Ingeniero

CÁLCULOS ESTRUCTURALES
CÁRCAMO DE BOMBEO DE AGUAS RESIDUALES
INDICE

1.- DIMENSIONES DEL CÁRCAMO

2.- PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

3.- CONDICIONES DE CARGA

4.- ESTUDIOS DE MECÁNICA DE SUELOS

5.- CÁLCULO DE LOS EMPUJES SOBRE LAS PAREDES DEL CÁRCAMO
5.1.- Determinación de las presiones
5.2.- Definición de las fuerzas actuantes

6.- DEFINICIÓN DEL ESPESOR EN LAS PAREDES

7.-CÁLCULO DEL REFUERZO DE LAS PAREDES DEL CÁRCAMO
7.1.- Refuerzo Mínimo
7.2.- Definición de la fuerza de diseño
7.3.- Acero de refuerzo principal
7.4.- Revisión de los esfuerzos que se presentan

8.- LOSAS DEL CÁRCAMO
8.1.- Losa de Fondo
8.1.1.-Revisión por Cortante
8.2.- Losa Superior

9.- ESTABILIDAD DEL CÁRCAMO
9.1.- Revisión por Capacidad de Carga
9.2.- Revisión por Flotación

10.-CÁLCULOS ESTRUCTURALES COMPLEMENTARIOS
10.1.-Separación de las Varillas de Anclaje
10.2.-Cálculo Estructural de las Tablestacas
10.2.1.-Cálculo de Presiones
10.2.2.-Cálculo de Elementos Mecánicos
10.2.3.-Cálculo del Acero de Refuerzo
10.3.-Cálculo del Concreto Lanzado
10.3.1.-Espesor del Concreto
10.3.2.-Armado del Concreto

11.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFÍA
CÁLCULOSESTRUCTURALES

1.- DIMENSIONES DEL CÁRCAMO

De acuerdo a las necesidades de bombeo de las aguas negras y pluviales de la zona oeste de la ciudad de Matamoros Tamaulipas, de las 9 estaciones de bombeo existentes y una de proyecto, 3 de ellas requieren cárcamos nuevos para las aguas residuales y 8 (dentro de las 9 estaciones), cárcamos nuevos para las aguas pluviales. De acuerdo a los estudioshidráulicos, en la estación de bombeo No. 4 se requiere un cárcamo nuevo para las aguas residuales que tiene las dimensiones mostradas en la siguiente tabla (Tabla “A”).


2.-PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

Para llevar a cabo el cálculo estructural, es necesario resumir el método constructivo a desarrollarse, en él se propone abatir el NAF, construir brocales guía en la periferia adonde se hincaránunas tablestacas que servirán como cimbra externa de las paredes del cárcamo. El estudio de Mecánica de Suelos de ellas se presenta en la referencia 8, para este cárcamo resultaron de 9.39 m de profundidad (altura del cárcamo) más 2 m de la profundidad del empotre de la tablestaca, Ya hincadas las tablestacas a la profundidad de proyecto, en este caso 11.39 m, se procederá a demoler los brocalesguía y a excavar el centro hasta 2.50m de profundidad, se limpiarán las paredes de tierra y se colocarán anclas de varillas del No. 4 de una longitud de 50 cm fijadas en las tabestacas y la malla que reforzará al concreto lanzado de 10 cm de espesor, que se colará después sobresaliendo 30 cm las anclas anteriores sobre las cuales se apoyará el refuerzo de las paredes del cárcamo, de tal manera quelas paredes de él quedarán unidas a la tablestaca, proporcionando un mayor peso al cárcamo, el cual servirá para revisar su estabilidad. A continuación se completa la excavación para el tramo intermedio siguiente, procediendo de igual forma para los demás tramos componentes del cárcamo, así hasta completar su excavación.
Cálculo del armado de las paredes del cárcamo, la estabilidad del mismo y elrefuerzo en las tablestacas incluyendo las varillas que servirán para anclaje es motivo de la presente memoria. En los párrafos siguientes se presentan estos cálculos.

3.-CONDICIONES DE CARGA,

Las paredes del cárcamo estarán sujetas a dos condiciones de carga:
La primera es cuando actúa el empuje del agua dentro de él y en sentido opuesto el empuje de tierras junto con el empuje del aguadel nivel de aguas fréaticas (NAF).
La segunda es cuando se encuentre vacío actuando solo el empuje de tierras y el NAF.
De las dos condiciones para el análisis estructural de los muros, la más desfavorable es cuando se encuentra vacío, ya que las fuerzas exteriores son mayores. Esta es la condición que se analizará en el cálculo estructural y en el análisis de la flotación. Para la...