Análisis y diseño estructural de un tanque elevado de concreto armado con capacidad de 2000 m3

• Main Authors: Coral Carrera, Kevin Mijail, Fernández Arana, Shelly Beatriz
• Other Authors: Fernandez Dávila, Victor
• Format: Others
• Language: Spanish
• Published: Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC) 2018
• Subjects: Tanques para agua; Diseño estructural; Análisis sísmico de edificios; Construcción de concreto; Encofrado; Ingeniería Civil
• Online Access: [1] C. Carrera, M. Kevin, F. Arana, and B. Shelly, “Análisis y diseño estructural de un tanque elevado de concreto armado con capacidad de 2000 m3,” Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), Lima, Perú, 2018. doi: http://doi.org/10.19083/tesis/624599; http://hdl.handle.net/10757/624599

Los tanques elevados para el almacenamiento de agua desempeñan un rol muy importante en los sistemas de distribución de agua. Es importante realizar un adecuado análisis y diseño sismoresistente debido a que el Perú se encuentra en una zona sísmica por la interacción de la placa de Nazca y la Sudamericana. En el Perú no se cuenta con normas necesarias ni específicas para el correcto análisis y diseño de este tipo de estructuras no convencionales. Por lo cual, además de la Norma de Diseño Sismoresistente (E.030) y Diseño de Concreto Armado (E.060) del Reglamento Nacional de Edificaciones, se usaron las Normas Internacionales Seismic Design of Liquid – Containing Concrete Structures and Commentary (ACI 350.3 – 06) y American Society of Civil Engineers (ASCE 7-05), así mismo, para el modelo dinámico de interacción del líquido con la estructura se usó el modelo propuesto por G.W.Housner. En este modelo la masa total del líquido se clasifica en Masa Impulsiva y Masa Convectiva. Para el modelamiento se usó el programa de elementos finitos SAP2000 Versión 18. Para el análisis dinámico se usó el mapa de isoaceleraciones espectrales con el cual se calculó un espectro de respuesta sísmico dando como resultado un periodo de T = 4.01s y una cortante de V = 1496.68 Ton-f. Para fines de cálculo se consideró la ubicación en la ciudad de Lima y el tipo de suelo rígido. Finalmente, se propone el uso de anillos deflectores en la cuba, las cuales estarán adosadas en la pared interna en forma de viga. Esta propuesta es un sistema de amortiguamiento sísmico que disminuye las fuerzas producidas por la masa del agua hasta en un 30%. La idealización de la propuesta, cálculos y resultados se verán con mayor detalle en la presente tesis. === Elevated water storage tanks constitute an important role in water distribution systems. It is important to conduct a proper analysis and earthquake resistant design, because Peru is in a seismic zone caused by the interaction of the Nazca plate and the South American plate. In Peru there are no adequate nor specific norms for the correct analysis and design of this type of unconventional structures. Therefore, in addition to the Sismo Resistant Design Standard (E.030) and Armed Concrete Design (E.060) of the National Building Regulations, the International Standards Seismic Design of Liquid Concrete Structures and Comments (ACI 350.3 - 06) and American Society of Civil Engineers (ASCE 7-05), likewise, for the dynamic model of interaction of the liquid with the structure the model proposed by GW Housner was used. In this model, the total mass of the liquid is classified as Impulsive Mass and Convective Mass. For modeling, the finite element program SAP2000 Version 18 is used. For the dynamic analysis, the map of spectral isoacelerations was used, with which a seismic response spectrum was calculated, resulting in a period of T = 4.01s and a shear of V = 1496.68 Ton-f. For the purposes of calculation, the location in the city of Lima and the type of rigid floor. Finally, it is proposed to use baffle rings in the tank, which are attached to the internal wall in the form of a beam. This proposal is a system of seismic damping that reduces the forces produced by the mass of water by up to 30%. The idealization of the proposal, calculations and results will be seen in greater detail in this thesis === Tesis