“MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLANTA MEMORIA DE CÁLCULO

DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL CENTRO POBLADO DE PUEBLO LIBRE, ESTRUCTURAL

DISTRITO DE HUANDO, PROVINCIA DE HUANCAVELICA - DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA” PTAR

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (PTAR)

ÍNDICE

II CÁLCULO ESTRUCTURAL
2.1 GENERALIDADES Pag. 2
2.2 ESTRUCTURACIÓN Pag. 2
2.3 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Pag. 2
2.4 MÉTODO DE DISEÑO ESTRUCTURAL Pag. 2
2.5 NORMAS UTILIZADAS EN EL DISEÑO ESTRUCTURAL Pag. 3
2.6 CENTRO POBLADO: PUEBLO LIBRE
2.6.1 CÁMARA DE REJAS Pag. 4
2.6.2 DESARENADOR Pag. 7
2.6.3 TANQUE IMHOFF Pag. 10
2.6.4 LECHO DE SECADO Pag. 13
2.6.5 FILTRO BIOLÓGICO Pag. 16
2.6.6 CÁMARA DE CONTACTO DE CLORO Pag. 19

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MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (PTAR)

CENTRO POBLADO: PUEBLO LIBRE

2.1 GENERALIDADES:
Las estructuras del presente proyecto se diseñaron para resistir las fuerzas sísmicas y
sobrecargas que les impongan como consecuencia de su uso previsto. Estas actuarán en las
combinaciones prescritas y no causarán esfuerzos que excedan los parámetros de Diseño.

2.2 ESTRUCTURACIÓN:
Las estructuras, están constituidas por una distribución de muros de concreto armado en ambas
direcciones y están unidos por losas macizas (indeformables en su plano) en los entrepisos (si
existieran).
Las cargas de gravedad son resistidas por los muros de concreto armado, quienes además de su
peso propio soportan la losa de techo y la sobrecarga correspondiente.
Del mismo modo, las fuerzas horizontales que se generan por sismo, son resistidas por los muros,
las cuales están conectadas por un diafragma rígido que reparte las fuerzas de corte en proporción
a la rigidez lateral que presentan los elementos verticales.

2.3 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES:

Los materiales que se usarán en el proyecto presentan las siguientes propiedades:
Resistencia mínima del concreto armado en condiciones normales a los 28 días:
 muros f’c = 210 kg/cm²
 Losa maciza f’c = 210 kg/cm²
 Zapatas f’c = 210 kg/cm²
Resistencia mínima del concreto armado para estructuras que estarán en contacto con el agua:
 muros f’c = 280 kg/cm²
 Losa maciza f’c = 280 kg/cm²
 Zapatas f’c = 280 kg/cm²
Resistencia mínima del concreto simple a los 28 días
 Solados y falsas zapatas f’c = 100 kg/cm²
Resistencia mínima a la fluencia del acero
 Acero de construcción grado 60 fy = 4200 kg/cm²
 Módulo de elasticidad concreto Ec = 15000√f'c kg/cm²
 Módulo de elasticidad acero Es = 2040000 kg/cm²
 Tipo de cemento: Cemento Portland Tipo I en general

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2.4 MÉTODO DE DISEÑO ESTRUCTURAL:

Todas las estructuras han sido diseñadas de acuerdo a los métodos de “diseño por resistencia
ultima”, o “diseño por esfuerzo de trabajo”.
El refuerzo de acero es calculado para resistir las cargas de servicio multiplicadas por factores de
carga especificados.
El cálculo tiene como objetivo verificar si las estructuras necesitan o no de acero de refuerzo y
cuál es la capacidad resistente mínima que tiene el suelo que está soportando la estructura.

2.5 NORMAS UTILIZADAS EN EL DISEÑO ESTRUCTURAL:

Las normas que se aplican al diseño y construcción de las estructuras del presente proyecto son
las del Reglamento Nacional de Construcciones:
 Norma E060 “CONCRETO ARMADO”, indica que el valor de la presión admisible de la
resistencia del terreno podrá incrementarse en 30%, para los estados de carga en que
intervengan las Fuerzas de sismo o viento.
 Norma E030 “DISEÑO SISMORESISTENTE”, Sugiere que toda estructura y su
cimentación deberá ser diseñada para resistir el momento de volteo que produce un
sismo de seguridad deberá ser mayor o igual que 1.5
 Norma E020-2006 “Cargas”
 Norma E050 “SUELOS Y CIMENTACIONES”

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CÁLCULO ESTRUCTURAL

2.6.1 CÁMARA DE REJAS

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DISEÑO ESTRUCTURAL

NOMBRE DEL PROYECTO:

“MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL
CENTRO POBLADO DE PUEBLO LIBRE, DISTRITO DE HUANDO, PROVINCIA DE HUANCAVELICA - DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA”

CENTRO POBLADO: PUEBLO LIBRE

DISEÑO ESTRUCTURAL DE CÁMARA DE REJAS

1.0.- ACERO HORIZONTAL EN MUROS

Datos de Entrada:
Altura Hp 0.60 (m)
P.E. Suelo (W) 2.16 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Ang. de fricción Ø 17.90 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 2.20 m

Pt  Ka * w* HP K a  Tan 2 ( 45 º  Ø / 2)
Hp= 0.60 m
Entonces Ka= 0.529

Calculamos Pu para (7/8)H de la base

H= Pt= (7/8)*H*Ka*W 0.60 Ton/m2 Empuje del terreno

E= 75.00 %Pt 0.45 Ton/m2 Sismo

Pu= 1.0*E + 1.6*H 1.41 Ton/m2

Calculo de los Momentos

Asumimos espesor de muro E= 15.00 cm

d= 9.37 cm

Pt * L 2 Pt * L 2
M ( )  M () 
16 12
M(+) = 0.43 Ton-m
M(-) = 0.57 Ton-m

Calculo del Acero de Refuerzo As

)   * Lu
M2 As * F y
As( 
M a
Fy (16
d  a / 2) 0.85 f ' c b
Mu= 0.57 Ton-m
b= 60.00 cm
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 9.37 cm

Calculo del Acero de Refuerzo

Acero Minimo

As min  0.0018* b * d
Asmin= 1.01 cm2

Nº a (cm) As(cm2)

1 iter. 0.94 1.69

2 Iter 0.50 1.65
3 Iter 0.49 1.65
4 Iter 0.49 1.65
5 Iter 0.49 1.65
6 Iter 0.49 1.65
7 Iter 0.49 1.65
8 Iter 0.49 1.65

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
1.65 3.00 2.00 1.00 1.00 1.00
Espaciamiento: 0.20 m
USAR Ø3/8" @ 0.25 m

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DISEÑO ESTRUCTURAL

2.0.- ACERO VERTICAL EN MUROS

Datos de Entrada:
Altura Hp 0.60 (m)
P.E. Suelo (W) 2.16 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Ang. de fricción Ø 17.90 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 2.20 m

M(-) = =1.70*0.03*(Ka*w)*Hp*Hp*(LL) M(-)= 0.05 Ton-m

M(+)= =M(-)/4 M(+)= 0.01 Ton-m

Incluyendo carga de sismo igual al 75.0% de la carga de empuje del terreno

M(-)= 0.08 Ton-m

M(+)= 0.02 Ton-m

Mu= 0.08 Ton-m

b= 220.00 cm
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 9.37 cm

Calculo del Acero de Refuerzo

Acero Minimo

As min  0.0018* b * d
Asmin= 3.71 cm2

Nº a (cm) As(cm2)

1 iter. 0.94 0.24

2 Iter 0.02 0.23
3 Iter 0.02 0.23
4 Iter 0.02 0.23
5 Iter 0.02 0.23

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
3.71 6.00 3.00 2.00 2.00 1.00
Espaciamiento: 0.37 m
USAR Ø3/8" @ 0.25m

3.0.- DISEÑO DE LOSA DE FONDO

Datos de Entrada:
Altura H 0.15 (m)
Ancho A 0.60 (m)
Largo L 2.20 (m)
P.E. Concreto (Wc) 2.40 Ton/m3
P.E. Agua (Ww) 1.00 Ton/m3
Altura de agua Ha 0.20 (m)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Peso Estructura
Losa 0.4752
Muros 1.9008
Peso Agua 0.264 Ton
------------
Pt (peso total) 2.64 Ton

Area de Losa 1.32 m2

Reaccion neta del terreno =1.2*Pt/Area 2.40 Ton/m2
Qneto= 0.24 Kg/cm2

Qt= 1.21 Kg/cm2

Qneto < Qt CONFORME

Altura de la losa H= 0.15 m As min= 2.83 cm2

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
2.83 4.00 3.00 2.00 1.00 1.00
Espaciamiento: 0.55 m
USAR Ø3/8" @ 0.25 m ambos sentidos

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CÁLCULO ESTRUCTURAL

2.6.2 DESARENADOR

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DISEÑO ESTRUCTURAL

NOMBRE DEL PROYECTO:

“MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL
CENTRO POBLADO DE PUEBLO LIBRE, DISTRITO DE HUANDO, PROVINCIA DE HUANCAVELICA - DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA”

CENTRO POBLADO: PUEBLO LIBRE

DISEÑO ESTRUCTURAL DESARENADOR

1.0.- ACERO HORIZONTAL EN MUROS

Datos de Entrada:
Altura Hp 0.70 (m)
P.E. Suelo (W) 2.16 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Ang. de fricción Ø 17.90 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 2.00 m

Pt  Ka * w* HP K a  Tan 2 ( 45 º  Ø / 2)
Hp= 0.70 m
Entonces Ka= 0.529

Calculamos Pu para (7/8)H de la base

H= Pt= (7/8)*H*Ka*W 0.70 Ton/m2 Empuje del terreno

E= 75.00 %Pt 0.53 Ton/m2 Sismo

Pu= 1.0*E + 1.6*H 1.65 Ton/m2

Calculo de los Momentos

Asumimos espesor de muro E= 15.00 cm

d= 9.37 cm

Pt * L 2 Pt * L 2
M ( )  M () 
16 12
M(+) = 0.41 Ton-m
M(-) = 0.55 Ton-m

Calculo del Acero de Refuerzo As

)   * Lu
M2 As * F y
As( 
M a
Fy (16
d  a / 2) 0.85 f ' c b
Mu= 0.55 Ton-m
b= 70.00 cm
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 9.37 cm

Calculo del Acero de Refuerzo

Acero Minimo

As min  0.0018* b * d
Asmin= 1.18 cm2

Nº a (cm) As(cm2)

1 iter. 0.94 1.63

2 Iter 0.41 1.59
3 Iter 0.40 1.58
4 Iter 0.40 1.58
5 Iter 0.40 1.58
6 Iter 0.40 1.58
7 Iter 0.40 1.58
8 Iter 0.40 1.58

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
1.58 3.00 2.00 1.00 1.00 1.00
Espaciamiento: 0.25 m
USAR Ø3/8" @ 0.25 m

Pag. 8
DISEÑO ESTRUCTURAL

2.0.- ACERO VERTICAL EN MUROS

Datos de Entrada:
Altura Hp 0.70 (m)
P.E. Suelo (W) 2.16 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Ang. de fricción Ø 17.90 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 2.00 m

M(-) = =1.70*0.03*(Ka*w)*Hp*Hp*(LL) M(-)= 0.06 Ton-m

M(+)= =M(-)/4 M(+)= 0.01 Ton-m

Incluyendo carga de sismo igual al 75.0% de la carga de empuje del terreno

M(-)= 0.10 Ton-m

M(+)= 0.03 Ton-m

Mu= 0.10 Ton-m

b= 200.00 cm
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 9.37 cm

Calculo del Acero de Refuerzo

Acero Minimo

As min  0.0018* b * d
Asmin= 3.37 cm2

Nº a (cm) As(cm2)

1 iter. 0.94 0.30

2 Iter 0.03 0.28
3 Iter 0.02 0.28
4 Iter 0.02 0.28
5 Iter 0.02 0.28

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
3.37 5.00 3.00 2.00 2.00 1.00
Espaciamiento: 0.40 m
USAR Ø3/8" @ 0.25m

3.0.- DISEÑO DE LOSA DE FONDO

Datos de Entrada:
Altura H 0.15 (m)
Ancho A 1.05 (m)
Largo L 2.00 (m)
P.E. Concreto (Wc) 2.40 Ton/m3
P.E. Agua (Ww) 1.00 Ton/m3
Altura de agua Ha 0.10 (m)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Peso Estructura
Losa 0.756
Muros 2.016
Peso Agua 0.21 Ton
------------
Pt (peso total) 2.982 Ton

Area de Losa 2.1 m2

Reaccion neta del terreno =1.2*Pt/Area 1.70 Ton/m2
Qneto= 0.17 Kg/cm2

Qt= 1.21 Kg/cm2

Qneto < Qt CONFORME

Altura de la losa H= 0.15 m As min= 5.15 cm2

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
5.15 8.00 5.00 3.00 2.00 2.00
Espaciamiento: 0.25 m
USAR Ø3/8" @ 0.25 m ambos sentidos

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CÁLCULO ESTRUCTURAL

2.6.3 TANQUE IMHOFF

Pag. 10
DISEÑO ESTRUCTURAL
NOMBRE DEL PROYECTO:

“MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL
CENTRO POBLADO DE PUEBLO LIBRE, DISTRITO DE HUANDO, PROVINCIA DE HUANCAVELICA - DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA”

CENTRO POBLADO: PUEBLO LIBRE

DISEÑO ESTRUCTURAL DE TANQUE IMHOFF

1.0.- ACERO HORIZONTAL EN MUROS

Datos de Entrada:
Altura Hp 5.75 (m)
P.E. Suelo (W) 2.24 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Ang. de fricción Ø 17.90 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 3.60 m

Pt  Ka * w* HP K a  Tan 2 ( 45 º  Ø / 2)
Hp= 5.75 m
Entonces Ka= 0.529

Calculamos Pu para (7/8)H de la base

H= Pt= (7/8)*H*Ka*W 5.96 Ton/m2 Empuje del terreno

E= 75.00 %Pt 4.47 Ton/m2 Sismo

Pu= 1.0*E + 1.6*H 14.01 Ton/m2

Calculo de los Momentos

Asumimos espesor de muro E= 40.00 cm

d= 34.37 cm

Pt * L 2 Pt * L 2
M ( )  M () 
16 12

M(+) = 11.35 Ton-m

M(-) = 15.13 Ton-m

Calculo del Acero de Refuerzo As

)   * Lu
M2 As * F y
As( 
M a
Fy (16
d  a / 2) 0.85 f ' c b

Mu= 15.13 Ton-m

b= 575.00 cm
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 34.37 cm

Calculo del Acero de Refuerzo

Acero Minimo

As min  0.0018* b * d
Asmin= 35.57 cm2

Nº a (cm) As(cm2)

1 iter. 3.44 12.26

2 Iter 0.38 11.71
3 Iter 0.36 11.71
4 Iter 0.36 11.71
5 Iter 0.36 11.71
6 Iter 0.36 11.71
7 Iter 0.36 11.71
8 Iter 0.36 11.71

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
35.57 51.00 29.00 18.00 13.00 7.00
Espaciamiento: 0.20 m
USAR Ø1/2" @ 0.20 m

Pag. 11
DISEÑO ESTRUCTURAL

2.0.- ACERO VERTICAL EN MUROS

Datos de Entrada:
Altura Hp 5.75 (m)
P.E. Suelo (W) 2.24 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Ang. de fricción Ø 17.90 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 3.60 m

M(-) = =1.70*0.03*(Ka*w)*Hp*Hp*(LL) M(-)= 7.19 Ton-m

M(+)= =M(-)/4 M(+)= 1.80 Ton-m

Incluyendo carga de sismo igual al 75.0% de la carga de empuje del terreno

M(-)= 12.58 Ton-m

M(+)= 3.15 Ton-m

Mu= 12.58 Ton-m

b= 360.00 cm
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 34.37 cm

Calculo del Acero de Refuerzo

Acero Minimo

As min  0.0018* b * d
Asmin= 22.27 cm2

Nº a (cm) As(cm2)

1 iter. 3.44 10.20

2 Iter 0.50 9.76
3 Iter 0.48 9.76
4 Iter 0.48 9.76
5 Iter 0.48 9.76

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
22.27 32.00 18.00 12.00 8.00 5.00
Espaciamiento: 0.30 m
USAR Ø5/8" @ 0.25m

3.0.- DISEÑO DE LOSA DE FONDO

Datos de Entrada:
Altura H 0.60 (m)
Ancho A 3.50 (m)
Largo L 3.60 (m)
P.E. Concreto (Wc) 2.40 Ton/m3
P.E. Agua (Ww) 1.00 Ton/m3
Altura de agua Ha 5.45 (m)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Peso Estructura
Losa 18.144
Muros 119.232
Peso Agua 68.67 Ton
------------
Pt (peso total) 206.046 Ton

Area de Losa 12.6 m2

Reaccion neta del terreno =1.2*Pt/Area 19.62 Ton/m2
Qneto= 1.96 Kg/cm2

Qt= 1.21 Kg/cm2

Qneto < Qt VERIFICAR

Altura de la losa H= 0.60 m As min= 10.674 cm2

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
10.67 16.00 9.00 6.00 4.00 3.00
Espaciamiento: 0.23 m
USAR Ø3/8" @ 0.15 m ambos sentidos

Pag. 12
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DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL CENTRO POBLADO DE PUEBLO LIBRE, ESTRUCTURAL
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CÁLCULO ESTRUCTURAL

2.6.4 LECHO DE SECADO

Pag. 13
DISEÑO ESTRUCTURAL

NOMBRE DEL PROYECTO:

“MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL
CENTRO POBLADO DE PUEBLO LIBRE, DISTRITO DE HUANDO, PROVINCIA DE HUANCAVELICA - DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA”

CENTRO POBLADO: PUEBLO LIBRE

DISEÑO ESTRUCTURAL LECHO DE SECADO

1.0.- ACERO HORIZONTAL EN MUROS

Datos de Entrada:
Altura Hp 2.00 (m)
P.E. Suelo (W) 2.16 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Ang. de fricción Ø 17.90 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 3.50 m

Pt  Ka * w* HP K a  Tan 2 ( 45 º  Ø / 2)
Hp= 2.00 m
Entonces Ka= 0.529

Calculamos Pu para (7/8)H de la base

H= Pt= (7/8)*H*Ka*W 2.00 Ton/m2 Empuje del terreno

E= 75.00 %Pt 1.50 Ton/m2 Sismo

Pu= 1.0*E + 1.6*H 4.71 Ton/m2

Calculo de los Momentos

Asumimos espesor de muro E= 15.00 cm

d= 9.37 cm

Pt * L 2 Pt * L 2
M ( )  M () 
16 12
M(+) = 3.60 Ton-m
M(-) = 4.80 Ton-m

Calculo del Acero de Refuerzo As

)   * Lu
M2 As * F y
As( 
M a
Fy (16
d  a / 2) 0.85 f ' c b
Mu= 4.80 Ton-m
b= 200.00 cm
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 9.37 cm

Calculo del Acero de Refuerzo

Acero Minimo

As min  0.0018* b * d
Asmin= 3.37 cm2

Nº a (cm) As(cm2)

1 iter. 0.94 14.29

2 Iter 1.26 14.55
3 Iter 1.28 14.57
4 Iter 1.29 14.57
5 Iter 1.29 14.57
6 Iter 1.29 14.57
7 Iter 1.29 14.57
8 Iter 1.29 14.57

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
14.57 21.00 12.00 8.00 6.00 3.00
Espaciamiento: 0.20 m
USAR Ø3/8" @ 0.20 m

Pag. 14
DISEÑO ESTRUCTURAL

2.0.- ACERO VERTICAL EN MUROS

Datos de Entrada:
Altura Hp 2.00 (m)
P.E. Suelo (W) 2.16 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Ang. de fricción Ø 17.90 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 3.50 m

M(-) = =1.70*0.03*(Ka*w)*Hp*Hp*(LL) M(-)= 0.82 Ton-m

M(+)= =M(-)/4 M(+)= 0.20 Ton-m

Incluyendo carga de sismo igual al 75.0% de la carga de empuje del terreno

M(-)= 1.43 Ton-m

M(+)= 0.36 Ton-m

Mu= 1.43 Ton-m

b= 350.00 cm
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 9.37 cm

Calculo del Acero de Refuerzo

Acero Minimo

As min  0.0018* b * d
Asmin= 5.90 cm2

Nº a (cm) As(cm2)

1 iter. 0.94 4.25

2 Iter 0.21 4.09
3 Iter 0.21 4.08
4 Iter 0.21 4.08
5 Iter 0.21 4.08

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
5.90 9.00 5.00 3.00 3.00 2.00
Espaciamiento: 0.39 m
USAR Ø3/8" @ 0.25m

3.0.- DISEÑO DE LOSA DE FONDO

Datos de Entrada:
Altura H 0.15 (m)
Ancho A 3.80 (m)
Largo L 7.80 (m)
P.E. Concreto (Wc) 2.40 Ton/m3
P.E. Agua (Ww) 1.00 Ton/m3
Altura de agua Ha 1.00 (m)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Peso Estructura
Losa 10.6704
Muros 16.272
Peso Agua 29.64 Ton
------------
Pt (peso total) 56.5824 Ton

Area de Losa 29.64 m2

Reaccion neta del terreno =1.2*Pt/Area 2.29 Ton/m2
Qneto= 0.23 Kg/cm2

Qt= 1.21 Kg/cm2

Qneto < Qt CONFORME

Altura de la losa H= 0.15 m As min= 10.0386 cm2

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
10.04 15.00 8.00 6.00 4.00 2.00
Espaciamiento: 0.52 m
USAR Ø3/8" @ 0.25 m ambos sentidos

Pag. 15
“MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLANTA MEMORIA DE CÁLCULO
DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL CENTRO POBLADO DE PUEBLO LIBRE, ESTRUCTURAL
DISTRITO DE HUANDO, PROVINCIA DE HUANCAVELICA - DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA” PTAR

CÁLCULO ESTRUCTURAL

2.6.5 FILTRO BIOLÓGICO

Pag. 16
DISEÑO ESTRUCTURAL

NOMBRE DEL PROYECTO:

“MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL
CENTRO POBLADO DE PUEBLO LIBRE, DISTRITO DE HUANDO, PROVINCIA DE HUANCAVELICA - DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA”.

CENTRO POBLADO: PUEBLO LIBRE

DISEÑO ESTRUCTURAL DE FILTRO BIOLÓGICO

1.0.- ACERO HORIZONTAL EN MUROS

Datos de Entrada:
Altura Hp 2.95 (m)
P.E. Suelo (W) 2.16 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Ang. de fricción Ø 17.90 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 4.50 m

Pt  Ka * w* HP K a  Tan 2 ( 45 º  Ø / 2)
Hp= 2.95 m
Entonces Ka= 0.529

Calculamos Pu para (7/8)H de la base

H= Pt= (7/8)*H*Ka*W 2.95 Ton/m2 Empuje del terreno

E= 75.00 %Pt 2.22 Ton/m2 Sismo

Pu= 1.0*E + 1.6*H 6.94 Ton/m2

Calculo de los Momentos

Asumimos espesor de muro E= 20.00 cm

d= 14.37 cm

Pt * L 2 Pt * L 2
M ( )  M () 
16 12
M(+) = 8.79 Ton-m
M(-) = 11.71 Ton-m

Calculo del Acero de Refuerzo As

)   * Lu
M2 As * F y
As( 
M a
Fy (16
d  a / 2) 0.85 f ' c b
Mu= 11.71 Ton-m
b= 295.00 cm
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 14.37 cm

Calculo del Acero de Refuerzo

Acero Minimo

As min  0.0018* b * d
Asmin= 7.63 cm2

Nº a (cm) As(cm2)

1 iter. 1.44 22.71

2 Iter 1.36 22.64
3 Iter 1.35 22.64
4 Iter 1.35 22.64
5 Iter 1.35 22.64
6 Iter 1.35 22.64
7 Iter 1.35 22.64
8 Iter 1.35 22.64
Distribución del Acero de Refuerzo
As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
22.64 32.00 18.00 12.00 8.00 5.00
Espaciamiento: 0.26 m
USAR Ø1/2" @ 0.25 m

Pag. 17
DISEÑO ESTRUCTURAL

2.0.- ACERO VERTICAL EN MUROS

Datos de Entrada:
Altura Hp 2.95 (m)
P.E. Suelo (W) 2.16 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Ang. de fricción Ø 17.90 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 4.50 m

M(-) = =1.70*0.03*(Ka*w)*Hp*Hp*(LL) M(-)= 2.29 Ton-m

M(+)= =M(-)/4 M(+)= 0.57 Ton-m

Incluyendo carga de sismo igual al 75.0% de la carga de empuje del terreno

M(-)= 4.00 Ton-m

M(+)= 1.00 Ton-m
Mu= 4.00 Ton-m
b= 450.00 cm
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 14.37 cm

Calculo del Acero de Refuerzo

Acero Minimo

As min  0.0018* b * d
Asmin= 11.64 cm2

Nº a (cm) As(cm2)

1 iter. 1.44 7.75

2 Iter 0.30 7.45
3 Iter 0.29 7.44
4 Iter 0.29 7.44
5 Iter 0.29 7.44

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
11.64 17.00 10.00 6.00 5.00 3.00
Espaciamiento: 0.26 m
USAR Ø3/8" @ 0.25m

3.0.- DISEÑO DE LOSA DE FONDO

Datos de Entrada:
Altura H 0.20 (m)
Ancho A 3.90 (m)
Largo L 4.90 (m)
P.E. Concreto (Wc) 2.40 Ton/m3
P.E. Agua (Ww) 1.00 Ton/m3
Altura de agua Ha 2.00 (m)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Peso Estructura
Losa 9.1728
Muros 26.6208
Peso Agua 38.22 Ton
------------
Pt (peso total) 74.0136 Ton

Area de Losa 19.11 m2

Reaccion neta del terreno =1.2*Pt/Area 4.65 Ton/m2
Qneto= 0.46 Kg/cm2

Qt= 1.21 Kg/cm2

Qneto < Qt CONFORME

Altura de la losa H= 0.20 m As min= 8.5113 cm2

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
8.51 12.00 7.00 5.00 3.00 2.00
Espaciamiento: 0.41 m
USAR Ø3/8" @ 0.25 m ambos sentidos

Pag. 18
“MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLANTA MEMORIA DE CÁLCULO
DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL CENTRO POBLADO DE PUEBLO LIBRE, ESTRUCTURAL
DISTRITO DE HUANDO, PROVINCIA DE HUANCAVELICA - DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA” PTAR

CÁLCULO ESTRUCTURAL

2.6.6 CÁMARA DE CONTACTO CON

CLORO

Pag. 19
DISEÑO ESTRUCTURAL

NOMBRE DEL PROYECTO:

“MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO SANITARIO Y PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL
CENTRO POBLADO DE PUEBLO LIBRE, DISTRITO DE HUANDO, PROVINCIA DE HUANCAVELICA - DEPARTAMENTO DE HUANCAVELICA”

CENTRO POBLADO: PUEBLO LIBRE

DISEÑO ESTRUCTURAL: CÁMARA DE CONTACTO DE CLORO

1.0.- ACERO HORIZONTAL EN MUROS

Datos de Entrada:
Altura Hp 1.00 (m)
P.E. Suelo (W) 2.16 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Ang. de fricción Ø 17.90 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 3.80 m

Pt  Ka * w* HP K a  Tan 2 ( 45 º  Ø / 2)
Hp= 1.00 m
Entonces Ka= 0.529

Calculamos Pu para (7/8)H de la base

H= Pt= (7/8)*H*Ka*W 1.00 Ton/m2 Empuje del terreno

E= 75.00 %Pt 0.75 Ton/m2 Sismo

Pu= 1.0*E + 1.6*H 2.35 Ton/m2

Calculo de los Momentos

Asumimos espesor de muro E= 15.00 cm

d= 9.37 cm

Pt * L 2 Pt * L 2
M ( )  M () 
16 12
M(+) = 2.12 Ton-m
M(-) = 2.83 Ton-m

Calculo del Acero de Refuerzo As

)   * Lu
M2 As * F y
As( 
M a
Fy (16
d  a / 2) 0.85 f ' c b
Mu= 2.83 Ton-m
b= 100.00 cm
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 9.37 cm

Calculo del Acero de Refuerzo

Acero Minimo

As min  0.0018* b * d
Asmin= 1.69 cm2

Nº a (cm) As(cm2)

1 iter. 0.94 8.42

2 Iter 1.49 8.69
3 Iter 1.53 8.71
4 Iter 1.54 8.71
5 Iter 1.54 8.71
6 Iter 1.54 8.71
7 Iter 1.54 8.71
8 Iter 1.54 8.71

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
8.71 13.00 7.00 5.00 4.00 2.00
Espaciamiento: 0.24 m
USAR Ø1/2" @ 0.20 m

Pag. 20
DISEÑO ESTRUCTURAL

2.0.- ACERO VERTICAL EN MUROS

Datos de Entrada:
Altura Hp 1.00 (m)
P.E. Suelo (W) 2.16 Ton/m3
F'c 280.00 (Kg/cm2)
Fy 4,200.00 (Kg/cm2)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Ang. de fricción Ø 17.90 grados
S/C 300.00 Kg/m2
Luz libre LL 3.80 m

M(-) = =1.70*0.03*(Ka*w)*Hp*Hp*(LL) M(-)= 0.22 Ton-m

M(+)= =M(-)/4 M(+)= 0.06 Ton-m

Incluyendo carga de sismo igual al 75.0% de la carga de empuje del terreno

M(-)= 0.39 Ton-m

M(+)= 0.10 Ton-m

Mu= 0.39 Ton-m

b= 380.00 cm
F'c= 280.00 Kg/cm2
Fy= 4,200.00 Kg/cm2
d= 9.37 cm

Calculo del Acero de Refuerzo

Acero Minimo

As min  0.0018* b * d
Asmin= 6.41 cm2

Nº a (cm) As(cm2)

1 iter. 0.94 1.15

2 Iter 0.05 1.10
3 Iter 0.05 1.10
4 Iter 0.05 1.10
5 Iter 0.05 1.10

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
6.41 10.00 6.00 4.00 3.00 2.00
Espaciamiento: 0.38 m
USAR Ø3/8" @ 0.20m

3.0.- DISEÑO DE LOSA DE TECHO

La losa de cobertura será una losa maciza armada en dos direcciones, para su diseño se utilizará el Método de
Coeficientes.
Datos de Entrada:
Altura H 0.15 (m)
Ancho A 1.80 (m)
Largo L 4.10 (m)
P.E. Concreto (Wc) 2.40 Ton/m3
C/ Viva repartida (Ww) 0.10 Ton/m2
Peso Estructura
Losa 2.6568 Ton
C/ Viva repartida 0.738 Ton
------------
Pt (peso total) 3.3948 Ton

Area de Losa 7.38 m2

Momento positivo =*Pt * L/2 6.96 Ton.m
Momento (+) = 69.59 Kg.m
As(cm2) = 1.33 cm2

Altura de la losa H= 0.15 m As min= 5.28 cm2

Area de acero por temperatura As Temp.= 9.23 cm2

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
9.23 13.00 8.00 5.00 4.00 2.00
Espaciamiento: 0.32 m
USAR Ø3/8" @ 0.25 m ambos sentidos

Pag. 21
DISEÑO ESTRUCTURAL

4.0.- DISEÑO DE LOSA DE FONDO

Datos de Entrada:
Altura H 0.15 (m)
Ancho A 1.80 (m)
Largo L 4.10 (m)
P.E. Concreto (Wc) 2.40 Ton/m3
P.E. Agua (Ww) 1.00 Ton/m3
Altura de agua Ha 0.40 (m)
Capacidad terr. Qt 1.21 (Kg/cm2)
Peso Estructura
Losa 2.6568
Muros 5.688
Peso Agua 2.952 Ton
------------
Pt (peso total) 11.2968 Ton

Area de Losa 7.38 m2

Reaccion neta del terreno =1.2*Pt/Area 1.84 Ton/m2
Qneto= 0.18 Kg/cm2

Qt= 1.21 Kg/cm2

Qneto < Qt CONFORME

Altura de la losa H= 0.15 m As min= 5.2767 cm2

Distribución del Acero de Refuerzo

As(cm2)
Ø3/8" Ø1/2" Ø5/8" Ø3/4" Ø1"
5.28 8.00 5.00 3.00 2.00 2.00
Espaciamiento: 0.51 m
USAR Ø3/8" @ 0.25 m ambos sentidos

Pag. 22