DISEÑO DEL TANQUE CONDICION 1 lleno

DISEÑO DEL TANQUE
Se desea diseñar un tanque rectangular enterrado de una sola celda con cubierta. Se Propone el uso de una losa estructural corrida de 20cm y con una losa de tapa de 20cm de espesor, se considera una unión muro – cimentación empotrada y losa de tapa simplemente apoyada. Las dimensiones del tanque son:
DIMENSIONES DEL TANQUE
𝑎 = 3,00 𝑚 Altura del tirante de agua
𝑏 = 5.00 𝑚Largo efectivo
𝑐 = 6.25 𝑚 Ancho efectivo
MATERIALES
Resistencia a la compresión del hormigón: 𝑓𝑐′ = 210
Resistencia a la fluencia del acero: 𝑓𝑦 = 4200
PESO VOLUMETRICOS
Peso volumétrico del agua: ϒ𝑎𝑔𝑢𝑎= 1000
Peso volumétrico del terreno: ϒ𝑡𝑒𝑟𝑟𝑒𝑛𝑜= 1800
CARGAS VARIABLES
Sobre carga en la tapa del tanque: q= 250

PREDIMENSIONAMIENTO DE PAREDES Y LOSAS DEL TANQUE
La cubierta se considerasimplemente apoyada en todos sus bordes, por tanto los muros estarán también simplemente apoyados en su borde superior.
Espesor de los muros
De conformidad con el informe 350 de ACI (American Concrete Institute) Environmental Engineering Concrete Structures), los muros de hormigón armado con una altura del líquido igual o mayor a 3.00 m, tendrán un espesor mínimo de 30cm.

Para nuestro ejercicioasumiremos un espesor de 30 cm.
Espesor de la losa base
Como ya se ha mencionado anteriormente, se diseñara una losa de fondo con unión empotrada con las paredes, con las siguientes dimensiones.
Espesor de la losa de fondo:


Para nuestro caso se propone el diseño de una losa estructural de piso con un espesor de h = 20 cm
Se asume un espesor de losa ℎ = 20𝑐𝑚
𝑅𝑒𝑐𝑢𝑏𝑟𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜: 𝑟𝑒𝑐 = 5.00𝑐𝑚
𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎: 𝑑 = 0.15 m

FIGURAS 13 Vista en Planta Tanque Enterrado

FIGURAS 14 Elevación Tanque Enterrado

Espesor de losa tapa


Para nuestro caso se propone el diseño de una losa estructural de piso con un espesor de h = 20 cm
Se asume un espesor de losa ℎ = 20𝑐𝑚
𝑅𝑒𝑐𝑢𝑏𝑟𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜: 𝑟𝑒𝑐 = 5.00𝑐𝑚
𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎: 𝑑 = 0.15 m

CONDICION N 1 (CUANDO EL TANQUE SE ENCUENTRA LLENO)
Diseño de muros
Dividimos en 2 marcos horizontalesde 1.5 m de altura y un marco vertical por sentido en los cuales determinamos los momentos y cortantes en cada marco
Dimensiones:
Lado lago: L = 5.95 m
Lado corto: l = 4.70 m
Altura: h = 4.00 m
Relación de longitudes

Relación entre altura y longitudes

Presión máxima para la flexión en los marcos
Peso volumétrico del agua: ϒ𝑎𝑔𝑢𝑎=1000 𝑘𝑔/𝑚3

Repartición de la presión p, en los marcoshorizontales:
MARCOS HORIZONTALES
CARGA HORIZONTAL (𝐾𝑔/𝑚2)
Primer marco: p
1129.68
Segundo marco: p/2
564.84

TABLA 1 Repartición de la presión 𝑝, en los marcos horizontales T. Enterrado
Momentos y cortantes en los marcos horizontales
Primer Marco: En el fondo, momento en las esquinas


Momento en el centro de los lados
Lado largo

Lado corto

Cortantes en los lados:
Lado largo

Lado corto

Segundomarco:






Momentos mayorados de diseño
Para la determinación de los momentos últimos de diseño del código ACI 318-11 recomienda multiplicar a estos, por el coeficiente de mayoración de 1.6 debido a combinaciones de carga de fluidos. Además de una mayoracion debido a los coeficientes de durabilidad según el PCA.

SOLICITACIONES
COEFICIENTES DE DURABILIDAD
Refuerzo provisto por flexión
1.30
Refuerzoprovisto para resistir tensión pura
1.65
Refuerzo provisto por corte
1.3 (𝑉𝑢 − ∅𝑉𝑐)
Hormigón sometido a compresión
1.00

TABLA 2 Coeficientes de durabilidad según la PCA


ESFUERZOS
MOMENTOS MAYORADOS (kg*m)

Primer marco
Segundo Marco
ME
5782.19
2890.87
ML
4616.15
2308.40
Ml
706.02
338.67

TENSIONES (kg)
TL
5521.90
2760.95
Tl
6990.50
3495.232

TABLA 3 Momentos y Tensiones marco horizontales T.Enterrado

Verificación del cortante
Cortante en el primer marco, cortante en las esquinas se considera también la acción producida por posibles tracciones generadas por muros continuos, el valor de 𝑇𝑙 corresponde al cortante en el muro corto.

Asumimos espesor de los muros ℎ = 30.00 𝑐𝑚
𝑅𝑒𝑐𝑢𝑏𝑟𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜: 𝑟𝑒𝑐 = 5.00𝑐𝑚
𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎: 𝑑 = 25.00𝑐𝑚
La resistencia al corte del...