapata: Acero superior Ø 1” @ 0.15 m Acero inferior Ø 3/4” @ 0.20 m Acero anular 2 mallas de Ø 5/8” @ 0.25 m  Losa de fondo: 1 malla anular de Ø1/2” @ 0.25 m 1 malla radial de Ø1/2” @ 0.25 m 71 CAPÍTULO 5 5. Diseño de Reservorio de Acero Empernado con Recubrimiento Epóxico 5.1. Reservorio de Reservorio de Acero Empernado con Recubrimiento Epóxico 5.1.1. Dimensionamiento del reservorio El reservorio será cilíndrico. 𝜋 ∗ 𝐷2 𝑉 = ∗ 𝐻 4 Donde: V: Volumen del Reservorio. D: Diámetro del Reservorio. H: Altura del Reservorio. V = 3650 m3 H = 6.3 m 𝜋 ∗ 𝐷2 3650 = ∗ 6.3 4 3650 ∗ 4 𝐷 = √ 6.3 ∗ 𝜋 𝐷 = 27.2 𝑚 DIMENSIONAMIENTO DE LA TAPA La tapa del Reservorio tendrá la forma de un domo esférico. Para f: flecha de la Tapa. f = Di / 6 [m] f = 27.2/7 f = 3.9 m Di: Diámetro interno en metros Espesor de muro El muro del reservorio será lo que soporte toda la presión interna del líquido contenido, para hallar el espesor de éste, verificaremos con el esfuerzo de tracción que le afecta a la estructura, según el AWWA D103-97. 72 El esfuerzo de tracción en una red atornillada, no debe exceder el menor de los valores dados como sigue: o ft = esfuerzo de tracción permisible, en libras por pulgada cuadrada Fy = resistencia al rendimiento publicada del material laminar, en libras por pulgada cuadrada r = fuerza transmitida por el perno o pernos en la sección considerada, r = 0.2 d = diámetro del tornillo, en pulgadas s = espaciado de los pernos perpendiculares a la línea de tensión, en pulgadas Fu = fuerza final publicada del material de la hoja, en libras por pulgada cuadrada ft = 21918.8073 psi ft = 48000 psi Escogemos el menor valor como se indica, para que verifiquemos el espesor de las láminas. t = espesor de la placa de la carcasa, en pulgadas. H = altura del líquido, en pies. D = diámetro del tanque, en pies. S = distancia entre los pernos en línea perpendicular a la línea de tensión, en pulgadas. G = gravedad específica del líquido (1.0 para el agua) ft = esfuerzo de tracción permisible, en libras por pulgada cuadrada. 2.6 ∗ 19.66 ∗ 89.24 ∗ 2 ∗ 1 𝑡 = 21918.8073 ∗ (2 − 0.625) 𝑡 = 0.3027 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠, se redondea hacia 0.375 pulgadas que sería una plancha de 3/8” por fabricación y uso comercial. 73 ESTRUCTURACION DEL RESERVORIO El modelo analizado es un reservorio cilíndrico vertical de concreto armado con espesor variable, siendo la parte más ancha del muro la inferior y siendo más angosto conforme aumenta la altura, apoyado en todo su perímetro al suelo. El reservorio es cerrado en su parte superior por medio de una cubierta en forma de bóveda y que es empotrada en la parte superior del cilindro. Las Dimensiones para el modelo son: Dimensiones ELEMENTO (m) Diámetro del reservorio 27.2 Altura del cilindro 6.50 Espesor muro del reservorio 0.0095 Diámetro de cúpula 27.2 Espesor de cúpula 0.00127 Radio interior de la cúpula 25.54 Angulo barrido de la bóveda 64.39° Nivel del agua 6.30 Tabla 15. Dimensiones del reservorio Fuente: Elaboración propia PARAMETROS DE DISEÑO ESTABLECIDOS El módulo de elasticidad del aluminio, es de 7241.0048 kg/cm2 El módulo de deformación transversal (coeficiente de Poisson) se admite que sea igual a 0,33 (aluminio). El módulo de elasticidad del acero, es de 2080.00 kg/cm2 El módulo de deformación transversal (coeficiente de Poisson) se admite que sea igual a 0,3 (acero). CARGAS DE DISEÑO A través del modelo realizado en SAP2000, hacemos el cálculo de las diferentes cargas de cada elemento que conforma el reservorio; hallando en cada nudo restringido de la base del elemento las reacciones verticales para así 74 calcular el peso por carga muerta, viva y viento que actúan sobre el reservorio de almacenamiento. c) Carga Muerta En el caso del domo será el peso estimado de los paneles, perfiles, tornillos y accesorios permanentes que estén ubicados en este. Figura 52. Peso de cúpula Fuente: Elaboración propia Peso Total Cúpula = # Joint x Reacción Joint Peso Total Cúpula = 30 x 402.864 kgf Peso Total Cúpula = 12085.92 kgf Para el caso del muro, será el peso estimado de todas las placas que conforman los anillos, sus uniones y accesorios permanentes. Figura 53. Peso del muro Fuente: Elaboración propia Peso Total Muro = # Joint x Reacción Joint 75 Peso Total Muro = 30 x 1378.026 kgf Peso Total Muro = 41340.78 kgf d) Carga Viva La carga mínima de diseño para techo es de 15 lb/ft2 (73.24 kg/m2) Figura 54. Peso de cúpula Fuente: Elaboración propia Peso Total Cúpula = # Joint x Reacción Joint Peso Total Cúpula = 30 x 1442.979 kgf Peso Total Cúpula = 43289.37 kgf e) Carga Viento La carga aplicada al domo en áreas proyectadas cónicas o superficies de placa doble curva será de 15 lb/ft2 según AWWA D103-97 Figura 55. Peso de cúpula Fuente: Elaboración propia Peso Total Cúpula = # Joint x Reacción Joint Peso Total Cúpula = 30 x 1442.979 kgf Peso Total Cúpula = 43289.37 kgf 76 5.1.2. Determinación de los parámetros sísmicos Los parámetros sísmicos serán determinados como se explicó en el marco teórico. Categoría del edificio A Zonificación (Z) S2 S2 1.15 Parámetros de sitio Tp 0.6 Tl 2 Factor de uso (U) 1.5 Factor de modificación de respuesta Impulsiva 3 Convectiva 1 5.1.3. Análisis por el método estático 5.1.3.1. Cálculos de las cargas sísmicas de diseño a. Calculo del factor de corrección Según el ACI 350.3R – 01 sección 9.5.2 para tanques circulares tenemos la siguiente fórmula para el Coeficiente de Masa Efectiva: 𝜀 = 0.4787 Donde: D: Diámetro del Reservorio HL: Altura del nivel del agua b. Cálculo de los pesos efectivos del líquido almacenado; componente impulsiva (wi) y convectiva (wc) En el diseño por formulas: 𝑊𝑖 = 0.267 𝑊𝐿 𝑊𝑐 = 0.687 𝑊𝐿 77 Pero también la misma Norma nos facilita unos diagramas para que podamos a partir del D/H seleccionar los valores. Según AWWA D103- 97 sección 12.3.2 D/H = 4.32 Figura 56.Curvas para obtener los factores W1 / WT y W2 / WT para la relación D / H Fuente: Elaboración propia W1, W2 y Wt, pesos impulsivo, convectivo y total del reservorio respectivamente. Obteniendo para: 𝑊1 = 0.26 𝑊𝐿 𝑊2 = 0.69 𝑊𝐿 El valor ya calculado de 𝑊𝐿 es 3660734.56 kg y lo multiplicamos por los valores iniciales de Wi y Wc, por la exactitud. 𝑊𝑖 = 977981.9184 𝐾𝑔 𝑊𝑐 = 2516614.488 𝐾𝑔 78 c. Cálculo de la rigidez del resorte 𝐾𝑐 = 1569595.38 𝐾𝑔/𝑚 5.1.3.2. Cálculos de las alturas a los centros de gravedad d. Cálculo de las alturas al centro de gravedad de la ubicación de las componentes impulsiva y convectiva.  Componente Impulsiva ℎ𝑖 = 2.36 𝑚  Componente Convectiva ℎ𝑐 = 3.33 𝑚 Pero también la misma Norma nos facilita unos diagramas para que podamos a partir del D/H seleccionar los valores. Según AWWA D103- 97 sección 12.3.2 D/H = 4.32 Figura 57.Curvas pa ra obtener los factores X1 / H y X2 / H Fuente: Elabpoarraac ilóan r eplraocpióian D / H 79 X1, X2 y H, alturas impulsiva, convectiva y de agua del reservorio respectivamente. Obteniendo para: 𝑋1 = 7.44 𝑓𝑡 ≈ 2.268 m 𝑋2 = 10.95 𝑓𝑡 ≈ 3.3389 5.1.3.3. Cálculos de las propiedades dinámicas e. Cálculo del factor de amplificación Cl para la masa impulsiva 𝑐𝑙 = 0.018 f. Cálculo de la frecuencia de vibración natural 𝑇𝑤= 6.518 s 5.1.3.4. Cálculos de los factores de amplificación Ci y Cc Según el AWWA D103-97 sección 12.3.2 g. Ci se determinará de la siguiente manera: Coeficiente de Diseño Sísmico Horizontal Modo Impulsivo Z = 0.35 U = 1.50 S = 1.15 Ri = 3 𝐶𝑖= 2.39 h. Cc se determinará de la siguiente manera: Coeficiente de Diseño Sísmico Horizontal Modo Convectivo Z = 0.35 U = 1.50 S = 1.15 Rc = 1 𝑇𝑐= 6.518 s > 2.4 s 𝐶𝑐5%= 0.46 80 5.1.3.5. Cálculos de las fuerzas laterales dinámicas En la siguiente tabla tenemos las distintas propiedades dinámicas halladas anteriormente, que serán necesarias para el cálculo de las fuerzas laterales. Factor de Corrección, ξ 0.4787 Peso Efectivo del Muro del Reservorio, ξWw 19789.81 Kg Peso de la Cúpula del Reservorio, Wd 12085.92 Kg Peso Equivalente de la Componente Impulsiva, mi 977981.92 Kg Peso Equivalente de la Componente Convectiva, mc 2516614.49 Kg Fuerza Inercial Lateral por aceleración del Muro, Pw 9523.85 Kg Fuerza Inercial Lateral por aceleración de la Cúpula, Pd 5816.35 Kg Fuerza Lateral Impulsiva, Pi 470653.80 Kg Fuerza Lateral Convectiva, Pc 214583.52 Kg Tabla 16. Propiedades dinámicas y fuerzas laterales del reservorio de acero Fuente: Elaboración propia 5.1.3.6. Calculo del cortante basal El cortante basal debido a las fuerzas sísmicas aplicadas en la parte inferior de la pared del tanque se determinará de la siguiente manera: VACT = 1209854.60 lb Distribución de las fuerzas laterales V ∗ 𝑤𝑥ℎ𝑥 𝐹𝑥 = 𝑛 ∑𝑖=1 𝑤𝑖ℎ𝑖 Fx = Fuerza aplicada sobre toda el área en ese nivel de la estructura, de acuerdo a su distribución de masa en cada nivel. Wi = Peso asignado a cada nivel de la estructura, siendo una fracción de la carga total de la estructura. 81 Pi hi Fi W = Fi/L NIVEL Pi*hi (kg) (m) (kg) (kg/m) Impulsivo 841412.15 2.26 m 1901591.46 94154.14 1101.845 Muro 19789.81 3.15 m 62337.91 3086.56 36.121 Convectivo 2341320.76 3.33 m 7820011.34 387194.87 4531.175 Domo 12085.92 8.18 m 98862.83 4895.03 57.284 Σ = 9882803.54 489330.59 Tabla 17. Pesos de los elementos reservorio de acero Fuente: Elaboración propia 5.1.3.7. Verificación del espesor de la lámina para el reservorio de acero empernado Ht = 21.325 ft ts = 0.375 in H = 20.669 ft Xs = 10.3345 ft D = 89.239 ft Ws = 91140.8188 lb R = 535.43 in Wr = 26644.893 lb fs = 1368.04 psi wrs = 15 lb/ft G = 1 D/H = 4.318 Z = 0.35 Rwi = 3 Rwc = 1 I = 1.5 S = 1.15 Peso impulsivo, convectivo y del líquido almacenado en el reservorio ya calculados anteriormente: 𝑊𝐿 = 977416.128 𝐾𝑔 𝑊𝑖 = 977416.128 𝐾𝑔 𝑊𝑐 = 2514924.64 𝐾𝑔 Altura impulsiva y convectiva calculadas previamente: ℎ𝑖 = 2.36 𝑚 ℎ𝑐 = 3.33 𝑚 Kp = factor de la Figura 58 para la relación del diámetro del tanque, en pies, a la profundidad máxima del agua, en pies, D / H u otras unidades consistentes. 82 la relación D / H Figura 58.Curva para obtener el factor Kp Fuente: Elaboración propia Kp = 0.69 Tw = KpD^0.5 Tw = 6.518 Sustituimos los valores conocidos en la fórmula del momento de volteo. 𝑍𝐼 𝑀 = 18 [0.14(𝑊 𝑅 𝑠 𝑋𝑠 + 𝑊 𝑟 𝐻𝑡 + 𝑊 1 𝑋1) + 𝑆𝑊2𝑋2𝐶1] 𝑤 M = 11452357.4 lb.ft Esfuerzo de compresión de la pared para el reservorio de acero empernado σc = 482.40 psi ≈ 33.9161 kg/cm 2 Esfuerzo de compresión para el sismo fs = esfuerzo compresivo permisible, psi t = espesor de la pared, pulgadas R = Radio del tanque, pulgadas 83 fs = 1368.04 psi Sustituimos el valor calculado en la fórmula del esfuerzo por sismo: σe = 1.333*fs σe = 1823.60 psi ≈ 128.212 kg/cm 2 Como la tensión de sismo 1823.60 psi es mayor al esfuerzo por compresión de la pared de 482.40 psi, el espesor de 0.375 pulgadas es aceptable. 5.1.4. Modelamiento estructural y asignación de cargas en el software SAP2000 a. Primero se realiza el modelo de la estructura del reservorio tomando en cuenta sus dimensiones, material y restricciones en la base; los muros del reservorio son definidos mediante un grillado que en este primer modelo es de 23 divisiones en altura y 30 divisiones radiales. (Ver Figura 46) Figura 59. Grillas del reservorio de acero idealizado en Sap2000 Fuente: Elaboración propia b. Se definen los materiales, acero de refuerzo fy = 3515.35 kg/cm2 y para el aluminio se le dio una designación 6061 – T6, como también las secciones área (losa, cúpula y muro). 84 c. Definimos las propiedades de las secciones, precisamente los espesores y materiales definidos, en este caso será un espesor de cúpula de 0.24 cm, de muro de 0.95 cm y borde libre de 0.95 cm y espesor de losa de fondo de acero de 0.95 cm, todos estos elementos fueron modelados como elementos shell, ya explicado al comienzo el porqué de su utilización. Al ya haber asignado las secciones modeladas a las grillas dibujadas al inicio, se le asignaran las restricciones a los joints o nodos inferiores del muro modelado, siendo en este caso empotrados, restringido tanto para desplazamientos como para giros. d. Definimos los Load Patterns, considerando la componente impulsiva y convectiva como cargas de sismo, usando coeficientes y las demás cargas como son carga muerta, viva, presión de agua, peso de agua y losa. e. En el caso del método estático para hallar la cortante basal, colocaremos las fuerzas laterales dinámicas como frames, cuyo peso no afectara en el resultado, que serán afectados por fuerzas horizontales, cada uno en la altura correspondiente como se ve en la Tabla 18. Figura 60. Fuerzas laterales dinámicas, reservorio de acero Fuente: Elaboración propia f. Al igual que en el reservorio de concreto armado, el peso convectivo Wc, será una carga de masa ubicada desde el centro geométrico del reservorio a la altura hacia las paredes del reservorio a través de resortes. 85 Según la hoja de cálculo que se elaboró, la rigidez es 1569595.38 kg/m y será dividida entre 30, que es la cantidad de secciones en las que dividimos radialmente el muro del reservorio, a continuación se mostraran los cálculos: Kc = 1569595.38, rigidez total. Kc = 1569595.38 / 30 = 52319.85 kg/m, rigidez de un resorte. Kc = 42800.4681 * 3 = 156959.54 kg/m (se multiplicó por 3 que es el Rwc) Figura 61. Ubicación de la componente convectiva y asignación en el reservorio de acero Fuente: Elaboración propia Este es aplicado al centro del reservorio, es definido por el peso calculado multiplicado por el factor de reducción igual 3. Mc = 2516614.49 kg Mc = 2516614.49 * 3 = 7549843.47 kg 86 En este recuadro colocamos la Mc Figura 62. Definimos el peso convectivo del reservorio de acero Fuente: Elaboración propia g. El peso impulsivo Wi se adhiere rígidamente a las paredes inferiores del tanque, y que dicha masa al estar totalmente confinada, deberá unirse a las paredes del tanque a través de resortes cuya rigidez es infinita. Mi = 977981.92 kg Mi = 977981.92 / 30 / 9 = 3622.15525 kg 87 En este recuadro colocamos la Mi Figura 63. Definimos el peso impulsivo del reservorio de acero Fuente: Elaboración propia h. Ahora procedemos a colocar las presiones de agua, para procesar estos datos en el programa SAP2000, es necesario realizar un análisis previo y obtener ecuaciones, que representen la distribución de fuerzas de presión hidrostática, de la siguiente manera: Hi = Altura a la que se encuentra la base de la cuba Hf = Altura máxima de agua almacenada C,D = constantes para la ecuación Pa = Presión en la base de la cuba Pb = Presión en la altura máxima de agua almacenada Hi * C + D = Pa Hf * C + D = Pb 0*C + D = 6000 6*C + D = 0 C = -1000 D = 6300 88 Figura 64. Definir el empuje hidrostático en el reservorio de acero Fuente: Elaboración propia Figura 65. Definir mediante ecuación el empuje hidrostático en el reservorio de acero Fuente: Elaboración propia i. Corregimos el peso del muro con el factor de reducción ε ya calculado. 89 Figura 66. Factor de reducción multiplicado por las paredes Fuente: Elaboración propia j. Asignamos el espectro de respuesta hacia una dirección, ya que nuestro reservorio es simétrico y regular. Figura 67. Espectro de respuesta para reservorio de acero Fuente: Elaboración propia 90 k. Según el AWWA D103-97 recomienda las siguientes combinaciones de carga para estructuras que almacenan líquidos y están expuestas al medio ambiente. 1. Carga muerta 2. Carga muerta + carga viva uniforme 3. Carga muerta + carga viva desequilibrada 4. Carga muerta + carga de viento 5. Carga muerta + carga viva uniforme + carga de viento 6. Carga muerta + carga viva desequilibrada + carga de viento 7. Carga muerta + carga sísmica A estas combinaciones hace falta multiplicarlas por los factores establecidos en la norma. Despejando y usando las cargas que necesitaremos para nuestros combos obtenemos los siguientes: U = 1.4D + 1.4EH U = 1.2D + 0.5L + 1.2EH U = 1.2D + 1.6L U = 1.2D + 0.5L U = 1.2D + 1SPX U = 0.9D ± 1SPX Afectando las combinaciones con los coeficientes sanitarios obtenemos: Resistencia requerida = Coeficiente sanitario x U Donde: S = 1.30 para flexión S = 1.65 para tracción directa COMBINACIONES DE CARGA PARA DISEÑO POR FLEXIÓN/TENSIÓN Tabla Combinación D L EH W S 18. Comb1 1.82 - 1.82 - - Comb2 1.56 0.65 1.56 - - Comb3 1.56 2.08 - 1.04 - Comb4 1.56 0.65 - 2.08 - Comb5 1.56 - - - 1.3 Comb6 1.17 - - - 1.3 Comb7 1.17 - - 2.08 - Combinación de cargas afectadas por coef. sanitario S=1.30 (Acero empernado) Fuente: Elaboración propia 91 COMBINACIONES DE CARGA PARA DISEÑO POR CORTE Combinación D L EH W S Comb1 2.31 - 2.31 - - Comb2 1.98 0.825 1.98 - - Comb3 1.98 2.64 - 1.32 - Comb4 1.98 0.825 - 2.64 - Comb5 1.98 - - - 1.65 Comb6 1.485 - - - 1.65 Comb7 1.485 - - 2.64 - Tabla 19. Combinación de cargas afectadas por coef. sanitario S=1.65 (Acero empernado) Fuente: Elaboración propia l. Luego de esto se creará el combo envolvente, con las combinaciones mencionadas, para determinar los valores máximos y mínimos que presenta el reservorio. Figura 68. Definimos la envolvente, reservorio de acero Fuente: Elaboración propia 92 5.1.5. Diseño de perfiles para el domo  Modelado de cobertura Figura 69. Domo geodésico modelado Fuente: Elaboración propia  Propiedades del material, los paneles serán fabricados de aluminio de la serie AA3000 o AA5000 con un espesor mínimo de 0.05 pulgadas (1.27 mm). Los perfiles que corresponden a la armazón del domo serán de aluminio AA6061-T6. Figura 70. Propiedades de la cobertura Fuente: Elaboración propia 93 Figura 71. Propiedades del perfil Fuente: Elaboración propia  Diseño de domo Figura 72. Cuadro para el diseño de los perfiles del domo Fuente: Elaboración propia 94 Figura 73. Domo con las secciones diseñadas Fuente: Elaboración propia Del análisis y diseño obtenemos un perfil W 6 x 15 para la cobertura del domo con una lámina de 0.05 pulgadas.  Diseño de uniones empernadas del domo Se colocaran dos planchas de 3/8” sobre ambas alas del perfil con la intención de unirlas. La carga ultima Pu = 18.26 tn, pero se dividirá entre dos para el análisis. Pu = 9.13 tn Fu = 3.059 tn/cm2 φ = 3/4" Fy = 2.458 tn/cm2 t = 3/8” Fbu = 3.518 tn/cm2 s = 7.3 cm b = 15.21 cm Resistencia de diseño de las planchas: Ag = 14.535 cm2 An = 9.571 cm2 Max. An = 12.355 cm2 Ae = 9.571 cm2 Resistencia de diseño de los pernos: 95 φRn = 10.86 tn Resistencia de diseño al aplastamiento: φRn = 9.99 tn Bloque de corte: - Fractura de tracción + fluencia de corte: φ Pbc = 118.91 tn - Fractura de corte + fluencia de tracción: φ Pbc = 71.58 tn Podemos percatarnos que la resistencia de los bloques de corte es superior a la carga última aplicada, Pu = 9.13 tn. Disposición de los pernos: Verificamos que la distancia de la última línea de pernos al borde sea mayor, como se ve en la fórmula: L = 5 cm L ≥ Pu/(φ*Fu*t) L ≥ 2.09 cm 96 ESPESOR DE LÁMINA PARA MURO En el diseño de las placas de muro del reservorio, se supondrá que la presión hidrostática en cada anillo no disminuirá en toda el área del anillo. Al ejercer el líquido una presión a las paredes del tanque, regirá la tensión de tracción neta, por lo tanto el espesor de las placas será hallado mediante la siguiente formula: Dónde: t = espesor de la placa del armazón, en pulgadas H = altura del líquido de la línea de capacidad superior solo para desbordarse hacia la parte inferior de la caparazón que se está diseñando, en pies D = diámetro del tanque, en pies S = espaciado de pernos en línea perpendicular a la línea de tensión, en pulgadas G = gravedad específica del líquido (1.0 para el agua) ft = esfuerzo de tracción permisible, en libras por pulgada cuadrada. d = diámetro del orificio del perno, en pulgadas El esfuerzo de compresión permisible en cada anillo de hojas o placas bajo carga de viento o terremoto combinado con carga muerta será determinado por la fórmula: Dónde: fs = esfuerzo de compresión permisible, en libras por pulgada cuadrada t = espesor de la carcasa, en pulgadas R = radio de la carcasa, en pulgadas t = 0.375 in R= 535.43 in fs = 1368.03423 psi 97 El esfuerzo de tracción en la sección neta de una conexión atornillada no debe exceder el menor de los valores determinados por las siguientes fórmulas: O Dónde: ft = esfuerzo de tracción permisible, en libras por pulgada cuadrada Fy = resistencia a la fluencia publicada del material laminar, en libras por pulgada cuadrada r = fuerza transmitida por el perno o pernos en la sección considerada, dividida por la fuerza de tracción en el miembro en esa sección. Si r es menor que 0,2, puede tomarse igual a cero d = diámetro del perno, en pulgadas s = espaciado de pernos perpendicular a la línea de tensión, en pulgadas Fu = Resistencia máxima del material de la placa, en libras por pulgada cuadrada ft = 21918.8073 psi ≤ 22200 psi O ft = 48000 psi Con estos datos escogemos el espesor de la lámina: H = 19.66 ft D = 89.24 ft S = 2 in G = 1 ft = 48000 psi d = 5/8 in t = 0.375 in DISTRIBUCIÓN DE PERNOS EN DIRECCIÓN VERTICAL Y HORIZONTAL  DIRECCIÓN VERTICAL DE LOS PERNOS Pu = 51.17 tn φ = 5/8" t = 3/8” s = 5.00 cm 98 b = 7.00 cm Fu = 4.08 tn/cm2 Fy = 2.53 tn/cm2 Fbu = 8.43 tn/cm2 Resistencia de diseño de las planchas: Ag = 28.58 cm2 An = 26.37 cm2 Max. An = 24.29 cm2 Ae = 24.29 cm2 Resistencia de diseño de miembros a tracción: - Caso límite de fluencia en la sección total: φPnf = 65.07 tn - Caso límite de fractura en la sección efectiva: φPnr = 74.32 tn Resistencia de diseño de los pernos: φRn = 39.26 tn Resistencia de diseño al aplastamiento: φRn = 5.54 tn Número de pernos: 51.17/5.54 = 9.24, serían 10 pernos. Bloque de corte: - Fractura de tracción + fluencia de corte: 99 φ Pbc = 83.51 tn - Fractura de corte + fluencia de tracción: φ Pbc = 54.13 tn Podemos percatarnos que la resistencia de los bloques de corte es superior a la carga última aplicada, Pu = 51.17 tn. Disposición de los pernos: Verificamos que la distancia de la última línea de pernos al borde sea mayor, como se ve en la fórmula: L = 2.96 cm L ≥ Pu/(φ*Fu*t) L ≥ 1.46 cm  DIRECCIÓN HORIZONTAL DE LOS PERNOS Pu = 38.89 tn φ = 5/8" t = 3/8” s = 9.00 cm b = 5.00 cm Fu = 4.08 tn/cm2 Fy = 2.53 tn/cm2 Fbu = 8.43 tn/cm2 Resistencia de diseño de las planchas: Ag = 271.46 cm2 An = 269.65 cm2 Max. An = 230.74 cm2 Ae = 230.74 cm2 100 Resistencia de diseño de miembros a tracción: - Caso límite de fluencia en la sección total: φPnf = 618.12 tn - Caso límite de fractura en la sección efectiva: φPnr = 706.07 tn Resistencia de diseño de los pernos: φRn = 222.45 tn Resistencia de diseño al aplastamiento: φRn = 5.54 tn Número de pernos: 38.89/5.54 = 8, colocaremos por distribución 34 pernos. Bloque de corte: - Fractura de tracción + fluencia de corte: φ Pbc = 44.75 tn - Fractura de corte + fluencia de tracción: φ Pbc = 40.91 tn 101 Podemos percatarnos que la resistencia de los bloques de corte es superior a la carga última aplicada, Pu = 38.89 tn. Disposición de los pernos: Verificamos que la distancia de la última línea de pernos al borde sea mayor, como se ve en la fórmula: L = 5.00 cm L ≥ Pu/(φ*Fu*t) L ≥ 0.39 cm 5.1.6. Diseño de Losa de Cimentación Figura 74. Esfuerzos en la losa circular reservorio de acero empernado Fuente: Elaboración propia qs = 1.90 kg/cm2 Az = 16851.25081 cm2 P = 51733.34 kg D = 2720 cm d = 2713.62 cm B = 20 cm 102 PD = 14870.02 kg A = 2.06 m2 PA = 12341.40 kg Pu = 32653.70 kg qu = 1.59 kg/cm2 Ahora hallamos el peralte de la zapata con los datos calculados: d = 24.62 Nuestro peralte de zapata sería de 30 cm al redondeo, teniendo un peralte efectivo de 24.21 cm. Calculamos el acero de zapata: M11 = 1730.81 kg.cm ku = 0.019 ρ = 4.58E-06 As = 0.0252 cm2 Asmin = 9 cm2 Acero superior Ø 1/2” @ 0.20 m Acero inferior Ø 1/2” @ 0.30 m M22 = 2519.54 kg.cm ku = 0.11 ρ = 0.00 As = 0.09 cm2 Asmin = 7.8 cm2 Acero anular 2 mallas de Ø 3/8” @ 0.15 m Calculamos el acero de losa de fondo: f'c = 280 kg/cm2 fy = 4200 kg/cm2 103 b = 100 cm h = 15 cm r = 5 cm φ = 0.9 β = 0.85 M(Tn-m) b (cm) d(cm) a (cm) As (cm²) As min p=As/bd Ø Total Disposición 0.506 100 10 0.24 1.35 3.00 0.003 1/2 '' 4.22 Ø 1/2 @ 0.30 1 malla anular de Ø1/2”@ 0.30 m 1 malla radial de Ø1/2”@ 0.30 m Calculamos el anillo externo inferior para el reservorio: Existe una fuerza aplicada a las paredes del reservorio en la parte inferior de 8300 kg, teniendo el reservorio un radio de 13.6 m, estos dos datos se multiplican para hallar la fuerza F = q*r, F = 3502.15 * 13.6, F = 47629.24 kg. As = F/(0.9*fs) As = 47629.24/(0.9*1400) As = 37.80 cm2 Para una sección de 30 x 80 cm, la cantidad de acero será de: 4 Ø 1” + 6 Ø 5/8” Estribos 3/8” @ 0.20 m 5.2. Resultados del Diseño  Zapata: Acero superior Ø 1” @ 0.15 m Acero inferior Ø 3/4” @ 0.20 m Acero anular 2 mallas de Ø 5/8” @ 0.25 m  Losa de fondo: 1 malla anular de Ø1/2”@ 0.25 m 1 malla radial de Ø1/2”@ 0.25 m 104 CAPÍTULO 6 6. Resultados y Comparaciones de los Diseños 6.1. Comparación de Ambos Sistemas Concreto armado - 20 años de vida útil - Menor costo de mantenimiento - Disponibilidad inmediata de materiales - Capacidad de lograr diafragmas de rigidez - Excesivo peso y volumen - Largo tiempo de construcción - El concreto no puede expandirse ni cambiado de lugar. - Impermeabilizado - De 10 a 10000 metros cúbicos. - Superficie porosa, puede contener materia micro-biológica como moho o algas - Si llega a corroerse, se distribuirá gradualmente. - Se produce tráfico pesado por los camiones de concreto que lo llevan al lugar. Se necesita equipo de bombeo de concreto para llenar los encofrados. - Se requiere personal con experiencia en manejo de equipo y estructuras especiales de concreto. Se debe tomar muestras del concreto frecuentemente. - Se necesita tener un amplio acceso al lugar para los camiones de concreto, de bombeo y grúas. - Sensibilidad a la temperatura y humedad por el proceso de curado del concreto. - Condiciones equivalentes a las originales, no son posibles las reparaciones permanentes. - El refuerzo de acero puede corroerse debido a la humedad del concreto. - Costo inicial muy alto, necesita inspecciones frecuentes. 105 Acero empernado con recubrimiento epóxico - 60 - 80+ años de vida útil. - Mayor costo de mantenimiento. - Se debe programar la disponibilidad del tanque con semanas de anterioridad. - Material rígido. - Menor peso y poco volumen. - Fácil y rápido ensamblaje del reservorio. - Desarmables y re instalables. - Uniones herméticas. - De 190 a 75000 metros cúbicos. - Superficie lisa, no-porosa, fácil de limpiar. - Si se dañase, la corrosión se aislará en una sola área. - Muy poco ensamblaje gracias a la pre-fabricación y al atornillado. - Se necesitan herramientas especiales, así como entrenamiento especial para trabajar con los paneles de porcelana para evitar que se quiebren. - Paneles más pequeños fáciles de instalar. No se requiere soldadura ni produce chispas que puedan causar incendios. - Se pueden ensamblar paneles más pequeños pre-terminados en distintas condiciones. - Se requieren herramientas, habilidades y materiales especiales. - Buena resistencia, a menos que se dañe el recubrimiento. - Costo inicial muy alto. No es posible la remodelación, solo un reemplazo completo. 6.2. Comparación de Costos A continuación, se presenta el presupuesto a nivel de costo directo obtenido en ambos sistemas estructurales. El presupuesto obtenido en el sistema de concreto armado, y del sistema innovador de acero empernado con recubrimiento epóxico. Y a continuación se hace la comparación de ambos resultados. CONCRETO ACERO EMPERNADO CON VARIACIÓN VARIACIÓN SISTEMA ARMADO RECUBRIMIENTO EPÓXICO S/. % Costo Directo 994,431.40 1,392,470.41 398,039.01 28.59% Presupuesto Total 1,406,706.74 1,785,573.16 378,866.42 21.22% Tabla 20. Comparación de presupuestos Fuente: Elaboración propia 106 2,000,000.00 S/1,785,573.16 1,750,000.00 S/1,406,706.74 1,500,000.00 S/1,392,470.41 1,250,000.00 S/994,431.40 1,000,000.00 750,000.00 500,000.00 250,000.00 0.00 Costo Directo Presupuesto Total CONCRETO ACERO EMPERNADO CON RECUBRIMIENTO EPÓXICO ARMADO Tabla 21. Presupuestos de sistemas constructivos Fuente: Elaboración propia De acuerdo con la gráfica existe una variación en el Costo Directo de 28.59 % que equivale a S/. 398,039.01 soles, entre ambos sistemas, pero la variación se reduce a un 21,22% equivalente a S/. 378,866.42 soles en el presupuesto total debido a los gastos generales fijos y variables de ambos sistemas. Se verifica que el sistema de concreto armado es más económico para la construcción del reservorio, cumpliendo todas las recomendaciones de la Norma Técnica Peruana y las normas internacionales; por otro lado el sistema de acero empernado con recubrimiento epóxico tiene ligeramente mayor costo respecto al concreto armado. Concreto armado Acero empernado con recubrimiento epóxico MANO DE OBRA S/. 273,054.15 27.46% S/. 40,763.18 2.93% MATERIALES S/. 620,288.36 62.38% S/. 149,236.82 10.72% EQUIPO Y S/. 101,088.99 10.17% S/. 66,280.55 4.76% HERRAMIENTAS SUBCONTRATO - - S/. 1,136,189.96 81.60% COSTO DIRECTO S/. 994,431.40 100.00% S/. 1,392,470.41 100.00% Tabla 22. Tipos de recursos del proyecto Fuente: Elaboración propia 107 DESGLOSE INSUMOS DEL PROYECTO Concreto armado Acero empernado con recubrimiento epóxico M A N O D E O B R A M A T E R I A L E S E Q U I P O Y S U B C O N T R A T O H E R R A M I E N T A S Tabla 23. Desglose de recursos del proyecto Fuente: Elaboración propia Concreto Acero empernado con Variación Variación armado recubrimiento epóxico S/. % OBRAS PROVISIONALES S/. 15,056.11 S/. 15,056.11 S/. 0.00 0.00% OBRAS PRELIMINARES S/. 4,929.21 S/. 52,684.32 S/. 47,755.11 90.64% MOVIMIENTO DE TIERRAS S/. 27,015.84 S/. 19,283.42 S/. 7,732.42 28.62% CONCRETO SIMPLE S/. 104,556.12 S/. 94,638.83 S/. 9,917.29 9.49% CIMENTACIÓN S/. 135,701.48 S/. 59,331.64 S/. 76,369.84 56.28% CONSTRUCCIÓN DE RESERVORIO S/. 707,172.64 S/. 1,151,476.09 S/. 444,303.45 38.59% TOTAL S/. 994,431.40 S/. 1,392,470.41 Tabla 24. Comparación de actividades de ambos sistemas constructivos Fuente: Elaboración propia 108 S/. 273,054.15 S/. 40,763.18 S/. 620,288.36 S/. 149,236.82 S/. 101,088.89 S/. 66,280.45 S/. 0.00 S/. 1,136,189.96 Concreto armado Acero empernado con recubrimiento epóxico O B R A S O B R A S M O V I M I E N T O C O N C R E T O C I M E N T A C I Ó N C O N S T R U C C I Ó N P R O V I S I O N A L E S P R E L I M I N A R E S D E T I E R R A S S I M P L E D E R E S E R V O R I O Tabla 25. Actividades de ambos sistemas constructivos Fuente: Elaboración propia 6.3. Comparación de Procedimientos Constructivos En la programación de obra de concreto armado vemos un tiempo de construcción de 154 días calendario, mientras que para el sistema de acero empernado con recubrimiento epóxico la duración es de 31 días calendario. 109 S/. 15,056.11 S/. 15,056.11 S/. 4,929.21 S/. 52,684.32 S/. 27,015.84 S/. 19,283.42 S/. 104,556.12 S/. 94,638.83 S/. 135,701.48 S/. 59,331.64 S/. 707,172.64 S/. 1,151,476.09 PROGRAMACION DE OBRA - DIAGRAMA GANTT Obra: DISEÑO DE RESERVORIO N-31 CON SISTEMA CONVENCIONAL EN CONCRETO ARMADO Id Item Nombre de tarea Duración Fin marzo abril mayo junio julio agosto septiembre S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M 1 DISEÑO DE RESERVORIO N-31 CON SISTEMA 154 días jue 30/08/18 CONVENCIONAL EN CONCRETO ARMADO 2 Inicio de Obra 0 días lun 05/03/18 05/03 3 ESTRUCTURAS 97 días lun 25/06/18 4 01 OBRAS PROVISIONALES 3 días mié 07/03/18 5 01.01 CARTEL DE OBRA DE 3.60 X 2.40M 1 día lun 05/03/18 6 01.02 OFICINA, ALMACÉN Y CASETA DE GUARDIANÍA 3 días mié 07/03/18 7 02 OBRAS PRELIMINARES 3 días vie 09/03/18 8 02.01 LIMPIEZA DE TERRENO MANUAL 1 día mié 07/03/18 9 02.02 TRAZO, REPLANTEO Y NIVELES 2 días vie 09/03/18 10 02.03 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPOS, MAQUINARIA1 Y d HíaERRAMIENTAS PmAiRé A0 7L/A03 O/1B8RA 11 03 MOVIMIENTO DE TIERRAS 10 días mié 21/03/18 12 03.01 EXCAVACIÓN MASIVA CON MAQUINARIA EN TR 5 días jue 15/03/18 13 03.02 ELIMINACION DE MATERIAL CARG. 135 HP / VOLQ. 6 M3, D=5 KM1 día vie 16/03/18 14 03.03 REFINE, NIVELACION Y COMPACTACIÓN, PISÓN MANUAL 4 días mié 21/03/18 15 04 CONCRETO SIMPLE 4 días lun 26/03/18 16 04.01 CONCRETO PARA SOLADOS, E=0.10 M. C:H, 1:10 4 días lun 26/03/18 17 05 CONCRETO ARMADO 94 días lun 25/06/18 18 05.01 ZAPATA 23 días mar 03/04/18 19 05.01.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA ZAPATA 11 días mar 20/03/18 20 05.01.02 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 2 días mar 03/04/18 21 05.02 LOSA DE FONDO 15 días mar 03/04/18 22 05.02.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA LOSA DE FONDO 12 días vie 30/03/18 23 05.02.02 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - LOSA DE FON2D dOías mar 03/04/18 24 05.03 MUROS 62 días jue 07/06/18 25 05.03.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA MUROS 34 días dom 06/05/18 26 05.03.02 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE MUROS 32 días jue 07/06/18 27 05.03.03 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - MUROS 6 días mié 30/05/18 28 05.04 VIGA ANULAR 31 días jue 07/06/18 29 05.04.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA VIGA ANULAR 7 días jue 10/05/18 30 05.04.02 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE VIGA ANULAR 5 días jue 07/06/18 31 05.04.03 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - VIGA ANULAR1 día jue 31/05/18 32 05.05 CÚPULA 39 días lun 25/06/18 33 05.05.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA CÚPULA 13 días vie 25/05/18 34 05.05.02 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE CÚPULA 26 días lun 25/06/18 35 05.05.03 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - CÚPULA 1 día dom 17/06/18 36 06 JUNTAS 34 días mié 09/05/18 37 06.01 JUNTA DE CONSTRUCCIÓN WATER STOP H=6" LOSA Y ZAPATA1 día dom 01/04/18 38 06.02 JUNTA DE CONSTRUCCIÓN WATER STOP H=6" MUROS 3 días mié 09/05/18 39 06.03 SELLO ASFALTICO PARA JUNTAS DE LOSA 1 día mar 03/04/18 40 ARQUITECTURA 134 días jue 30/08/18 41 07 REVOQUES Y ENLUCIDOS 62 días dom 19/08/18 42 07.01 TARRAJEO C/IMPERM. DE MUROS INT. E=1.5CM, MEZCLA 1:3 25 días vie 06/07/18 43 07.02 TARRAJEO C/IMPERM. LOSA DE FONDO E=1.5CM, MEZCLA 1:3 18 días vie 27/07/18 44 07.03 TARRAJEO DE CIELORASO E=1.5CM, MEZCLA 1:5 23 días dom 22/07/18 45 07.04 TARRAJEO EXTERIOR DE MURO Y VIGA 18 días vie 17/08/18 46 07.05 TARRAJEO DE CÚPULA E=1.5CM, MEZCLA 1:3 24 días dom 19/08/18 47 08 CARPINTERIA METÁLICA 4 días dom 01/04/18 48 08.01 ESCALERA DE GATO, TUBO FoGo 3 días vie 30/03/18 49 08.02 TAPA METÁLICA, INCLUIDO MARCO 1 día dom 01/04/18 50 09 PINTURA 11 días jue 30/08/18 51 09.01 PINTURA LATEX EN MUROS EXTERIORES 11 días jue 30/08/18 52 09.02 PINTURA LATEX EN CÚPULA EXTERIOR 8 días mar 28/08/18 53 Termino de Obra 0 días jue 30/08/18 30/08 Tarea Hito Resumen del proyecto Hito inactivo Tarea manual Informe de resumen manual solo el comienzo Tareas externas Fecha límite División crítica Progreso manual División Resumen Tarea inactiva Resumen inactivo solo duración Resumen manual solo fin Hito externo Tareas críticas Progreso PROGRAMACION DE OBRA - DIAGRAMA GANTT Obra: DISEÑO DE RESERVORIO N-31 CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO EMPERNADO CON RECUBRIMIENTO EPÓXICO Id Item Nombre de tarea Duración marzo S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X J V S D L M X 1 DISEÑO DE RESERVORIO N-31 CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO 31 días EMPERNADO CON RECUBRIMIENTO EPÓXICO 2 Inicio de Obra 0 días 05/03 3 ESTRUCTURAS 31 días 4 01 OBRAS PROVISIONALES 3 días 5 01.01 CARTEL DE OBRA DE 3.60 X 2.40M 1 día 6 01.02 OFICINA, ALMACÉN Y CASETA DE GUARDIANÍA 3 días 7 02 OBRAS PRELIMINARES 3 días 8 02.01 LIMPIEZA DE TERRENO MANUAL 1 día 9 02.02 TRAZO, REPLANTEO Y NIVELES 2 días 10 02.03 FLETE CIF 3 CONTENEDORES DE 40' 1 día 11 03 MOVIMIENTO DE TIERRAS 6 días 12 03.01 EXCAVACIÓN MASIVA CON MAQUINARIA EN TR 2 días 13 03.02 ELIMINACION DE MATERIAL CARG. 135 HP / VOLQ. 6 M3, D=5 KM 1 día 14 03.03 REFINE, NIVELACION Y COMPACTACIÓN, PISÓN MANUAL 3 días 15 04 CONCRETO SIMPLE 3 días 16 04.01 CONCRETO PARA SOLADOS, E=0.10 M. C:H, 1:10 3 días 17 05 CONCRETO ARMADO 12 días 18 05.01 ZAPATA 12 días 19 05.01.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA ZAPATA 4 días 20 05.01.02 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - CIMIENTO REFORZADO 1 día 21 05.02 LOSA DE FONDO 8 días 22 05.02.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA LOSA DE FONDO 6 días 23 05.02.02 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - CIMIENTO REFORZADO 2 días 24 06 INSTALACIÓN DE TANQUE 11 días 25 06.01 INSTALACIÓN DE PANELES DE MURO 9 días 26 06.02 INSTALACIÓN DE DOMO 1 día 27 06.03 INSTALACIÓN DE ESCALERA Y ACCESORIOS 1 día 28 Termino de Obra 0 días 09/04 Tarea Tarea inactiva Informe de resumen manual Hito externo Progreso manual División Hito inactivo Resumen manual Fecha límite Hito Resumen inactivo solo el comienzo Tareas críticas Resumen Tarea manual solo fin División crítica Resumen del proyecto solo duración Tareas externas Progreso CAPÍTULO 7 7. Presupuesto 7.1. Presupuesto Reservorio de Concreto Armado Item Descripción Unidad Metrado Precio Parcial Total ESTRUCTURAS 01 OBRAS PROVISIONALES 15,118.55 01.01 CARTEL DE OBRA DE 3.60 X 2.40M UND 1.00 768.08 768.08 01.02 OFICINA, ALMACÉN Y CASETA DE GUARDIANÍA M2 106.01 134.78 14,288.03 02 OBRAS PRELIMINARES 4,929.21 02.01 LIMPIEZA DE TERRENO MANUAL M2 716.58 0.95 680.75 02.02 TRAZO, REPLANTEO Y NIVELES M2 716.58 2.44 1,748.46 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPOS, MAQUINARIA 02.03 GLB 1.00 2,500.00 2,500.00 Y HERRAMIENTAS PARA LA OBRA 03 MOVIMIENTO DE TIERRAS 27,015.84 03.01 EXCAVACIÓN MASIVA CON MAQUINARIA EN TR M3 178.00 105.95 18,859.10 03.02 ELIMINACION DE MATERIAL CARG. 135 HP / VOLQ. 6 M3, D=5 KM M3 178.00 32.21 5,733.38 03.03 REFINE, NIVELACION Y COMPACTACIÓN, PISÓN MANUAL M2 651.44 3.72 2,423.36 04 CONCRETO SIMPLE 104,556.12 04.01 CONCRETO PARA SOLADOS, E=0.10 M. C:H, 1:10 M2 651.44 160.50 104,556.12 05 CONCRETO ARMADO 689,305.36 05.01 ZAPATA 05.01.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA ZAPATA KG 8,240.81 4.20 34,611.40 05.01.02 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 M3 83.67 417.45 34,928.04 05.02 LOSA DE FONDO 05.02.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA LOSA DE FONDO KG 5,995.47 4.20 25,180.97 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - LOSA DE 05.02.02 M3 98.17 417.45 40,981.07 FONDO 05.03 MUROS 05.03.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA MUROS KG 41,740.43 4.94 206,197.72 05.03.02 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE MUROS M2 1,124.17 52.49 59,007.68 05.03.03 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - MUROS M3 224.83 424.92 95,534.76 05.04 VIGA ANULAR 05.04.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA VIGA ANULAR KG 3,453.95 4.94 17,062.51 05.04.02 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE VIGA ANULAR M2 89.54 57.59 5,156.61 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - VIGA 05.04.03 M3 22.39 424.92 9,513.96 ANULAR 05.05 CÚPULA 05.05.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA CÚPULA KG 6,092.77 5.30 32,291.68 05.05.02 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE CÚPULA M2 1,360.33 66.45 90,393.93 05.05.03 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - CÚPULA M3 91.82 418.70 38,445.03 06 JUNTAS 7,856.71 06.01 JUNTA DE CONSTRUCCIÓN WATER STOP H=6" LOSA Y ZAPATA M 89.22 23.69 2,113.62 06.02 JUNTA DE CONSTRUCCIÓN WATER STOP H=6" MUROS M 178.44 24.73 4,412.82 06.03 SELLO ASFALTICO PARA JUNTAS DE LOSA M 89.22 14.91 1,330.27 112 ARQUITECTURA 07 REVOQUES Y ENLUCIDOS 130,809.47 07.01 TARRAJEO C/IMPERM. DE MUROS INT. E=1.5CM, MEZCLA 1:3 M2 599.71 40.36 24,204.30 07.02 TARRAJEO C/IMPERM. LOSA DE FONDO E=1.5CM, MEZCLA 1:3 M2 615.75 29.36 18,078.42 07.03 TARRAJEO DE CIELORASO E=1.5CM, MEZCLA 1:5 M2 664.26 36.10 23,979.79 07.04 TARRAJEO EXTERIOR DE MURO Y VIGA M2 624.69 47.68 29,785.22 07.05 TARRAJEO DE CÚPULA E=1.5CM, MEZCLA 1:3 M2 696.07 49.94 34,761.74 08 CARPINTERIA METÁLICA 1,615.74 08.01 ESCALERA DE GATO, TUBO FoGo M 22.54 58.52 1,319.04 08.02 TAPA METÁLICA, INCLUIDO MARCO UND 1.00 296.70 296.70 09 PINTURA 13,286.84 09.01 PINTURA LATEX EN MUROS EXTERIORES M2 624.69 10.06 6,284.38 09.02 PINTURA LATEX EN CÚPULA EXTERIOR M2 696.07 10.06 7,002.46 COSTO DIRECTO 994,431.40 GASTOS GENERALES 14,88% 147,971.39 UTILIDAD 5% 49,721.57 SUB TOTAL 1,192,124.36 IGV. 18% 214,582.38 PRESUPUESTO TOTAL 1,406,706.74 Son : UN MILLON CUATROCIENTOS SEIS MIL SETECIENTOS SEIS CON 74/100 SOLES 113 7.2. Presupuesto Reservorio de Acero Empernado con Recubrimiento Epóxico Item Descripción Unidad Metrado Precio Parcial Total ESTRUCTURAS 01 OBRAS PROVISIONALES 15,056.11 01.01 CARTEL DE OBRA DE 3.60 X 2.40M UND 1.00 768.08 768.08 01.02 OFICINA, ALMACÉN Y CASETA DE GUARDIANÍA M2 106.01 134.78 14,288.03 02 OBRAS PRELIMINARES 52,684.32 02.01 LIMPIEZA DE TERRENO MANUAL M2 648.62 0.95 616.19 02.02 TRAZO, REPLANTEO Y NIVELES M2 648.62 2.44 1,582.63 02.03 FLETE CIF 3 CONTENEDORES DE 40' GLB 1.00 50,485.50 50,485.50 03 MOVIMIENTO DE TIERRAS 19,283.42 03.01 EXCAVACIÓN MASIVA CON MAQUINARIA EN TR M3 124.95 105.95 13,238.45 ELIMINACION DE MATERIAL CARG. 135 HP / VOLQ. 6 M3, D=5 03.02 M3 124.95 31.06 3,880.95 KM 03.03 REFINE, NIVELACION Y COMPACTACIÓN, PISÓN MANUAL M2 589.65 3.67 2,164.02 04 CONCRETO SIMPLE 94,638.83 04.01 CONCRETO PARA SOLADOS, E=0.10 M. C:H, 1:10 M2 589.65 160.50 94,638.83 05 CONCRETO ARMADO 59,331.64 05.01 ZAPATA 05.01.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA ZAPATA KG 899.97 4.20 3,779.87 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - 05.01.02 M3 10.57 409.23 4,325.56 CIMIENTO REFORZADO 05.02 LOSA DE FONDO 05.02.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA LOSA DE FONDO KG 4,317.09 4.20 18,131.78 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - 05.02.02 M3 80.87 409.23 33,094.43 CIMIENTO REFORZADO 06 INSTALACIÓN DE TANQUE 1,151,476.09 06.01 INSTALACIÓN DE PANELES DE MURO GLB 112.00 6,756.60 756,739.20 06.02 INSTALACIÓN DE DOMO GLB 1.00 383,055.16 383,055.16 06.03 INSTALACIÓN DE ESCALERA Y ACCESORIOS GLB 1.00 11,681.73 11,681.73 COSTO DIRECTO 1,392,470.41 GASTOS GENERALES 51,113.95 UTILIDAD 69,623.52 SUB TOTAL 1,513,197.59 IGV. 272,375.57 PRESUPUESTO TOTAL 1,785,573.16 Son : UN MILLON SETECIENTOS OCHENTA Y CINCO MIL QUINIENTOS SETENTA Y TRES CON 16/100 SOLES 114 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El diseño de las estructuras dio cumplimiento a las disposiciones de la normativa peruana vigente y a la práctica habitual en el diseño de este tipo de estructuras. En este sentido, se estableció como requisito utilizar los códigos de diseño de cada material, en particular, los códigos desarrollados por el ACI para hormigón armado y la AWWA D 103-97 para estructuras de acero. Se decidió para esta tesis la aplicación de la norma de diseño peruana tal como es, con la salvedad de que estos diseños tienen como objetivo un análisis comparativo de costos y no su ejecución como proyectos reales. La cortante basal del concreto armado es mayor a la del acero debido al mayor peso que el primero posee. Sus desplazamientos laterales en la parte más alta de cada uno es menor a los dados por norma, con lo que si cumple ese requisito. Después de haberse realizado el análisis de costos de ambos sistemas para la implementación de un reservorio de 3650 m3 de agua para la zona de Cerro Colorado, se concluye que la hipótesis planteada al comienzo de la presente tesis es que el sistema innovador de acero empernado con recubrimiento epóxico es capaz de reemplazar al sistema convencional de concreto armado, tomando en cuenta los siguientes aspectos. La variación en costos entre el concreto armado y el acero empernado con recubrimiento epóxico tenemos lo siguiente: Costo Directo = S/. 398,039.01, y variación porcentual de 28.59% y el Presupuesto Total = S/. 378,866.42, con un porcentaje de variación de 21.22% entre ambos sistemas, esto es debido a los gastos generales fijos y variables de ambos sistemas. Analizando más a detalle los costos de mano de obra, materiales y equipos, tenemos el siguiente cuadro: 115 Variación Variación Sistema S/. % MANO DE OBRA S/. 232,290.97 24.26% C.A. > A.E.R.E. MATERIALES S/. 662,747.68 29.94% C.A. < A.E.R.E. EQUIPO Y S/. 34,808.44 5.41% C.A. > A.E.R.E. HERRAMIENTAS Tabla 26. Variación de recursos Siendo las siglas: C.A. = concreto armado. A.E.R.E. = acero empernado con recubrimiento epóxico. En este cuadro vemos que tanto la mano de obra y los equipos y herramientas son mayores sus costos respecto a los materiales, esto se debe a que se emplean más ambos con el uso del sistema de concreto armado. Analizando más a detalle los costos de las actividades para la construcción del reservorio por ambos sistemas, tenemos el siguiente cuadro: Variación Variación Sistema S/. % OBRAS PROVISIONALES S/. 0.00 0.00% C.A. = A.E.R.E. OBRAS PRELIMINARES S/. 47,755.11 90.64% C.A. < A.E.R.E. MOVIMIENTO DE TIERRAS S/. 7,732.42 28.62% C.A. > A.E.R.E. CONCRETO SIMPLE S/. 10,782.35 9.49% C.A. > A.E.R.E. CIMENTACIÓN S/. 76,369.84 56.28% C.A. > A.E.R.E. CONSTRUCCIÓN DE RESERVORIO S/. 442,303.45 38.59% C.A. < A.E.R.E. Tabla 27. Variación de actividades Siendo las siglas: C.A. = concreto armado. A.E.R.E. = acero empernado con recubrimiento epóxico. En el cuadro anterior observamos que en las actividades de obras preliminares y construcción del reservorio la variación es mayor a favor del sistema de acero empernado con recubrimiento epóxico es debido a las partidas de transporte de materiales y la colocación de los paneles de acero. 116 Respecto al proceso constructivo y programación de ambos sistemas tenemos que el reservorio de concreto armado nos tomará un periodo de 154 días calendario, mientras que el sistema de acero empernado con recubrimiento epóxico tarda 31 días calendario, lo que nos da una diferencia de 123 días calendario, que serían cuatro meses y un día. RECOMENDACIONES Se recomienda a pesar de que el reservorio de acero empernado con recubrimiento epóxico es la mejor opción por tiempo, vida útil, facilidad para su mantenimiento, también se debe tener en cuenta que se debe prever su pedido con semanas de anterioridad, ya que se deben diseñar y fabricar los paneles y partes del domo. El sistema innovador de acero empernado al momento de ser ensamblado por mano de obra capacitada, ya que se debe tener cuidado con el manejo de los paneles, los cuales pueden ser subsanados en obra, pero esto generaría un costo no programado, así como para cualquier elemento de dicho sistema. Es importante el control de calidad de la construcción en este tipo de sistema para que su desempeño sea correcto, lo principal es el empernado de las uniones para que no haya elementos afectados por las presiones, pero para esto también se realizan las pruebas necesarias para su entrega final. Para finalizar, dada la naturaleza de este proyecto apoyada en la práctica acostumbrada, algunos puntos interesantes para el estudio y profundización de este trabajo son la optimización del diseño de estas estructuras, la incorporación de las pérdidas de los materiales de construcción y un detalle más preciso de los aumentos de materiales necesarios para la construcción. Estos puntos pueden presentar nuevas condiciones para determinar las diferencias de costos de las estructuras aquí presentadas. 117 BIBLIOGRAFÍA  Abastecimiento de agua, teoria y diseño. Madrid 1980 - José Ignacio Arrocha Pinto.  Abraham G. Lopez Juan C. Sanchez. (2011). Diseño de cisternas de ferrocemento, análisis económico, constructivo y cualitativo ante cisternas de hormigón armado y cisternas plásticas.  American Concrete Institute “Seismic Design of Liquid Containing Concrete Structures and Commentary (ACI 350.3-06)” United States. 2006  Calidad y tratamiento del agua, 2002. 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HM 4.000 0.1333 177.87 23.71 48 00092 CARGADOR S/LLANTAS 125-155 HP 3 YD3 HM 1.000 0.0333 223.30 7.44 31.18 Costo Unitario por M3 : 32.21 Partida 03.03 REFINE, NIVELACION Y COMPACTACIÓN, PISÓN MANUAL Rend: 100.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0080 20.83 0.17 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.0800 19.23 1.54 47 00004 PEON HH 1.000 0.0800 14.33 1.15 2.86 Materiales 05 00024 AGUA M3 0.0500 10.00 0.50 0.50 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 2.86 0.14 48 00091 PISON MANUAL HM 1.000 0.0800 2.70 0.22 0.36 Costo Unitario por M2 : 3.72 Partida 04.01 CONCRETO PARA SOLADOS, E=0.10 M. C:H, 1:10 Rend: 100.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0080 20.83 0.17 47 00003 OPERARIO HH 2.000 0.1600 19.23 3.08 47 00004 PEON HH 6.000 0.4800 14.33 6.88 47 00152 OPERADOR DE EQUIPO LIVIANO HH 1.000 0.0800 20.73 1.66 11.79 Materiales 04 00068 ARENA GRUESA M3 0.5000 65.00 32.50 05 00024 AGUA M3 0.1800 10.00 1.80 05 00069 PIEDRA CHANCADA DE 1/2" M3 0.8000 30.00 24.00 21 00007 CEMENTO PORTLAND TIPO IP (42.5KG) BOL 5.0000 17.22 86.10 133 34 00110 GASOLINA 84 OCTANOS GLN 0.2400 11.50 2.76 147.16 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 11.79 0.59 49 00085 MEZCLADORA CONCRETO DE 11 P3 HM 1.000 0.0800 12.01 0.96 1.55 Costo Unitario por M2 : 160.50 Partida 05.01.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA ZAPATA Rend: 250.0000 KG/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0032 20.83 0.07 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.0320 19.23 0.62 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.0320 15.94 0.51 1.20 Materiales 02 00119 ALAMBRE NEGRO RECOCIDO # 16 KG 0.0480 3.50 0.17 ACERO DE REFUERZO FY=4200 KG/CM2 03 00096 KG 1.0500 2.64 2.77 GRADO 60 2.94 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 1.20 0.06 0.06 Costo Unitario por KG : 4.20 Partida 05.01.02 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 Rend: 50.0000 M3/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0160 20.83 0.33 47 00003 OPERARIO HH 2.000 0.3200 19.23 6.15 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.1600 15.94 2.55 47 00004 PEON HH 4.000 0.6400 14.33 9.17 47 00152 OPERADOR DE EQUIPO LIVIANO HH 1.000 0.1600 20.73 3.32 21.52 Materiales CONCRETO PREMEZCLADO F'C=280 05 00214 M3 1.0200 380.00 KG/CM2 + BOMBA 387.60 387.60 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 21.52 0.65 49 00213 VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.25" HM 4.000 0.6400 12.00 7.68 8.33 Costo Unitario por M3 : 417.45 Partida 05.02.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA LOSA DE FONDO Rend: 250.0000 KG/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0032 20.83 0.07 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.0320 19.23 0.62 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.0320 15.94 0.51 1.20 134 Materiales 02 00119 ALAMBRE NEGRO RECOCIDO # 16 KG 0.0480 3.50 0.17 ACERO DE REFUERZO FY=4200 KG/CM2 03 00096 KG 1.0500 2.64 2.77 GRADO 60 2.94 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 1.20 0.06 0.06 Costo Unitario por KG : 4.20 Partida 05.02.02 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - LOSA DE FONDO Rend: 50.0000 M3/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0160 20.83 0.33 47 00003 OPERARIO HH 2.000 0.3200 19.23 6.15 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.1600 15.94 2.55 47 00004 PEON HH 4.000 0.6400 14.33 9.17 47 00152 OPERADOR DE EQUIPO LIVIANO HH 1.000 0.1600 20.73 3.32 21.52 Materiales CONCRETO PREMEZCLADO F'C=280 05 00214 M3 1.0200 380.00 KG/CM2 + BOMBA 387.60 387.60 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 21.52 0.65 49 00213 VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.25" HM 4.000 0.6400 12.00 7.68 8.33 Costo Unitario por M3 : 417.45 Partida 05.03.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA MUROS Rend: 250.0000 KG/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0032 20.83 0.07 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.0320 19.23 0.62 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.0320 15.94 0.51 1.20 Materiales 02 00119 ALAMBRE NEGRO RECOCIDO # 16 KG 0.0480 3.50 0.17 ACERO DE REFUERZO FY=4200 KG/CM2 03 00096 KG 1.0500 2.64 2.77 GRADO 60 2.94 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 1.20 0.06 48 00215 ANDAMIO METÁLICO HE 1.000 0.0320 23.00 0.74 0.80 Costo Unitario por KG : 4.94 Partida 05.03.02 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE MUROS Rend: 12.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0667 20.83 1.39 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.6667 19.23 12.82 135 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.6667 15.94 10.63 24.84 Materiales ESTRUCTURA SOPORTE DE SISTEMA DE 02 00238 UND 0.0200 741.62 14.83 ENCOFRADO VERTICAL 54 00239 AGENTE DESMOLDEANTE GLN 0.1000 5.69 0.57 56 00237 PANELES METÁLICOS MODULARES M2 0.0200 575.01 11.50 26.90 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 24.84 0.75 0.75 Costo Unitario por M2 : 52.49 Partida 05.03.03 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - MUROS Rend: 40.0000 M3/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0200 20.83 0.42 47 00003 OPERARIO HH 2.000 0.4000 19.23 7.69 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.2000 15.94 3.19 47 00004 PEON HH 4.000 0.8000 14.33 11.46 47 00152 OPERADOR DE EQUIPO LIVIANO HH 1.000 0.2000 20.73 4.15 26.91 Materiales CONCRETO PREMEZCLADO F'C=280 05 00214 M3 1.0200 380.00 KG/CM2 + BOMBA 387.60 387.60 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 26.91 0.81 49 00213 VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.25" HM 4.000 0.8000 12.00 9.60 10.41 Costo Unitario por M3 : 424.92 Partida 05.04.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA VIGA ANULAR Rend: 250.0000 KG/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0032 20.83 0.07 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.0320 19.23 0.62 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.0320 15.94 0.51 1.20 Materiales 02 00119 ALAMBRE NEGRO RECOCIDO # 16 KG 0.0480 3.50 0.17 ACERO DE REFUERZO FY=4200 KG/CM2 03 00096 KG 1.0500 2.64 2.77 GRADO 60 2.94 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 1.20 0.06 48 00215 ANDAMIO METÁLICO HE 1.000 0.0320 23.00 0.74 0.80 Costo Unitario por KG : 4.94 Partida 05.04.02 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE VIGA ANULAR Rend: 10.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial 136 Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0800 20.83 1.67 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.8000 19.23 15.38 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.8000 15.94 12.75 29.80 Materiales ESTRUCTURA SOPORTE DE SISTEMA DE 02 00238 UND 0.0200 741.62 14.83 ENCOFRADO VERTICAL 54 00239 AGENTE DESMOLDEANTE GLN 0.1000 5.69 0.57 56 00237 PANELES METÁLICOS MODULARES M2 0.0200 575.01 11.50 26.90 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 29.80 0.89 0.89 Costo Unitario por M2 : 57.59 Partida 05.04.03 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - VIGA ANULAR Rend: 40.0000 M3/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0200 20.83 0.42 47 00003 OPERARIO HH 2.000 0.4000 19.23 7.69 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.2000 15.94 3.19 47 00004 PEON HH 4.000 0.8000 14.33 11.46 47 00152 OPERADOR DE EQUIPO LIVIANO HH 1.000 0.2000 20.73 4.15 26.91 Materiales CONCRETO PREMEZCLADO F'C=280 05 00214 M3 1.0200 380.00 KG/CM2 + BOMBA 387.60 387.60 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 26.91 0.81 49 00213 VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.25" HM 4.000 0.8000 12.00 9.60 10.41 Costo Unitario por M3 : 424.92 Partida 05.05.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA CÚPULA Rend: 250.0000 KG/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0032 20.83 0.07 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.0320 19.23 0.62 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.0320 15.94 0.51 1.20 Materiales 02 00119 ALAMBRE NEGRO RECOCIDO # 16 KG 0.0480 3.50 0.17 ACERO DE REFUERZO FY=4200 KG/CM2 03 00096 KG 1.0500 2.64 2.77 GRADO 60 2.94 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 1.20 0.06 48 00215 ANDAMIO METÁLICO HE 1.500 0.0480 23.00 1.10 1.16 Costo Unitario por KG : 5.30 137 Partida 05.05.02 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE CÚPULA Rend: 18.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0444 20.83 0.92 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.4444 19.23 8.55 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.4444 15.94 7.08 47 00004 PEON HH 2.000 0.8889 14.33 12.74 29.29 Materiales 02 00088 ALAMBRE NEGRO RECOCIDO # 8 KG 0.1000 3.50 0.35 02 00016 CLAVOS PARA MADERA C/C 2" KG 0.2400 3.25 0.78 43 00015 MADERA TORNILLO P2 5.4100 4.50 24.35 44 00018 TRIPLAY LUPUNA 4' x 8' x 12 mm PLN 0.1800 60.00 10.80 36.28 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 29.29 0.88 0.88 Costo Unitario por M2 : 66.45 Partida 05.05.03 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - CÚPULA Rend: 48.0000 M3/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0167 20.83 0.35 47 00003 OPERARIO HH 2.000 0.3333 19.23 6.41 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.1667 15.94 2.66 47 00004 PEON HH 4.000 0.6667 14.33 9.55 47 00152 OPERADOR DE EQUIPO LIVIANO HH 1.000 0.1667 20.73 3.46 22.43 Materiales CONCRETO PREMEZCLADO F'C=280 05 00214 M3 1.0200 380.00 KG/CM2 + BOMBA 387.60 387.60 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 22.43 0.67 49 00213 VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.25" HM 4.000 0.6667 12.00 8.00 8.67 Costo Unitario por M3 : 418.70 Partida 06.01 JUNTA DE CONSTRUCCIÓN WATER STOP H=6" LOSA Y ZAPATA Rend: 100.0000 M/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0080 20.83 0.17 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.0800 19.23 1.54 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.0800 15.94 1.28 47 00004 PEON HH 1.000 0.0800 14.33 1.15 4.14 Materiales 72 00219 WATER STOP PVC DE 6" M 1.0500 18.50 19.43 19.43 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 4.14 0.12 138 0.12 Costo Unitario por M : 23.69 Partida 06.02 JUNTA DE CONSTRUCCIÓN WATER STOP H=6" MUROS Rend: 80.0000 M/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0100 20.83 0.21 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.1000 19.23 1.92 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.1000 15.94 1.59 47 00004 PEON HH 1.000 0.1000 14.33 1.43 5.15 Materiales 72 00219 WATER STOP PVC DE 6" M 1.0500 18.50 19.43 19.43 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 5.15 0.15 0.15 Costo Unitario por M : 24.73 Partida 06.03 SELLO ASFALTICO PARA JUNTAS DE LOSA Rend: 96.0000 M/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0083 20.83 0.17 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.0833 19.23 1.60 47 00004 PEON HH 2.000 0.1667 14.33 2.39 4.16 Materiales 54 00221 PINTURA ASFALTICA IMPRIMANTE GLN 0.2000 52.15 10.43 54 00220 PINTURA IMPRIMANTE GLN 0.0100 14.76 0.15 10.58 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 4.0000 4.16 0.17 0.17 Costo Unitario por M : 14.91 139 Análisis de Costos Unitarios Proyecto DISEÑO DE RESERVORIO N-31 CON SISTEMA CONVENCIONAL EN CONCRETO ARMADO Sub Presupuesto 02 - ARQUITECTURA Cliente UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA Ubicación CERRO COLORADO - AREQUIPA - AREQUIPA Costo a : Marzo - 2018 Partida 07.01 TARRAJEO C/IMPERM. DE MUROS INT. E=1.5CM, MEZCLA 1:3 Rend: 8.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.1000 20.83 2.08 47 00003 OPERARIO HH 1.000 1.0000 19.23 19.23 47 00004 PEON HH 0.7500 0.7500 14.33 10.75 32.06 Materiales 02 00016 CLAVOS PARA MADERA C/C 2" KG 0.0300 3.25 0.10 04 00032 ARENA FINA M3 0.0210 65.00 1.37 05 00024 AGUA M3 0.0050 10.00 0.05 21 00007 CEMENTO PORTLAND TIPO IP (42.5KG) BOL 0.1850 17.22 3.19 30 00222 ADITIVO IMPERKRET LIQUIDO GLN 0.1050 25.00 2.63 7.34 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 32.06 0.96 0.96 Costo Unitario por M2 : 40.36 Partida 07.02 TARRAJEO C/IMPERM. LOSA DE FONDO E=1.5CM, MEZCLA 1:3 Rend: 12.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0667 20.83 1.39 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.6667 19.23 12.82 47 00004 PEON HH 0.750 0.5000 14.33 7.17 21.38 Materiales 02 00016 CLAVOS PARA MADERA C/C 2" KG 0.0300 3.25 0.10 04 00032 ARENA FINA M3 0.0210 65.00 1.37 05 00024 AGUA M3 0.0050 10.00 0.05 21 00007 CEMENTO PORTLAND TIPO IP (42.5KG) BOL 0.1850 17.22 3.19 30 00222 ADITIVO IMPERKRET LIQUIDO GLN 0.1050 25.00 2.63 7.34 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 21.38 0.64 0.64 Costo Unitario por M2 : 29.36 Partida 07.03 TARRAJEO DE CIELORASO E=1.5CM, MEZCLA 1:5 Rend: 10.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0800 20.83 1.67 140 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.8000 19.23 15.38 47 00004 PEON HH 0.7500 0.6000 14.33 8.60 25.65 Materiales 02 00016 CLAVOS PARA MADERA C/C 2" KG 0.0300 3.25 0.10 04 00032 ARENA FINA M3 0.0210 65.00 1.37 05 00024 AGUA M3 0.0050 10.00 0.05 21 00007 CEMENTO PORTLAND TIPO IP (42.5KG) BOL 0.1850 17.22 3.19 30 00222 ADITIVO IMPERKRET LIQUIDO GLN 0.1050 25.00 2.63 43 00015 MADERA TORNILLO P2 0.5200 4.50 2.34 9.68 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 25.65 0.77 0.77 Costo Unitario por M2 : 36.10 Partida 07.04 TARRAJEO EXTERIOR DE MURO Y VIGA Rend: 12.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0667 20.83 1.39 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.6667 19.23 12.82 47 00004 PEON HH 0.500 0.3333 14.33 4.78 18.99 Materiales 02 00016 CLAVOS PARA MADERA C/C 2" KG 0.0300 3.25 0.10 04 00032 ARENA FINA M3 0.0236 65.00 1.53 05 00024 AGUA M3 0.0059 10.00 0.06 21 00007 CEMENTO PORTLAND TIPO IP (42.5KG) BOL 0.1928 17.22 3.32 43 00146 REGLA DE MADERA P2 0.0250 4.50 0.11 5.12 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 18.99 0.57 48 00215 ANDAMIO METÁLICO HE 1.500 1.0000 23.00 23.00 23.57 Costo Unitario por M2 : 47.68 Partida 07.05 TARRAJEO DE CÚPULA E=1.5CM, MEZCLA 1:3 Rend: 10.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0800 20.83 1.67 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.8000 19.23 15.38 47 00004 PEON HH 0.500 0.4000 14.33 5.73 22.78 Materiales 02 00016 CLAVOS PARA MADERA C/C 2" KG 0.0300 3.25 0.10 04 00032 ARENA FINA M3 0.0182 65.00 1.18 05 00024 AGUA M3 0.0043 10.00 0.04 21 00007 CEMENTO PORTLAND TIPO IP (42.5KG) BOL 0.1190 17.22 2.05 43 00146 REGLA DE MADERA P2 0.0250 4.50 0.11 3.48 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 22.78 0.68 141 48 00215 ANDAMIO METÁLICO HE 7.500 1.0000 23.00 23.00 23.68 Costo Unitario por M2 : 49.94 Partida 08.01 ESCALERA DE GATO, TUBO FoGo Rend: 8.000 M/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.1000 20.83 2.08 47 00003 OPERARIO HH 1.000 1.0000 19.23 19.23 21.31 Materiales 02 00223 SOLDADURA CELLOCORD 1/8 KG 0.1200 10.50 1.26 30 00224 LIJA PARA FIERRO UND 0.5000 1.70 0.85 54 00228 PINTURA ANTICORROSIVA EPOXI GLN 0.0400 38.14 1.53 54 00227 PINTURA ESMALTE SINTÉTICO GLN 0.0400 39.93 1.60 TUBERIA FIERRO GALVANIZADO D = 1 65 00226 M 1.0300 17.00 17.51 1/2" 65 00225 TUBERIA FIERRO GALVANIZADO D = 2" M 2.0600 6.50 13.39 36.14 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 21.31 1.07 1.07 Costo Unitario por M : 58.52 Partida 08.02 TAPA METÁLICA, INCLUIDO MARCO Rend: 2.0000 UND/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00003 OPERARIO HH 1.000 4.0000 19.23 76.92 47 00004 PEON HH 1.000 4.0000 14.33 57.32 134.24 Materiales 02 00223 SOLDADURA CELLOCORD 1/8 KG 0.1000 10.50 1.05 26 00229 BISAGRA CAPUCHINO ALUMINIO 3"x 3" UND 3.0000 20.00 60.00 26 00233 PICAPORTE FIERRO LISO Ø 1 3/4" PZA 1.0000 4.95 4.95 PLANCHA NEGRA LAC 4.50 x 1220 x 56 00230 PZA 0.3500 235.20 82.32 2400mm 65 00231 ANGULO FIERRO NEGRO 1"X1"X3/16"X6M PZA 0.3000 13.68 4.10 65 00232 TEE DE ACERO SOLDABLE SCH-40 1" UND 0.3000 10.00 3.00 155.42 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 134.24 4.03 48 00234 MOTOSOLDADORA 250 AMP HM 0.125 0.5000 6.02 3.01 7.04 Costo Unitario por UND : 296.70 Partida 09.01 PINTURA LATEX EN MUROS EXTERIORES Rend: 30.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0267 20.83 0.56 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.2667 19.23 5.13 5.69 142 Materiales 54 00236 IMPRIMANTE PARA MUROS GLN 0.1300 20.00 2.60 54 00235 PINTURA LATEX GLN 0.0400 40.00 1.60 4.20 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 5.69 0.17 0.17 Costo Unitario por M2 : 10.06 Partida 09.02 PINTURA LATEX EN CÚPULA EXTERIOR Rend: 30.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0267 20.83 0.56 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.2667 19.23 5.13 5.69 Materiales 54 00236 IMPRIMANTE PARA MUROS GLN 0.1300 20.00 2.60 54 00235 PINTURA LATEX GLN 0.0400 40.00 1.60 4.20 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 5.69 0.17 0.17 Costo Unitario por M2 : 10.06 143 Análisis de Costos Unitarios DISEÑO DE RESERVORIO N-31 CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO EMPERNADO CON Proyecto RECUBRIMIENTO EPÓXICO Sub Presupuesto 01 - ESTRUCTURAS UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA Cliente MARÍA CERRO COLORADO - AREQUIPA - Ubicación Costo a : Marzo - 2018 AREQUIPA Partida 01.01 CARTEL DE OBRA DE 3.60 X 2.40M Rend: 1.0000 UND/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.8000 20.83 16.66 47 00003 OPERARIO HH 1.000 8.0000 19.23 153.84 47 00004 PEON HH 1.000 8.0000 14.33 114.64 285.14 Materiales 02 00009 CLAVOS PARA MADERA C/C 3" KG 0.5000 3.25 1.63 21 00007 CEMENTO PORTLAND TIPO IP (42.5KG) BOL 1.1000 20.02 22.02 30 00011 BANNER ARTISTICO DE 5.40 X 3.60 M C/MARCO UND 1.0000 250.00 250.00 38 00008 HORMIGON M3 0.3700 60.00 22.20 44 00010 MADERA TORNILLO CEPILLADA P2 40.3600 4.50 181.62 477.47 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 285.14 8.55 8.55 Costo Unitario por UND : 771.16 Partida 01.02 OFICINA, ALMACÉN Y CASETA DE GUARDIANÍA Rend: 40.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.200 0.0400 20.83 0.83 47 00003 OPERARIO HH 4.000 0.8000 19.23 15.38 47 00014 OFICIAL HH 2.000 0.4000 15.94 6.38 47 00004 PEON HH 4.000 0.8000 14.33 11.46 34.05 Materiales 02 00016 CLAVOS PARA MADERA C/C 2" KG 0.1500 3.25 0.49 21 00007 CEMENTO PORTLAND TIPO IP (42.5KG) BOL 0.2000 20.02 4.00 43 00015 MADERA TORNILLO P2 3.8000 4.50 17.10 44 00018 TRIPLAY LUPUNA 4' x 8' x 12 mm PLN 0.5500 60.00 33.00 59 00017 CALAMINA 1.80 X 0.8 X 0.18 M PZA 0.9000 50.00 45.00 99.59 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 34.05 1.70 1.70 Costo Unitario por M2 : 135.34 144 Partida 02.01 LIMPIEZA DE TERRENO MANUAL Rend: 780.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0010 20.83 0.02 47 00004 PEON HH 6.000 0.0615 14.33 0.88 0.90 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 0.90 0.05 0.05 Costo Unitario por M2 : 0.95 Partida 02.02 TRAZO, REPLANTEO Y NIVELES Rend: 500.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0016 20.83 0.03 47 00094 TOPOGRAFO HH 1.000 0.0160 20.83 0.33 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.0160 15.94 0.26 47 00004 PEON HH 3.000 0.0480 14.33 0.69 1.31 Materiales 02 00009 CLAVOS PARA MADERA C/C 3" KG 0.0050 3.25 0.02 30 00210 WINCHA UND 0.0010 30.00 0.03 30 00049 YESO DE 25 Kg BOL 0.0250 15.00 0.38 43 00015 MADERA TORNILLO P2 0.0264 4.50 0.12 54 00098 ESMALTE GLN 0.0020 47.00 0.09 0.64 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 1.31 0.04 37 00097 MIRA TOPOGRAFICA HE 1.000 0.0160 1.20 0.02 48 00100 ESTACION TOTAL hm 1.000 0.0160 15.50 0.25 49 00099 NIVEL HE 1.000 0.0160 11.38 0.18 0.49 Costo Unitario por M2 : 2.44 Partida 02.03 FLETE CIF 3 CONTENEDORES DE 40' Rend: 1.0000 GLB/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Equipo 30 00211 FLETE CIF 3 CONTENEDORES DE 40' GLB 1.0000 50,485.50 50,485.50 50,485.50 Costo Unitario por GLB : 50,485.50 Partida 03.01 EXCAVACIÓN MASIVA CON MAQUINARIA EN TR Rend: 20.0000 M3/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0400 20.83 0.83 47 00004 PEON HH 6.000 2.4000 14.33 34.39 47 00152 OPERADOR DE EQUIPO LIVIANO HH 2.000 0.8000 20.73 16.58 51.80 Equipo 145 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 51.80 2.59 48 00212 MARTILLO NEUMATICO 21-24 KG HM 1.000 0.4000 4.75 1.90 49 00006 COMPRESORA NEUMATICA 76 HP 125-175 PCM HM 2.000 0.8000 62.07 49.66 54.15 Costo Unitario por M3 : 105.95 Partida 03.02 ELIMINACION DE MATERIAL CARG. 135 HP / VOLQ. 6 M3, D=5 KM Rend: 240.0000 M3/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0033 20.83 0.07 47 00004 PEON HH 2.000 0.0667 14.33 0.96 1.03 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 1.03 0.03 48 00145 CAMION VOLQUETE 210 HP x 6 M3. HM 4.000 0.1333 175.00 23.33 48 00092 CARGADOR S/LLANTAS 125-155 HP 3 YD3 HM 1.000 0.0333 200.26 6.67 30.03 Costo Unitario por M3 : 31.06 Partida 03.03 REFINE, NIVELACION Y COMPACTACIÓN, PISÓN MANUAL Rend: 100.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0080 20.83 0.17 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.0800 19.23 1.54 47 00004 PEON HH 1.000 0.0800 14.33 1.15 2.86 Materiales 05 00024 AGUA M3 0.0500 10.00 0.50 0.50 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 2.86 0.09 48 00091 PISON MANUAL HM 1.000 0.0800 2.70 0.22 0.31 Costo Unitario por M2 : 3.67 Partida 04.01 CONCRETO PARA SOLADOS, E=0.10 M. C:H, 1:10 Rend: 100.0000 M2/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0080 20.83 0.17 47 00003 OPERARIO HH 2.000 0.1600 19.23 3.08 47 00004 PEON HH 6.000 0.4800 14.33 6.88 47 00152 OPERADOR DE EQUIPO LIVIANO HH 1.000 0.0800 20.73 1.66 11.79 Materiales 04 00068 ARENA GRUESA M3 0.5000 65.00 32.50 05 00024 AGUA M3 0.1800 10.00 1.80 05 00069 PIEDRA CHANCADA DE 1/2" M3 0.8000 30.00 24.00 21 00007 CEMENTO PORTLAND TIPO IP (42.5KG) BOL 5.0000 17.22 86.10 34 00110 GASOLINA 84 OCTANOS GLN 0.2400 11.50 2.76 147.16 146 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 11.79 0.59 49 00085 MEZCLADORA CONCRETO DE 11 P3 HM 1.000 0.0800 12.01 0.96 1.55 Costo Unitario por M2 : 160.50 Partida 05.01.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA ZAPATA Rend: 250.0000 KG/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0032 20.83 0.07 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.0320 19.23 0.62 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.0320 15.94 0.51 1.20 Materiales 02 00119 ALAMBRE NEGRO RECOCIDO # 16 KG 0.0480 3.50 0.17 ACERO DE REFUERZO FY=4200 KG/CM2 GRADO 03 00096 KG 1.0500 2.64 2.77 60 2.94 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 1.20 0.06 0.06 Costo Unitario por KG : 4.20 Partida 05.01.02 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - CIMIENTO REFORZADO Rend: 60.0000 M3/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0133 20.83 0.28 47 00003 OPERARIO HH 2.000 0.2667 19.23 5.13 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.1333 15.94 2.12 47 00004 PEON HH 4.000 0.5333 14.33 7.64 47 00152 OPERADOR DE EQUIPO LIVIANO HH 1.000 0.1333 20.73 2.76 17.93 Materiales CONCRETO PREMEZCLADO F'C=280 KG/CM2 + 05 00214 M3 1.0200 380.00 387.60 BOMBA 387.60 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 17.93 0.54 49 00213 VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.25" HM 4.000 0.5333 5.92 3.16 3.70 Costo Unitario por M3 : 409.23 Partida 05.02.01 ACERO F'Y=4200 KG/CM2 PARA LOSA DE FONDO Rend: 250.0000 KG/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0032 20.83 0.07 47 00003 OPERARIO HH 1.000 0.0320 19.23 0.62 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.0320 15.94 0.51 1.20 Materiales 02 00119 ALAMBRE NEGRO RECOCIDO # 16 KG 0.0480 3.50 0.17 147 ACERO DE REFUERZO FY=4200 KG/CM2 GRADO 03 00096 KG 1.0500 2.64 2.77 60 2.94 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 5.0000 1.20 0.06 0.06 Costo Unitario por KG : 4.20 CONCRETO PREMEZCLADO F´C=280 KG/CM2 - Partida Rend: 60.0000 M3/DIA 05.02.02 CIMIENTO REFORZADO Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00002 CAPATAZ HH 0.100 0.0133 20.83 0.28 47 00003 OPERARIO HH 2.000 0.2667 19.23 5.13 47 00014 OFICIAL HH 1.000 0.1333 15.94 2.12 47 00004 PEON HH 4.000 0.5333 14.33 7.64 47 00152 OPERADOR DE EQUIPO LIVIANO HH 1.000 0.1333 20.73 2.76 17.93 Materiales CONCRETO PREMEZCLADO F'C=280 KG/CM2 + 05 00214 M3 1.0200 380.00 387.60 BOMBA 387.60 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 17.93 0.54 49 00213 VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.25" HM 4.000 0.5333 5.92 3.16 3.70 Costo Unitario por M3 : 409.23 Partida 06.01 INSTALACIÓN DE PANELES DE MURO Rend: 13.0000 GLB/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00003 OPERARIO HH 8.000 4.9231 19.23 94.67 94.67 Materiales 30 00216 LÁMINAS DE ACERO EPOXI (COLOCACIÓN) PZA 1.0000 6,636.09 6,636.09 6,636.09 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 94.67 2.84 48 00215 ANDAMIO METÁLICO HE 1.625 1.0000 23.00 23.00 25.84 Costo Unitario por GLB : 6,756.60 Partida 06.02 INSTALACIÓN DE DOMO Rend: 1.0000 GLB/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00003 OPERARIO HH 8.000 64.0000 19.23 1,230.72 1,230.72 Materiales 30 00217 ESTRUCTURA DEL DOMO (COLOCACIÓN) UND 1.0000 381,764.52 381,764.52 381,764.52 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 1,230.72 36.92 148 48 00215 ANDAMIO METÁLICO HE 0.125 1.0000 23.00 23.00 59.92 Costo Unitario por GLB : 383,055.16 Partida 06.03 INSTALACIÓN DE ESCALERA Y ACCESORIOS Rend: 1.0000 GLB/DIA Código Descripción Insumo Unidad Cuadrilla Cantidad Precio Parcial Mano de Obra 47 00003 OPERARIO HH 3.000 24.0000 19.23 461.52 461.52 Materiales 30 00218 ESCALERA Y ACCESORIOS (COLOCACIÓN) GLB 1.0000 11,183.36 11,183.36 11,183.36 Equipo 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 461.52 13.85 48 00215 ANDAMIO METÁLICO HE 0.125 1.0000 23.00 23.00 36.85 Costo Unitario por GLB : 11,681.73 149 Anexo C Listado de insumos 150 Listado Total de Insumos Proyecto DISEÑO DE RESERVORIO N-31 CON SISTEMA CONVENCIONAL EN CONCRETO ARMADO Cliente UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA Ubicación CERRO COLORADO - AREQUIPA - AREQUIPA Costo a : Marzo - 2018 IU Código Descripción Unidad Cantidad Precio Parcial MANO DE OBRA 47 00002 CAPATAZ HH 689.68 20.83 14,366.03 47 00094 TOPOGRAFO HH 11.35 20.83 236.42 47 00003 OPERARIO HH 6,901.28 19.23 132,711.61 47 00014 OFICIAL HH 3,694.91 15.94 58,896.87 47 00004 PEON HH 4,247.26 14.33 60,863.24 47 00152 OPERADOR DE EQUIPO LIVIANO HH 288.47 20.73 5,979.98 273,054.15 MATERIALES 02 00119 ALAMBRE NEGRO RECOCIDO # 16 KG 3,182.57 3.50 11,139.00 02 00088 ALAMBRE NEGRO RECOCIDO # 8 KG 136.03 3.50 476.11 02 00016 CLAVOS PARA MADERA C/C 2" KG 440.94 3.25 1,433.06 02 00009 CLAVOS PARA MADERA C/C 3" KG 4.91 3.25 15.96 02 00238 ESTRUCTURA SOPORTE DE SISTEMA DE ENCOFRADO VERTICAL UND 24.27 741.62 17,999.12 02 00223 SOLDADURA CELLOCORD 1/8 KG 2.80 10.50 29.40 03 00096 ACERO DE REFUERZO FY=4200 KG/CM2 GRADO 60 KG 68,749.96 2.64 181,499.89 04 00032 ARENA FINA M3 66.96 65.00 4,352.40 04 00068 ARENA GRUESA M3 325.72 65.00 21,171.80 05 00024 AGUA M3 165.76 10.00 1,657.60 05 00214 CONCRETO PREMEZCLADO F'C=280 KG/CM2 + BOMBA M3 531.30 380.00 201,894.00 05 00069 PIEDRA CHANCADA DE 1/2" M3 521.15 30.00 15,634.50 21 00007 CEMENTO PORTLAND TIPO IP (42.5KG) BOL 3,831.00 17.22 65,969.82 26 00229 BISAGRA CAPUCHINO ALUMINIO 3"x 3" UND 3.00 20.00 60.00 26 00233 PICAPORTE FIERRO LISO Ø 1 3/4" PZA 1.00 4.95 4.95 30 00222 ADITIVO IMPERKRET LIQUIDO GLN 197.75 25.00 4,943.75 30 00011 BANNER ARTISTICO DE 5.40 X 3.60 M C/MARCO UND 1.00 250.00 250.00 30 00224 LIJA PARA FIERRO UND 11.27 1.70 19.16 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE MAQUINARIA Y EQUIPOS 30 00013 VJE 2.00 1,250.00 2,500.00 A LA OBRA 30 00210 WINCHA UND 0.72 30.00 21.60 30 00049 YESO DE 25 Kg BOL 18.15 15.00 272.25 34 00110 GASOLINA 84 OCTANOS GLN 156.35 11.50 1,798.03 38 00008 HORMIGON M3 0.37 60.00 22.20 43 00015 MADERA TORNILLO P2 8,128.26 4.50 36,577.17 43 00146 REGLA DE MADERA P2 32.28 4.50 145.26 44 00010 MADERA TORNILLO CEPILLADA P2 40.36 4.50 181.62 44 00018 TRIPLAY LUPUNA 4' x 8' x 12 mm PLN 303.16 60.00 18,189.60 54 00239 AGENTE DESMOLDEANTE GLN 121.58 5.69 691.79 54 00098 ESMALTE GLN 1.37 47.00 64.39 54 00236 IMPRIMANTE PARA MUROS GLN 171.70 20.00 3,434.00 54 00228 PINTURA ANTICORROSIVA EPOXI GLN 0.90 38.14 34.33 54 00221 PINTURA ASFALTICA IMPRIMANTE GLN 17.84 52.15 930.36 54 00227 PINTURA ESMALTE SINTÉTICO GLN 0.90 39.93 35.94 151 54 00220 PINTURA IMPRIMANTE GLN 0.91 14.76 13.43 54 00235 PINTURA LATEX GLN 52.83 40.00 2,113.20 56 00237 PANELES METÁLICOS MODULARES M2 24.27 575.01 13,955.49 56 00230 PLANCHA NEGRA LAC 4.50 x 1220 x 2400mm PZA 0.35 235.20 82.32 59 00017 CALAMINA 1.80 X 0.8 X 0.18 M PZA 95.41 50.00 4,770.50 65 00231 ANGULO FIERRO NEGRO 1"X1"X3/16"X6M PZA 0.30 13.68 4.10 65 00232 TEE DE ACERO SOLDABLE SCH-40 1" UND 0.30 10.00 3.00 65 00226 TUBERIA FIERRO GALVANIZADO D = 1 1/2" M 23.22 17.00 394.74 65 00225 TUBERIA FIERRO GALVANIZADO D = 2" M 46.43 6.50 301.80 72 00219 WATER STOP PVC DE 6" M 281.12 18.50 5,200.72 620,288.36 EQUIPO 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 10,244.50 37 00097 MIRA TOPOGRAFICA HE 11.94 1.20 14.33 48 00215 ANDAMIO METÁLICO HE 3,066.23 23.00 70,523.29 48 00145 CAMION VOLQUETE 210 HP x 6 M3. HM 23.73 177.87 4,220.86 48 00092 CARGADOR S/LLANTAS 125-155 HP 3 YD3 HM 5.93 223.30 1,324.17 48 00100 ESTACION TOTAL hm 11.56 15.50 179.18 48 00212 MARTILLO NEUMATICO 21-24 KG HM 71.20 4.75 338.20 48 00234 MOTOSOLDADORA 250 AMP HM 0.50 6.02 3.01 48 00091 PISON MANUAL HM 53.08 2.70 143.32 49 00006 COMPRESORA NEUMATICA 76 HP 125-175 PCM HM 142.41 62.07 8,839.39 49 00085 MEZCLADORA CONCRETO DE 11 P3 HM 52.07 12.01 625.36 49 00099 NIVEL HE 11.33 11.38 128.94 49 00213 VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.25" HM 375.37 12.00 4,504.44 101,088.99 COSTO DIRECTO 994,431.40 GASTOS GENERALES 14.88 % 147,971.39 UTILIDAD 5 % 49,721.57 SUB TOTAL 1,192,124.36 IGV. 18 % 214,582.38 PRESUPUESTO TOTAL 1,406,706.74 Son : UN MILLON CUATROCIENTOS SEIS MIL SETECIENTOS SEIS CON 74/100 SOLES 152 Listado Total de Insumos DISEÑO DE RESERVORIO N-31 CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO EMPERNADO CON Proyecto RECUBRIMIENTO EPÓXICO Cliente UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA Ubicación CERRO COLORADO - AREQUIPA - AREQUIPA Costo a : Marzo - 2018 IU Código Descripción Unidad Cantidad Precio Parcial MANO DE OBRA 47 00002 CAPATAZ HH 40.37 20.83 840.91 47 00094 TOPOGRAFO HH 10.28 20.83 214.13 47 00003 OPERARIO HH 1,066.43 19.23 20,507.45 47 00014 OFICIAL HH 232.09 15.94 3,699.51 47 00004 PEON HH 851.24 14.33 12,198.27 47 00152 OPERADOR DE EQUIPO LIVIANO HH 159.33 20.73 3,302.91 40,763.18 MATERIALES 02 00119 ALAMBRE NEGRO RECOCIDO # 16 KG 253.40 3.50 886.90 02 00016 CLAVOS PARA MADERA C/C 2" KG 15.98 3.25 51.94 02 00009 CLAVOS PARA MADERA C/C 3" KG 4.49 3.25 14.59 03 00096 ACERO DE REFUERZO FY=4200 KG/CM2 GRADO 60 KG 5,473.96 2.64 14,451.25 04 00068 ARENA GRUESA M3 294.83 65.00 19,163.95 05 00024 AGUA M3 135.62 10.00 1,356.20 05 00214 CONCRETO PREMEZCLADO F'C=280 KG/CM2 + BOMBA M3 93.27 380.00 35,442.60 05 00069 PIEDRA CHANCADA DE 1/2" M3 471.72 30.00 14,151.60 21 00007 CEMENTO PORTLAND TIPO IP (42.5KG) BOL 2,970.53 17.22 51,152.53 30 00011 BANNER ARTISTICO DE 5.40 X 3.60 M C/MARCO UND 1.00 250.00 250.00 30 00218 ESCALERA Y ACCESORIOS (COLOCACIÓN) GLB 1.00 11,183.36 11,183.36 30 00217 ESTRUCTURA DEL DOMO (COLOCACIÓN) UND 1.00 381,764.52 381,764.52 30 00216 LÁMINAS DE ACERO EPOXI (COLOCACIÓN) PZA 112.00 6,636.09 743,242.08 30 00210 WINCHA UND 0.65 30.00 19.50 30 00049 YESO DE 25 Kg BOL 16.43 15.00 246.45 34 00110 GASOLINA 84 OCTANOS GLN 141.52 11.50 1,627.48 38 00008 HORMIGON M3 0.37 60.00 22.20 43 00015 MADERA TORNILLO P2 420.13 4.50 1,890.59 44 00010 MADERA TORNILLO CEPILLADA P2 40.36 4.50 181.62 44 00018 TRIPLAY LUPUNA 4' x 8' x 12 mm PLN 58.31 60.00 3,498.60 54 00098 ESMALTE GLN 1.24 47.00 58.28 59 00017 CALAMINA 1.80 X 0.8 X 0.18 M PZA 95.41 50.00 4,770.50 1,285,426.78 EQUIPO 30 00211 FLETE CIF 3 CONTENEDORES DE 40' GLB 1.00 50,485.50 50,485.50 37 00001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 1,705.36 37 00097 MIRA TOPOGRAFICA HE 10.81 1.20 12.97 48 00215 ANDAMIO METÁLICO HE 114.00 23.00 2,622.00 48 00145 CAMION VOLQUETE 210 HP x 6 M3. HM 16.66 175.00 2,915.50 48 00092 CARGADOR S/LLANTAS 125-155 HP 3 YD3 HM 4.16 200.26 833.08 48 00100 ESTACION TOTAL hm 10.46 15.50 162.13 48 00212 MARTILLO NEUMATICO 21-24 KG HM 49.98 4.75 237.41 48 00091 PISON MANUAL HM 48.04 2.70 129.71 49 00006 COMPRESORA NEUMATICA 76 HP 125-175 PCM HM 99.97 62.07 6,205.14 49 00085 MEZCLADORA CONCRETO DE 11 P3 HM 47.13 12.01 566.03 153 49 00099 NIVEL HE 10.26 11.38 116.76 49 00213 VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.25" HM 48.81 5.92 288.96 66,280.55 COSTO DIRECTO 1,392,470.41 GASTOS GENERALES 3.67 % 51,103.66 UTILIDAD 5 % 69,623.52 SUB TOTAL 1,513,197.59 IGV. 18 % 272,375.57 PRESUPUESTO TOTAL 1,785,573.16 Son : UN MILLON SETECIENTOS OCHENTA Y CINCO MIL QUINIENTOS SETENTA Y TRES CON 16/100 SOLES 154 Anexo D Desagregado de gastos generales 155 DISEÑO DE RESERVORIO N-31 CON SISTEMA CONVENCIONAL EN OBRA: CONCRETO ARMADO DISTRITO: CERRO COLORADO PROVINCIA: AREQUIPA DEPARTAMENTO: AREQUIPA PLAZO: 154 días calendario FECHA: MARZO 2018 CALCULO DE GASTOS GENERALES Costo Directo S/. 994,431.40 Plazo de ejecución total (154 dias) mes 5.13 A.- GASTOS GENERALES FIJOS A.1.- Gastos de Licitación y Contratación Descripción Und Cantidad P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Visita a Obra glb 1.00 4 00.00 400.00 Gastos de la elaboración de la propuesta glb 1.00 1,000.00 1,000.00 Gastos de la compra de bases glb 1.00 3 34.34 334.34 1,734.34 Total A.1 1,734.34 A.2.- Gastos Indirectos Varios Descripción Und Cantidad P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Gastos Legales y Notariales de la empresa glb 1.00 1,000.00 1,000.00 Minuta, declaratorio de fabrica-planos postconstrucción glb 1.00 2,000.00 2,000.00 3,000.00 Total A.2 3,000.00 A.3.- Pago de Seguros de Obra Descripción P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Seguro Todo Riesgo de Construcción - C.A.R. (Aprox. 0.70% CD) 6,961.02 6,961.02 Seguro Complementario Trabajo de Riesgo Salud (Aprox. 0.35% CD) 3,480.51 3,480.51 Seguro Complementario Trabajo de Riesgo Pensión (Aprox. 0.10% CD) 9 94.43 994.43 11,435.96 Total A.3 11,435.96 A.4.- Gastos Financieros de Obra Datos: Interes por Carta Fianza Anual 2.50% Plazo de Ejecución: Considerar 5.13 meses A.4.1.- Carta Fianza de Fiel Cumplimiento Cálculo 0.10 P x 0.025 x 0.5 = 0.107% CD 12 A.4.2.- Carta Fianza por Adelanto Efectivo 0.20 P x 0.025 x 0.5 = 0.214% CD 12 Materiales 0.40 P x 0.025 x 0.5 = 0.428% CD 12 A.4.3.- Carta Fianza de Buen Funcionamiento 0.15 P x 0.025 x 12 = 0.375% CD 12 Total A.4 1.123% CD 11,168.71 A.5.- Pago de Tributos de Obra A.5.1.- Aporte al Sencico Cálculo 0.002 x P = 0.200% CD Total A.5 0.200% CD 1,988.86 TOTAL GASTOS FIJOS (A) 29,327.87 156 B.- GASTOS GENERALES VARIABLES B.1.- Gastos de Administración de Obra B.1.1.- Sueldos, Bonificaciones, Beneficios Sociales del Personal Técnico - Administrativo Descripción Cantidad Und Tiempo P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Ing. Residente 1 mes 5.13 4,500.00 23,085.00 Ing. Asistente 1 mes 5.13 2,500.00 12,825.00 Administrador 1 mes 5.13 3,000.00 1 5,390.00 Almacenero y Guardián (día y noche) 1 mes 5.13 1,500.00 7,695.00 Chofer 1 mes 5.13 1,500.00 7,695.00 66,690.00 Total B.1.1. 66,690.00 B.1.2.- Alimentación, Vivienda, Viajes de Personal Técnico - Administrativo Descripción Und Cantidad P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Vivienda Personal Obrero mes 5.13 5 00.00 2,565.00 Alimentación de Personal mes 5.13 1,477.56 7,579.88 10,144.88 Total B.1.2. 10,144.88 B.1.3.- Equipos no incluidos en Costos Directos Descripción Und Cantidad P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Camioneta Pick-Up (Doble Cabina) (1) mes 5.13 2,000.00 1 0,260.00 Total B.1.3. 10,260.00 B.1.4.- Materiales y Servicios de Oficina Descripción Und Cantidad P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Fotocopias mes 5.13 50.00 2 56.50 Equipo de Computo (inc. impresora) mes 5.13 100.00 5 13.00 Papelería - Utiles de Oficina mes 5.13 50.00 256.50 Impresiones mes 5.13 50.00 2 56.50 1,282.50 Total B.1.4. 1,282.50 Total Gastos Administración de Obra (B.1.) 88,377.38 B.2.- Gastos de Administración de Oficina B.2.1.- Sueldos, Bonificaciones, Beneficios Sociales del Personal técnico - Administrativo Descripción Und Tiempo P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Gerente mes 5.13 10,000.00 5 1,300.00 Personal Técnico Administrativo mes 5.13 7,000.00 35,910.00 87,210.00 Total B.2.1. 87,210.00 B.2.2.- Gastos Varios Oficina Principal Descripción Und Tiempo P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Alquileres mes 5.13 5,500.00 2 8,215.00 Pago de Servicios mes 5.13 2,000.00 10,260.00 38,475.00 Total B.2.2. 38,475.00 Total Gastos Relacionados con el Plazo en Oficina Principal ( B.2. ) 125,685.00 Total Gastos Relacionados con el Plazo en Oficina Principal ( B.2. ) (Participación 10%) 12,568.50 TOTAL GASTOS VARIABLES (B) 1 00,945.88 Resumen de Gastos Generales Porcentaje Monto S/. Presupuesto Costo Directo 994,431.40 1.- GASTOS FIJOS (A) 3.84% 38,176.69 2.- GASTOS VARIABLES (B) 11.04% 109,794.70 3.- TOTAL GASTOS GENERALES 14.88% 147,971.39 157 DISEÑO DE RESERVORIO N-31 CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO OBRA: EMPERNADO CON RECUBRIMIENTO EPÓXICO DISTRITO: CERRO COLORADO PROVINCIA: AREQUIPA DEPARTAMENTO: AREQUIPA PLAZO: 31 días calendario FECHA: MARZO 2018 CALCULO DE GASTOS GENERALES Costo Directo S/. 1,392,470.41 Plazo de ejecución total (31 dias) mes 1.03 A.- GASTOS GENERALES FIJOS A.1.- Gastos de Licitación y Contratación Descripción Und Cantidad P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Visita a Obra glb 1.00 400.00 4 00.00 Gastos de la elaboración de la propuesta glb 1.00 1,000.00 1,000.00 Gastos de la compra de bases glb 1.00 334.34 3 34.34 1,734.34 Total A.1 1,734.34 A.2.- Gastos Indirectos Varios Descripción Und Cantidad P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Gastos Legales y Notariales de la empresa glb 1.00 1,000.00 1,000.00 Minuta, declaratorio de fabrica-planos postconstrucción glb 1.00 2,000.00 2,000.00 3,000.00 Total A.2 3,000.00 A.3.- Pago de Seguros de Obra Descripción P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Seguro Todo Riesgo de Construcción - C.A.R. (Aprox. 0.70% CD) 9,747.29 9,747.29 Seguro Complementario Trabajo de Riesgo Salud (Aprox. 0.35% CD) 4,873.65 4,873.65 Seguro Complementario Trabajo de Riesgo Pensión (Aprox. 0.10% CD) 1,392.47 1,392.47 16,013.41 Total A.3 16,013.41 A.4.- Gastos Financieros de Obra Datos: Interes por Carta Fianza Anual 2.50% Plazo de Ejecución: Considerar 1.03 meses A.4.1.- Carta Fianza de Fiel Cumplimiento Cálculo 0.10 P x 0.025 x 0.5 = 0.021% CD 12 A.4.2.- Carta Fianza por Adelanto Efectivo 0.20 P x 0.025 x 0.5 = 0.043% CD 12 Materiales 0.40 P x 0.025 x 0.5 = 0.086% CD 12 A.4.3.- Carta Fianza de Buen Funcionamiento 0.15 P x 0.025 x 12 = 0.375% CD 12 Total A.4 0.525% CD 7,313.37 A.5.- Pago de Tributos de Obra A.5.1.- Aporte al Sencico Cálculo 0.002 x P = 0.200% CD Total A.5 0.200% CD 2,784.94 TOTAL GASTOS FIJOS (A) 30,846.06 158 B.- GASTOS GENERALES VARIABLES B.1.- Gastos de Administración de Obra B.1.1.- Sueldos, Bonificaciones, Beneficios Sociales del Personal Técnico - Administrativo Descripción Cantidad Und Tiempo P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Ing. Residente 1 mes 1.03 4,500.00 4,635.00 Ing. Asistente 1 mes 1.03 2,500.00 2,575.00 Administrador 1 mes 1.03 3,000.00 3,090.00 Almacenero y Guardián (día y noche) 1 mes 1.03 1,500.00 1,545.00 Chofer 1 mes 1.03 1,500.00 1,545.00 13,390.00 Total B.1.1. 13,390.00 B.1.2.- Alimentación, Vivienda, Viajes de Personal Técnico - Administrativo Descripción Und Cantidad P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Vivienda Personal Obrero mes 1.03 5 00.00 5 15.00 Alimentación de Personal mes 1.03 1,477.56 1,521.89 2,036.89 Total B.1.2. 2,036.89 B.1.3.- Equipos no incluidos en Costos Directos Descripción Und Cantidad P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Camioneta Pick-Up (Doble Cabina) (1) mes 1.03 2,000.00 2,060.00 Total B.1.3. 2,060.00 B.1.4.- Materiales y Servicios de Oficina Descripción Und Cantidad P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Fotocopias mes 1.03 50.00 51.50 Equipo de Computo (inc. impresora) mes 1.03 1 00.00 1 03.00 Papelería - Utiles de Oficina mes 1.03 50.00 51.50 Impresiones mes 1.03 50.00 51.50 257.50 Total B.1.4. 257.50 Total Gastos Administración de Obra (B.1.) 17,744.39 B.2.- Gastos de Administración de Oficina B.2.1.- Sueldos, Bonificaciones, Beneficios Sociales del Personal técnico - Administrativo Descripción Und Tiempo P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Gerente mes 1.03 10,000.00 1 0,300.00 Personal Técnico Administrativo mes 1.03 7,000.00 7,210.00 17,510.00 Total B.2.1. 17,510.00 B.2.2.- Gastos Varios Oficina Principal Descripción Und Tiempo P.U. (S/.) Parcial (S/.) Total (S/.) Alquileres mes 1.03 5,500.00 5,665.00 Pago de Servicios mes 1.03 2,000.00 2,060.00 7,725.00 Total B.2.2. 7,725.00 Total Gastos Relacionados con el Plazo en Oficina Principal ( B.2. ) 25,235.00 Total Gastos Relacionados con el Plazo en Oficina Principal ( B.2. ) (Participación 10%) 2,523.50 TOTAL GASTOS VARIABLES (B) 20,267.89 Resumen de Gastos Generales Porcentaje Monto S/. Presupuesto Costo Directo 1,392,470.41 1.- GASTOS FIJOS (A) 2.22% 30,846.06 2.- GASTOS VARIABLES (B) 1.46% 20,267.89 3.- TOTAL GASTOS GENERALES 3.67% 51,113.95 159 Anexo E Planos 160 0.60 0.60 ESCALERA MARINERA 0.90 1/8" 1/8" B INGRESO AL RESERVORIO RESERVORIO N.A.= 2470.00 N - 31 V = 3650 m3 CF = 2470.00 CNA= 2464.00 A A 0.40 VERTEDERO DE REBOSE 0.40 1/8" 1/8" B VISTA FRONTAL ESC : 1/10 1/8" PLANCHA 0.10 x 0.10 x esp- 1/4" 1/8" (L=0.10m.) PLANTA NIVEL DE TECHO ESC: 1/150 0.30 @0.30 0.30 C (L=0.10m.) ASTM-A 615 GRADO 60 0.30 C.F. = 2464.00 PLANCHA 1/8" 0.10 x 0.10 x esp- 1/4" C DETALLE DE ESCALERA TIPO MARINERO COTE B-B ESC. 1/75 N.A.= 2470.00 ESC : 1/10 RESERVORIO N - 31 0.10 V = 3650 m3 Tubo de 1 1/2" TESIS: 0.10 EN CONCRETO ARMADO Y CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO C.F. = 2464.00 PLANO: ARQUITECTURA RESERVORIO N-31 ASESOR: SISTEMA: Plancha ASTM-36 0.10 x 0.10 esp-1/4" Ing. Olger Febres Rosado CONCRETO ARMADO ESC: 1/125 FECHA: TOPOGRAFO: ESCALA: CORTE C-C Indicada Mayo 2018 PLANCHA METALICA CAD: FORMATO: A-01 (N31-R) A-2 ESC : 1/5 COLADOR Y TUBO DE DESAGUE DN 500 mm SOLADO DE RESERVORIO DETALLE 1 ESC: 1/25 ESC : 1/20 OREJA PORTA CANDADO DE PLATINA esp-1/8" SOLDADA EN TAPA TAPA METALICA LOSA DE LOSA DE PISO PISO VER DETALLE 2 ANGULO PERIMETRAL OREJA PORTA CANDADO DE PLATINA esp-1/8" SOLDADA EN < PERIMETRAL OREJA PORTA CANDADO OREJA PORTA CANDADO DE PLATINA esp-1/8" DE PLATINA esp-1/8" SOLDADA EN < PERIMETRAL SOLDADA EN TAPA SOLADO COLADOR DE VER DETALLE 1 DETALLE 2 LOSA DE PISO ESC : 1/10 DETALLE 4 CERROJO TAPA PLANTA N.P.T ESC:1/5 ESC: 1/150 VARIABLE Platinas perimetrales 1"x3/16" Plancha Metalica LAF e=1/16" con refuerzo central de PL 1"x3/16" Oreja Portacandado de Platina 1/8". Candado tipo Forte Bisagra hecha en Taller 60mm. de 3"x3/16" Pin de 1/4" DETALLE 3 RESERVORIO N - 31 TESIS: ESC: 1/20 EN CONCRETO ARMADO Y CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO PLANO: ARQUITECTURA RESERVORIO N-31 ASESOR: SISTEMA: Ing. Olger Febres Rosado CONCRETO ARMADO FECHA: TOPOGRAFO: ESCALA: Indicada Mayo 2018 CAD: FORMATO: A-02 (N31-R) A-2 ESC: 1/125 COLADOR DE DESAGUE VER DETALLE 1 ESC: 1/150 LOSA DE FONDO ESC: 1/150 SOLADO MALLA CORTE B-B TESIS: DETALLE DEL REFUERZO DEL EN CONCRETO ARMADO Y CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO CANAL DE DESAGUE ESC: 1/20 PLANO: ESTRUCTURAS RESERVORIO N-31 ASESOR: SISTEMA: Ing. Olger Febres Rosado CONCRETO ARMADO FECHA: CORTE A-A TOPOGRAFO: ESCALA: Indicada Mayo 2018 CAD: FORMATO: ESC: 1/25 E-01 (N31-R)A-2 [] 3/8" @ 20 cm VIGA ANULAR ESC: 1/20 DETALLE DE REFUERZO EN MURO DE RESERVORIO APOYADO N-31 V= 3650 m3 CIRCULAR DE RESERVORIO ESC: 1/125 DETALLE DE REFUERZO EN ESC: 1/20 JUNTA EN MURO DEL RESERVORIO CORTE C - C ESC: 1/20 ESC: 1/50 TESIS: EN CONCRETO ARMADO Y CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO PLANO: ESC: 1/50 DETALLE DE REFUERZO EN CUBIERTA, ESTRUCTURAS RESERVORIO N-31 ANILLO Y VERTEDERO DE REBOSE ASESOR: SISTEMA: ESC: 1/20 Ing. Olger Febres Rosado CONCRETO ARMADO FECHA: TOPOGRAFO: ESCALA: Indicada Mayo 2018 CAD: FORMATO: E-02 (N31-R) A-2 RESERVORIO N - 31 ESCALA 1/125 RESERVORIO N - 31 A A V = 3650 m3 CF = 2470.30 CNA= 2464.00 N.A.= 2470.30 RESERVORIO N - 31 V = 3650 m3 C.F. = 2464.00 ESCALA 1/125 ACCESO A RESEVORIO TESIS: PLANTA NIVEL DE TECHO ESCALA 1/125 EN CONCRETO ARMADO Y CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO PLANO: ARQUITECTURA RESERVORIO N-31 SISTEMA: ASESOR: ACERO EMPERNADO CON Ing. Olger Febres Rosado FECHA: TOPOGRAFO: ESCALA: Indicada Mayo 2018 CAD: FORMATO: A-01 (N31-R) A-2 R25.54 P10 P10 P10 P11 P11 P10 P10 P11 P11 P8 P8 P11 P11 P9 P6 P6 P10 P10 P7 P7 P6 P6 P5 P11 P11 P7 P7 P4 P4 P10 P10 P8 P8 P3 P3 P4 P4 P9 P9 P11 P11 P2 P2 P3 P3 P8 P8 P5 P5 P2 P2 P2 P10 P10 P7 P3 P3 P7 P2 P2 P11 P11 P1 P4 P2 P2 P4 P6 P6 P1 P1 P10 P10 P1 P1 P6 P6 P4 P2 P2 P4 P1 P11 P11 P2 P2 P7 P3 P3 P7 P10 P10 P2 P2 P2 P5 P5 P8 P8 P3 P3 P2 P2 P11 P11 P9 P9 P4 P4 P3 P3 P8 P8 P10 P10 P4 P4 P7 P7 P11 P11 P5 P6 P6 P7 P7 P10 P10 P6 P6 P9 P11 P11 P8 P8 P11 P11 P10 P10 P11 P11 P10 P10 P10 PLANTA PLANTA NIVEL DE DOMO NIVEL DE DOMO ESC: 1/500 NOMENCLATURA ESC: 1/500 TESIS: EN CONCRETO ARMADO Y CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO PLANO: ESTRUCTURAS RESERVORIO N-31 PERFIL DEL DOMO ESC: 1/500 SISTEMA: ASESOR: ACERO EMPERNADO CON Ing. Olger Febres Rosado FECHA: TOPOGRAFO: ESCALA: Indicada Mayo 2018 CAD: FORMATO: E-01 (N31-R) A-2 N1 N2 N3, N4 N5, N6 N7, N8, N9 N10 PERFIL DE UNIONES DEL DOMO ESC: 1/500 TESIS: EN CONCRETO ARMADO Y CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO PLANO: ESTRUCTURAS RESERVORIO N-31 SISTEMA: ASESOR: ACERO EMPERNADO CON Ing. Olger Febres Rosado FECHA: TOPOGRAFO: ESCALA: Indicada Mayo 2018 ESC: 1/500 CAD: FORMATO: E-02 (N31-R) A-2 13' - 3.97 m 12.5' - 3.81 m 10.89' - 3.32 m 8.27' - 2.52 m 4.6' - 1.40 m 2' - 0.61 m N.A.= 2470.30 C.F. = 2464.00 DE RESERVORIO APOYADO N-31 V=3650 m3 ESC: 1/125 A A ESC: 1/125 ESC: 1/125 TESIS: EN CONCRETO ARMADO Y CON SISTEMA INNOVADOR DE ACERO PLANO: ESTRUCTURAS RESERVORIO N-31 EMPERNADO DE PLANCHAS [] 3/8" @ 20 cm DETALLE 1 ASESOR: SISTEMA: ESC : 1/20 Ing. Olger Febres Rosado ACERO EMPERNADO CON CORTE A-A VIGA ANULAR FECHA: TOPOGRAFO: ESCALA: ESC: 1/20 Indicada ESC: 1/20 Mayo 2018 CAD: FORMATO: E-03 (N31-R) A-2