Diseño estructural de un reservorio de 1250 m3

Abstract

El presente trabajo desarrolla el diseño estructural de un reservorio circular de agua potable con capacidad de 1250 m³, ubicado en la comunidad de Yanama, provincia de Huamanga – Ayacucho. El proyecto forma parte del sistema de saneamiento básico para mejorar la calidad de vida de los habitantes de la zona, donde aún existen deficiencias en el acceso al agua potable. El reservorio cuenta con un diámetro de 17 m, una altura de 6.5 m y se apoya sobre un terreno tipo S1. Su estructura está conformada por una cúpula esférica, una viga anillo, paredes cilíndricas y una losa de fondo, todos en concreto armado. El diseño se realizó conforme a las normas E.020 (Cargas), E.030 (Diseño Sismorresistente), E.060 (Concreto Armado) y el código internacional ACI 350.3-06, debido a la ausencia de una norma peruana específica para reservorios. La metodología comprendió el predimensionamiento de los elementos, el análisis sísmico y gravitacional y el diseño estructural mediante modelado en SAP2000. Se consideraron las fuerzas convectivas e impulsivas del agua durante sismos, modeladas con el esquema hidrodinámico de Housner. Los parámetros sísmicos aplicados fueron: zona sísmica Z=0.25, suelo tipo S1, factor de uso U=1.5 y coeficientes de reducción sísmica Ri=2.0 y Rc=1.0. Los resultados de diseño fueron los siguientes: • Cúpula esférica: concreto f’c=210 kg/cm², espesor de 7 cm, refuerzo Ø8 mm @20 cm; cumple por tracción y corte. • Viga anillo: concreto f’c=280 kg/cm², sección 30×50 cm, 4 barras Ø5/8” y estribos Ø3/8” @25 cm. • Pared cilíndrica: concreto f’c=280 kg/cm², espesor de 35 cm, acero de 1” @20 cm hasta 4 m y ¾” @20 cm hasta el tope; refuerzo vertical de Ø5/8” @30 cm (corrido y bastón). • Losa de fondo: espesor de 45 cm, acero mínimo Ø5/8” @30 cm en ambas caras. El control de fisuración se verificó tanto por tracción como por flexión, cumpliendo los límites establecidos en el ACI 350-01, lo que garantiza la estanqueidad y durabilidad del reservorio. En conclusión, el proyecto logra un diseño técnico y económicamente eficiente, cumpliendo las solicitaciones estructurales. Se recomienda que el Perú adapte la norma ACI 350.3-06 al contexto nacional para establecer criterios específicos en el diseño de reservorios de concreto armado, dado que la actual normativa E.030 está orientada principalmente a edificaciones.