Diseño de estructuras metálicas para un sistema de tratamiento de agua en una unidad minera

Abstract

El presente trabajo consiste en el diseño de las estructuras metálicas y cimentaciones del Proyecto “Sistema de Tratamiento de Aguas de la Unidad Minera”, Entre las estructuras diseñadas se encuentra el almacén, planta de lechada de cal, planta de floculante, planta de ácidos y la estructura de soporte del cajón alimentador a filtros. Para el análisis y diseño de las estructuras metálicas se empleó el software SAP2000, el método empleado fue el de esfuerzos admisibles (ASD), las cargas fueron determinadas en base a lo establecido en los criterios de diseño del proyecto y en concordancia con el Reglamento Nacional de Edificaciones y como referencia el código internacional ASCE-7 (2022), el análisis sísmico fue desarrollado en cumplimiento con los requisitos de la Norma E.030 (2018). Para el diseño y verificación de los perfiles estructurales se empleó lo establecido en el código ANSI/AISC 360 (2016). Se tomó como base los planos de arreglo mecánicos/tuberías y la información de los proveedores de los equipos para la definición de las dimensiones de las estructuras, así como la magnitud y ubicación de las cargas solicitantes, luego del análisis modal espectral y la verificación de los esfuerzos y deformaciones en las estructuras, se procedió con el diseño de las cimentaciones, se verificó la estabilidad, que las presiones máximas en el terreno de fundación no excedan la capacidad admisible, que los esfuerzos cortantes máximos no excedan la capacidad del concreto y finalmente se asignó el refuerzo por flexión de las cimentaciones.

This work consists of the design of the steel structures and foundations for the Project “Sistema de Tratamiento de Aguas de la Unidad Minera”. Among the designed structures are the warehouse, lime slurry plant, flocculant plant, acid plant, and the support structure for the feeder box to the filters. For the analysis and design of the steel structures, the SAP2000 software was used. The method employed was the allowable stress design (ASD). The loads were determined based on the project’s design criteria and in accordance with the National Building Code, with reference to the international ASCE-7 (2022) code. The seismic analysis was developed in compliance with the requirements of Standard E.030 (2018). For the design and verification of the structural profiles, the ANSI/AISC 360 (2016) code was applied. The mechanical/piping layout drawings and equipment supplier information were used as the basis to define the dimensions of the structures, as well as the magnitude and location of the applied loads. After performing modal spectral analysis and verifying the stresses and deformations in the structures, the foundation design was carried out. Stability was verified, ensuring that the maximum pressures in the foundation soil did not exceed the allowable capacity, that the maximum shear stresses did not exceed the concrete’s capacity, and finally, the bending reinforcement for the foundations was assigned.