Reservorios

ARTICULO “ANALISIS SÍSMICO DE RESERVORIOS”

“ANALISIS SÍSMICO DE RESERVORIOS”
PRESENTADO POR:

OSCAR LLASA FUNES

INGENIERO CIVIL CIP 66018 CELULAR: 054-959-321897, CAPITULO DE INGENIEROS CIVILES 1.0 INTRODUCCIÓN Los reservorios son importantes estructuras dentro de la Ingeniería Civil, éstos pueden ser contenedores de agua u otros líquidos. Según su tipología se clasifican como apoyadossobre el suelo, semi o enterrados y reservorios elevados, y por excelencia éstas estructuras son concebidas en concreto reforzado o como reservorios metálicos.

Fig. N° 1 Tipos de Reservorios: Apoyados sobre el terreno y Reservorios Elevados

De todas formas cuando se analizan los Reservorios, debe pensarse que se tiene un sistema compuesto por mínimo dos materiales (el líquido contenido, quenormalmente es agua y la estructura contenedora) y que por tanto éstos elementos tienen diferentes características y comportamientos que definitivamente aportan sus materias cuantificadas y propiedades cuando se ejecutan la concepción, el análisis y el diseño por un Ingeniero Civil, las cuales muchas veces son omitidas por falta de conocimiento, lo que conlleva a errores y problemas posteriores.Cuando se ejecuta el análisis, éstas estructuras deberán ser evaluadas o sometidas a por lo menos a 3 estados de carga, a saber las cargas gravitacionales (CM y CV), la carga hidrostática (CF) y la carga de Sismo (CS), obviamente existen otros estados de carga como la carga de viento (CW) que no serán tratados en este artículo, pero que si deben ser consideradas en el análisis y diseño. Como sepuede intuir y bajo criterio del diseñador, las cargas gravitacionales serán aportes debido al peso propio de la estructura, al peso del líquido contenido y sobrecargas reglamentarias aplicadas. Asimismo y cuando el reservorio está parcial o completamente lleno del líquido (agua), esté líquido “estancado” ejerce presiones hidrostáticas sobre las paredes del tanque contenedor las cuales puede sercalculadas como una función proporcional con la profundidad y con el peso específico del líquido contenido (agua). En cuanto a la evaluación de cargas de Sismo, y esto es lo más importante, debe entenderse que nuestra Norma Sismorresistente E-030 (NTE-30), no dispone o no se contempla una reglamentación para ejecutar el análisis sísmico de Reservorios y que por tanto debemos recurrir a otros códigosinternacionales donde si se otorgan la reglamentación correspondiente. El Código americano ACI 350 Seismic Design of Liquid-Containing Concrete Structures (ACI 350.3-01) and Commentary (350.3R-01) son los que gobiernan y otorgan los parámetros y modelos dinámicos para un correcto análisis sísmico, que de otra forma no se podría ejecutar. Nuestro objetivo es usar nuestro criterio para poder“compatibilizar” los Códigos Extranjeros con los parámetros NTE-030 peruanos de tal manera que se pueda obtener un correcto estudio sísmico para Reservorios Apoyados y Elevados, utilizando los modelos dinámicos establecidos en el código ACI 350 y sus comentarios.
Ing. Oscar Llasa Funes CIP 66018

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2.0 DESCRICIÓN DEL PROBLEMA Durante un sismo el terreno obasamento es acelerado y la perturbación sísmica es transmitida directamente al tanque (reservorios apoyados) o a través de la vibración de la torre de soporte o fuste (reservorios elevados). Las cargas de sismo que se inducen sobre la estructura por el principio de inercia, son proporcionales con las masas implicadas y con el amortiguamiento de cada una de las partes del sistema. Por tanto deberánconsiderarse la masa del sistema contenedor y la masa del líquido contenido. Suponiendo que el reservorio está configurado en concreto armado, la masa total de la estructura (reservorio vacío), se calcula como el peso del mismo entre la fuerza de la gravedad y es una masa estática y como éste normalmente es un sistema rígido, puede soportar hasta cierto límite fuerzas laterales o de corte....