Analisis De Tanques

ANÁLISIS SÍSMICO DE TANQUES CILÍNDRICOS DE ALMACENAMIENTO

Sánchez S. H., Vargas O., S
Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, ESIA
Instituto Politécnico Nacional
U. P. Adolfo López Mateos, Gustavo A. Madero, 07738, México, D. F.
Tel: 5-729-6000 ext. 53038

RESUMEN
El objetivo de esta investigación es hacer una revisión de los criterios básicos de diseño para las estructuras
cilíndricasde pared delgada (tanques de almacenamiento, silos metálicos y recipientes), destacando aquellos
aspectos cuya aplicación a estructuras industriales de lugar a modificaciones en la práctica respecto a las
normas empleadas para estructuras convencionales. Por tanto, se ha propuesto estudiar el comportamiento y
respuesta de estas estructuras, para diversas condiciones de carga, en servicio yoperación, y en condiciones
extremas por sismo. Además, debido a su naturaleza en el estudio de los tanques de almacenamiento se
necesita considerar los efectos hidrodinámicos que actúan sobre las paredes y el fondo del recipiente

SUMMARY
The aim of this work is to make a review about the basic criteria design of cylindrical shells (storage tanks),
outstanding the principal aspects, which are differentto the building codes. Therefore, the purpose of this
research is to study the behavior and structural response of tanks submitted to several load conditions,
including the impulse and convective actions.

INTRODUCCION
Las estructuras cilíndricas de pared delgada son estructuras intensamente utilizadas en las áreas de las
ingenierías, aerospacial, petrolera, petroquímica, mecánica, civil,estructural, etc. Los procedimientos de
diseño especificados en códigos y reglamentos han sido deducidos y comprobados para estructuras urbanas
comunes (edificios); puede ser por tanto, errónea su extrapolación a estructuras diferentes de los edificios,
como son generalmente las estructuras cilíndricas de pared delgada.
En este trabajo se han realizado mediante modelos teóricos y numéricos simplificados,análisis sísmicos de
estas estructuras. Para ello, se llevó a cabo una revisión bibliográfica detallada con el fin de tener un
panorama mas completo del estado del arte que guarda este tema hasta hoy, encontrando en la literatura
trabajos interesantes de tipo teórico y experimental sobre el comportamiento dinámico, así como sísmico de
tanques de almacenamiento de líquidos, de los cuales se hanseleccionado aquellos que se consideran los más
representativos e importantes para desarrollar este estudio.
Los avances y los resultados de estas investigaciones, pretenden reducir los márgenes de seguridad,
recomendados en códigos y reglamentos, así como mejorar los criterios de diseño que se emplean en la
práctica por ingenieros y diseñadores, a causa de las grandes incertidumbres que aún existenen la actualidad,
y que no están totalmente resueltas. Es bien sabido que los tanques son estructuras que requieren el uso de
criterios de análisis sísmico diferentes de aquellos utilizados en estructuras convencionales; debido a su
comportamiento se necesita considerar además de los efectos inerciales impulsivos, los efectos
hidrodinámicos convectivos sobre las paredes y el fondo del recipiente.ANTECEDENTES
Los daños reportados a causa de sismos, en décadas pasadas, en tanques atmosféricos de almacenamiento se
refieren principalmente al fondo de tanques soldados. Por tanto, los daños que originan la pérdida de este tipo
de estructuras se pueden clasificar en cuatro categorías generales:
a.

b.
c.
d.

pandeo en las placas en las paredes del casco y del fondo del tanque, donde se esperaque aparezcan los
máximos esfuerzos de compresión axial, como resultado de la fuerza que general el momento de volteo.
El pandeo se presenta de forma más frecuentemente, por presencia de grandes deformaciones de las
paredes del tanque hacia el exterior de este, y en el fondo de las placas del mismo, extendiéndose parcial
ó completamente alrededor del tanque, denominado a estas deformaciones tipo...