Estanques

ANÁLISIS Y DISEÑO DE FUNDACIONES PARA TANQUES METÁLICOS EMPLEANDO SAP 2000

E. FRANKLIN GALLARDO A. INGENIERO CIVIL CIP: 94291

ANÁLISIS Y DISEÑO DE FUNDACIONES PARA TANQUES METÁLICOS EMPLEANDO SAP2000 Edgar Franklin, Gallardo Ascencio Ingeniero Civil - CIP 94291 1. INTRODUCCIÓN El presenta trabajo nace como una inquietud de dar a conocer los procedimientos de análisis para calcularfundaciones de estanques metálicos. Para ello se ha tomado como ejemplo el tanque denominado TK-001 cuya capacidad es de 1000 m3. Primero se presenta los cálculos manuales correspondientes a estimación de cargas y luego se procede con el cálculo de la estabilidad de la estructura, a continuación se calcula el acero de refuerzo correspondiente a la zapata, para el cálculo del acero a nivel superior deconcreto, háblese de la zona de apoyo del tanque, se ha desarrollado un modelo en el programa SAP2000, ingresando los estados de carga correspondientes, presentando resultados singulares. Para el ingreso de cargas, de sismo, al programa SAP2000, se ve en la obligación de discretizar las cargas, recordando que la carga en cada perno no es la misma, para ello se ha realizado una distribución lineal decargas. Luego de analizar los resultados se presenta una distribución de acero de tal manera que la estructura resista los esfuerzos actuantes. 2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVOS GENERALES − Dar a conocer la metodología de cálculo para obtener un diseño óptimo, verificando el cumplimiento de la resistencia de las secciones de hormigón y entregando un diseño adecuado de armaduras facilitando el aspectoconstructivo. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Uso del programa de cálculo de estructuras Sap2000 para el cálculo de esfuerzos en el anillo debido a fuerzas sísmicas.

2.2. −

2.3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Para formular el problema planteamos las siguientes preguntas: − − − ¿Qué cargas actúan en las fundaciones de estanque metálicos? ¿Cómo hacer la distribución de esfuerzos en los pernos de anclaje paraproceder al modelamiento en SAP2000? ¿Cuál es la mejor distribución de acero de refuerzo en la fundación?

2.4. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA Se plantea como ejemplo de cálculo la fundación de un tanque metálico cuya capacidad es de 1000 m3, las características del mismo son: TANQUE METALICO: RINT = 5850 mm, que corresponde al radio interno del estanque.
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HTOT = 9400 mm, que corresponde a la altura total del tanque. HLIQ = 7440 mm, que corresponde a la altura del líquido en el tanque. CONCRETO ARMADO: fy = 4200 kg/cm2 f’c = 210 kg/cm2 PESOS ESPECÍFICOS: γ γ γ
S S b

= 2.1 T/m3, relleno exterior = 2.1 T/m3, relleno interior de arena. = 1.25 T/m3, pulpacontenida en el tanque.

RESISTENCIA DEL TERRENO: σADM = 70.0 T/m2 K = 5500 T/m3 Constante de Balasto

Fig. 01. Dimensiones de tanque y componentes. 3. MÉTODO DE CÁLCULO Se procede con el metrado de todas las cargas estáticas que actúan sobre la cimentación, la descarga sísmica sobre la fundación del tanque se obtiene aplicando las disposiciones del apéndice E del API Standard 650, utilizando ademáslas combinaciones de carga del código UBC97. Para el análisis se han considerado dos condiciones de trabajo: NORMAL: DL + LL, para este caso se realizará un cálculo manual. EVENTUAL: DL + S/1.4, para esta combinación haremos uso del programa SAP2000. Para las cargas de sismo se ha procedido a repartir la carga en cada nudo que corresponde a los pernos de anclaje, la distribución de cargas se harealizado de manera lineal.

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Luego de realizar todo el análisis se presenta una distribución tentativa del acero de refuerzo de la fundación. 4. CÁLCULO FUNDACIÓN 4.1. DESCARGAS A continuación presentamos el metrado de cargas de la estructura.

A.

PESO...