chimenea (1)

8/16/2019 chimenea (1)

http://slidepdf.com/reader/full/chimenea-1 1/10

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

Entrega 1: Diseño de una Chimenea Industria

s!"ado# 1$ de ma%o de &'1(

CUR)* : Estructuras Especiales

C+DIG* , )ECCI+N : EC-216 - G

D*CENTE DE TE*RÍA : Fernández Dávila, Víctor

8/16/2019 chimenea (1)


UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFacultad de Ingeniería Civil

Tabla de contenido

Pág.

Índice

Índice.................................................................................................................................1

1 Alcance del presente proyecto...................................................................................2

2 Comportamiento de la estructura...............................................................................2

2.1 Partes de una chimenea.......................................................................................3

3 Requerimientos del código ACI 3!.........................................................................."

3.1 Cemento# agregados y re$uer%o.........................................................................."

3.2 Requerimientos de construcción........................................................................."

3.3 &olerancias de construcción................................................................................"

3.' Criterio general de dise(o..................................................................................."

3." Cargas................................................................................................................."

' Predimensionamiento.................................................................................................)

" Criterios de dise(o estructural....................................................................................)

) *etrado cargas...........................................................................................................)

! Com+inación de cargas..............................................................................................!

, Análisis estático.........................................................................................................!

- *odelación en el so$tare.........................................................................................,

1

8/16/2019 chimenea (1)



/ste tra+a0o consiste en el modelamiento# analisis y dise(o de una chimenea industrial#

asi como una descripcion detallada de los componentes que a+arca este proyecto# el cual

tiene que estar en $uncion de los parametros de la construccion de las plantastermoelectricas del proyecto odo /nergetico en el ur del Peru4# el cual se construira

en la costa sur del Peru# con el $in de a+astecer energia electrica a una determinada

po+lacion.

5as chimeneas industriales son estructuras cil6ndricas o tronco7cónicas# cuya $unción es

e8pulsar gases o humos industriales. 5as chimeneas de concreto se caracteri%an por ser

muy r6gidas lo cual les permite resistir más e$icientemente las cargas hori%ontales y por

ello alcan%ar mayores alturas.

9ig 1 /squema +ásico de una chimenea industrial

/stas chimeneas pueden tener un dise(o di$erente dependiendo del comportamiento que

se desee# por e0emplo seg:n su $unción para la e8pulsión de gases pueden ser; de ducto

simple y de ductos m:ltiples

5as chimeneas auto portantes y no auto portantes# las primeras son aquellas que tienen

un $uste# el cual resiste las solicitaciones de+ido al <iento y sismo.

Por el material de construcción utili%ado# pueden ser de concreto re$or%ado# de acero# de

ladrillo# entre otras.

2

1 Alcance del presente proecto

2 Co!porta!iento de la estructura

8/16/2019 chimenea (1)



9ig 2 &ipo de secciones en chimeneas

*ientras mayor sea la altura de la chimenea# aumentaran los pro+lemas estructurales#

como la respuesta s6smica y de <iento se <uel<e cada <e% más cr6tica

1"1 #artes de una c$i!enea

=na chimenea industrial cuenta $undamentalmente con; re<estimiento# m>nsulas o

+raquetes ?usado para apoyo de re<estimiento de tipo soportado@# $uste y la cimentación.

a@ Re<estimiento

Proteger el concreto del $uste contra los ataques qu6micos y t>rmicos de los humos# por

ello tiene una composición a +ase de capas de materiales antiácidos y aislantes. a a

todo lo largo de la chimenea y no se coloca directamente en contacto con el concreto

sino que se de0a un espacio li+re entre ellos o se coloca un aislante. /l re<estimiento

puede ser de ladrillo por lo general# o tam+i>n se usa acero y otros materiales.

+@ *>nsula

Cuando se utili%a re<estimiento de ladrillo# este se apoya en m>nsulas o +raquetes.

ienen a ser anillos segmentados de concreto armado con una longitud no mayor a -cm y tiene una separación mayor a 1 cm para su li+re dilatación y contracción.

9ig 3 Re<estimiento de ladrillo so+re m>nsulas o +raquetes

3

8/16/2019 chimenea (1)



c@ 9uste

A+sor+e y canali%a hasta la cimentación todos los es$uer%os de+idos a su propio peso#

peso del re<estimiento y m>nsulas# <iento# es$uer%os s6smicos y t>rmicos. /sta cuenta

con a+erturas necesarias para la entrada y salida del aire de <entilación# entrada de los

canales de humos# puertas de acceso y ori$icios para instalación de lámparas de

na<egación a>rea ?+ali%as@# aparatos para toma de muestras.

d@ Cimentación

Recoge las acciones que le transmite el $uste y distri+uirlas en el terreno. Be+ido a que

es una gran altura# las cargas que llegan a la cimentación son ele<adas# por ello se

necesita cimentaciones capaces de transmitir dichas solicitaciones sin que e8ista la $alla

por capacidad de carga del suelo y además que los asentamientos no sean e8cesi<os o

pongan en peligro el $uncionamiento de la estructura.

*etodos para la determinacion del punto de descargo o altura de la chimenea

• Por lo general las chimeneas para uso industrial tienen una altura apro8imada de

)" metros.• In$luencia de estructuras cercanas; se recomienda que tenga una altura respecto a

las construcciones e8istentes como se muestra en la imagen.

'

% &e'ueri!ientos del c(di)o AC* %+

8/16/2019 chimenea (1)



/ste código esta+lece los parámetros +ásicos a seguir en cuanto dise(o y construcción

de chimeneas industriales de concreto re$or%ado.

1"2 Ce!ento, a)re)ados reuerzo

e de+erá usar la misma marca y tipo de cemento en toda la construcción. Be+erá

satis$acer los requisitos para tipos I# II# III# o o el tipo I o IP seg:n las normas A&*

C1" y A&* C"-". /n cuanto los agregados# de+en cumplir la norma A&* C33.

1"% &e'ueri!ientos de construcci(n

5a calidad del concreto# los m>todos de determinación de su resistencia# prue+as in situ

su consistencia# me%cla# colocación y enco$rados# de+erá de estar de acuerdo el código

ACI 31,# en donde sean aplica+les# sal<o cuando se especi$ique de otro modo.

1". /olerancias de construcci(n

/l $uste de la chimenea se construirá dentro de los l6mites de tolerancia esta+lecidos en

cuanto al alineamiento <ertical# diámetro y espesor de la pared.

1"0 Criterio )eneral de diseo

/l $uste de la chimenea se dise(ara para los e$ectos de la gra<edad# la temperatura y el

<iento o sismo. 5as com+inaciones de carga a utili%ar# serán distintas a las esta+lecidas

por el ACI 31,.

1"6 Car)as

Cargas de sismo

/l código ACI 3! esta+lece que las cargas s6smicas se determinaran mediante un

análisis espectral o un análisis en el tiempo# sin em+argo este código tam+i>n presenta

un análisis estático equi<alente para el cálculo de cargas s6smicas# siempre y cuando las

chimeneas industriales tengan una altura menor a los ) metros.

Cargas de <iento

eg:n el ACI 3!7,# la chimenea de+erá resistir cargas de <iento en am+as direcciones

?+arlo<ento y sota<ento@# adicionalmente será dise(ara para resistir las cargas de+ido a

la distri+ución de la presión radial. tra herramienta importante <iene a ser el código

AC/72# el cual +rinda las <elocidades +ásico de dise(o en millar por hora. Pero para

este tra+a0o# solo se dará >n$asis a las cargas s6smicas# en lo que re$iere el dise(o por $le8ión <ertical# por ser la condición más cr6tica en el caso de Per:. Dnicamente se

"

8/16/2019 chimenea (1)



considerara las cargas por <iento# en lo que respecta al dise(o del re$uer%o

circun$erencial# ya que la presión radial que e0erce el <iento so+re la chimenea# genera

es$uer%os de $le8ión circun$erenciales.

/s$uer%os t>rmicos;

e de+erán considerar es$uer%os t>rmicos <erticales y hori%ontales. /stos se calcularan

despu>s del dise(o por $le8o7compresión y el re$uer%o circun$erencial por presión radial

del <iento.

2 #redi!ensiona!iento

-REDI.EN)I*NA.IENT* DE C/I.ENEA

ALTURA DE LA CHIMENEA 95 MDIÁMETRO INTERIOR (PARTEINFERIOR 5!" M

E#PE#OR $!%% M

DIÁMETRO INTERIOR (PARTE#UPERIOR &!9 M

E#PE#OR

$!'5& M

PENDIENTE ''5!&

5a mayor de$le8ión permitida en el e8tremo superior de la chimenea +a0o cargas de

ser<icio;

ymáx=.04 H # donde

ymáx :deflexión máximalateral , cm

H : alturade lac h imenea, m

% etrado car)as

-E)* DE LA 01$23 Ton

)

. Criterios de diseo estructural

8/16/2019 chimenea (1)



C/I.ENEA)OLUMEN '%'$!* +,

PE#O E#PEC-FICO &!" Ton+,

. Co!3inaci(n de car)as

5a resistencia <ertical requerida =<# para resistir la carga muerta B# carga s6smica /# y

e$ectos t>rmicos & será la mayor de las 3 ecuaciones dadas;

=<E 1.' B

=<E .- B F 1 / F 1.2 &

=<E 1.2 B F 1 / F 1.2 &

5a resistencia circun$erencial =c para resistir <iento G y carga t>rmica & estará dada

por =cE 1.2 t F 1.' G

Cálculo del per6odo $undamental

-ERÍ*D*

FUNDA.ENTAL '2&$( segALTURA DE LA CHIMENEA %''!./ 0ie1DIÁMETRO MEDIO EN LA2A#E '/!&. 0ie1M3DULO DE ELÁTICIDAD DELCONCRETO 5'"'&9 4i00ie

DEN#IDAD DEL CONCRETO $!$$".6i0710ie8

E#PE#OR DEL FU#TE EN LA2A#E '!$/ 0ie1E#PE#OR DEL FU#TO EN LAPUNTA $!5$ 0ie1

E#FUERO MÁIMO A LACOMPRE#I3N (;<c &/$ 6=;c+

Cálculo del cortante +asal

C*RTANTE EN LA4A)E

1'315''23 "

ONA #-#MICA %FACTOR DE

ONA $!%FACTOR DE U#O &

!

0 Análisis estático

8/16/2019 chimenea (1)



FACTOR DE AMPLIFICACI3N#-#MICA $!&.PE#O DE LACHIMENEA

.9%5&.'!/ lb

Bistri+ución del cortante +asal

DI)TRI4UCI+N DE LA FUER6A C*RTANTE ENLA 4A)E

NIVEL789

h7m9

i7"9 i;hi

Fh7"9

'9!&5

''%5&*&!/

'$5$''.*!&

%%%5&!&

&'/!*"

'$&'$"/!%

'9'%$.&'!%

.$*59!/

%&/!&&

9'&/"5!*

&5*.'".*!9

/'/'9!*

"%*!*$

/'$..5!&

%$5.5%%/!5

9*$**!$

5"*!'/

*'"5$.!.

%%*'%/.5!&

'$*$*.!9

.5.!..

.&"%*$!$

%5%*/./'!/

''&%."!"

*

..!

'"

5"$&5

5!%

%5*%'"&

%!.

''%"

/"!*

/*5!.'

".&'.&!*

%"9"%*&/!"

''$9/%!$

9/5!$/

%9$$9&!$

%%'/*&%.!/

'$5"$"!%

'$9"!5"

%&"$"%!%

%$.%%59%!.

9*&9%!/

(50&(123

&35$<1&$20

515(12<

Fuer=a en a >ima

'.&&/5!'&* lb

Cálculo del *omento a un ni<el 84

.*.ENT* A UN NIVEL ?8? @ '253

h8/Bh8

Fh7hBh89

@8.8

NIVEL 789

7ie9

7ie9 7"Bie9 7"Bie9

$ $!$$%''!./

'*%5"/'&&

$!95**$

&'"."*/9"!$"

,

8/16/2019 chimenea (1)



'%'!'*

&/$!5'

'55$/9/%5

$!95**"

'9&'%"*95!9$

&.&!%"

&"9!%"

'%.%$$/**

$!95/$"

'.9%"*/.%!'.

%

9%!5

$

&'/!

'/

''*%$*$

9&

$!95/

/"

'"."&/$%

*!.""

'&"!.*

'/*!$'

9/%$&99&

$!9.$"$

'&%55*.'$!..

5'55!/"

'55!/"

*95%*""%!5

$!9.&99

'$$9"**..!99

.'/*!$'

'&"!.*

.'&99%59!*

$!9../%

*//&**"%!5&

*&'/!'/

9%!5$

"%9$%%/*!'

$!9*&&'

5*"%5*5"!"5

/&"9!%"

.&!%"

&*.*559&!'

$!9*9%.

%*$''.%'!5"

9&/$!5'

%'!'*

'&9%9'""!/

$!9//5"

'**9$9&"!&$

-

6 odelaci(n en el sot4are

chimenea (1)

Documents

Transcript of chimenea (1)