Calculo Reservorio Circular Segun Aci 350.03-06-Analisis Sismico Dinamico

PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

�_�= �= �´�= �_�=

D: HL: BL: Hw:

4.80 m 2.50 m 0.50 m 3.00 m 0.15 m 0.25 m 280.0 kg/cm2

(Lado de tanque) (Altura de agua) (Borde libre) (Altura de muro) (Espesor de muro) (Flecha de cupula)

1000.0 kg/m3

Flecha 0.48 m

�= Radio de cupula

�=(�^2+�^2∕4)/2� 2.52 m

�= Peso de cupula Asumimos:

0.10 m

�_�= �_�=2��(2.4��+0.1+0.05) �_�=

2.97 Tn

�=tan^(−1)(�/(�−�)) 23.93 ° �=

Cubierta: �_1=�_�/��

0.20 Tn/m

�_1= �_1=�_1/sen� 0.49 Tn/m �_1= 0.44 �_1=�_1 Cos � Tn/m Se debe cumplir: �_1=

ok

�_1/�_� ≤0.45�´� 0.49 kg/cm2 94.50 kg/cm2

�_1/�_� = Por lo tanto: Anillo

Se considerara el espesor de la cupula adecuado de 10 cm 0.45�´�= 28.00 kg/cm2

Area de anillo ��=0.1�´� ��=

2.22 cm2

�=�_1 �/�� = Por lo tanto: Pared

1.49 cm2 0.00 cm 0.00 cm 0.00 cm2

��= Se tomara un anillo de seccion 0.50 x 0.50 m �= H= �=

6.00 Tn

��=�_� �_� �

3.00 cm

��= Por lo tanto: Se toma un espesor �_�� =140% � (��/��) de pared de 0.20 m

RESERVORIO APOYADO DE 43 m3 Dimensiones: D: HL: BL: Hw: �_�= VOL:

4.80 m 2.50 m 0.50 m 3.00 m 0.20 m 43.4 m3

(Lado de tanque) (Altura de agua) (Borde libre) (Altura de muro) (Espesor de muro)

Selección de factores de acuerdo a la realidad Peruana La selección de los factores se realizara de acuerdo a la norma E-030, con ubicación en la ciu Cajamarca CATEGORIA ZONA SISMICA TIPO DE SUELO

A2 3 S3 FACTOR

FACTOR DE ZONA FACTOR DE USO FACTOR DE SUELO PERIODO

Z U S TP

VALOR 0.35 1.50 1.40 1.00

RWI RWC

2.00 1.00

Factor de reduccion COMPONENTE IMPULSIVA COMPONENTE CONVECTIVA Datos: 280.00 kg/cm2 f'c= �_�= 1000.00 kg/m3 �_�= 2400.00 kg/m3 g= 9.81 m/s2 250998.0 kg/cm2 �_�=

(Concreto para muros) (Peso especifico del agua) (Peso especifico del concreto) (Aceleracion de la gravedad) (Modulo de elasticidad del concreto)

Calculo del peso del liquido WL:

43429.38 kg

Calculo de coeficient efectivo de masa �=[0.0151(�/�_� )^2−0.1908(�/�_� )+1.021]≤1.0

�=

0.710

Calculo del peso efectivo impulsiva y convectiva *Calculo del peso efectivo de la componente impulsiva

0.560 Para SAP 2000, como masa. mc = 2477.71 kg.s2/m

24306.33 kg

�_� *Calculo=del peso efectivo de la componente convectiva

0.423 58.5055089427 mi = 1872.18 kg.s2/m

18366.05 kg

�_� Calculo= de las frecuencias naturales de vibracion para la componente impulsiva y p componente convectiva * Para la componente impulsiva se calcula de la siguiente manera: �_�=2�/�_� �_�=�_� � 1/�_� √(( 〖 10 〗 ^3 �_�)/�_� ) en sistema internacional 〖 �〗 _�=�_� �√(�_�/10�) ��

Donde: 9.375� 〖 10 〗 ^(−2)+0.2039(�_�/�)−0.1034(�_�/�)^2−0.1253(�_�/�)^3+0.1267(�_�/�)^4−3.186 � 〖〖 10 〗 ^ �_�=

0.162

〖 �〗 _� =

0.015

Entonces:

�_�=

191.65 rad/s

Por lo tanto: �_�=

0.03 s

* Para la componente convectiva se calcula de la siguiente manera: �_�=2�/�_� =(2�/�) √�

�_�=�/√�

Donde:

�=√(3.68� tanh[3.68∗(�_�/�)] )

�= Entonces:

�_�=

5.88

2.68 rad/s

Por lo tanto: �_�=

2.34 s

Calculo de las alturas impulsiva y convectiva *Caso EBP (Presion basal excluida) La altura impulsiva esta dada por:

Como: �/�_� = ℎ_�=

1.920

Entonces:

0.375

0.94 m

La altura convectiva esta dada por:

ℎ_�/�_� = ℎ_� =

0.612 1.53 m

* Caso IBP (Presion basal incluida) La altura impulsiva esta dada por:

Como �/�_� = ℎ_�=

1.920 1.92 m


Entonces:

0.768

ℎ_�/�_� = ℎ_� =

0.771 1.93 m

Calculo de la rigidez del liquido de la masa convectiva

�=

130654.70 kg/m

43 m3

, con ubicación en la ciudad de

como masa.

Para SAP 2000, como fuerza 1217.94 kg/m

ponente impulsiva y para la

�/�)^4−3.186 � 〖〖 10 〗 ^(−2) (�_�/�) 〗 ^5

ESPECTRO DE DISEÑO Categoria Zona sismica Tipo de suelo Z U S Tp (s) Rwi Rwc

A2 3 S3 0.35 1.50 1.40 1.00 2.00 1.00

Rwi y Rwc: Según ACI 350.03-06

De acuerdo a la norma usamos las siguientes expresiones �=2.5×(��/�);�≤2.5

0.0<�_��<2.4 2.4<�_��

�_�=��/�

∗ �=�_��, �� <2.4 �� * �=�_�� ≥2.4 �� T (s)

C

C/R

ZUCS/R

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.10 2.20 2.30 2.40

2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.27 2.08 1.92 1.79 1.67 1.56 1.47 1.39 1.32 1.25 1.19 1.14 1.09 1.04

1.2500 1.2500 1.2500 1.2500 1.2500 1.2500 1.2500 1.2500 1.2500 1.2500 1.2500 1.1364 1.0417 0.9615 0.8929 0.8333 0.7813 0.7353 0.6944 0.6579 0.6250 1.1905 1.1364 1.0870 1.0417

0.9188 0.9188 0.9188 0.9188 0.9188 0.9188 0.9188 0.9188 0.9188 0.9188 0.9188 0.8352 0.7656 0.7067 0.6563 0.6125 0.5742 0.5404 0.5104 0.4836 0.4594 0.8750 0.8352 0.7989 0.7656

2.41 2.50 2.60 2.70 2.80 2.90 3.00 3.10 3.20 3.30 3.40 3.50 3.60 3.70 3.80 3.90 4.00 4.10 4.20 4.30 4.40 4.50 4.60 4.70 4.80 4.90 5.00 5.10 5.20 5.30 5.40 5.50 5.60 5.70 5.80 5.90 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00

1.04 1.00 0.96 0.93 0.89 0.86 0.83 0.81 0.78 0.76 0.74 0.71 0.69 0.68 0.66 0.64 0.63 0.61 0.60 0.58 0.57 0.56 0.54 0.53 0.52 0.51 0.50 0.49 0.48 0.47 0.46 0.45 0.45 0.44 0.43 0.42 0.42 0.36 0.31 0.28 0.25

1.0373 1.0000 0.9615 0.9259 0.8929 0.8621 0.8333 0.8065 0.7813 0.7576 0.7353 0.7143 0.6944 0.6757 0.6579 0.6410 0.6250 0.6098 0.5952 0.5814 0.5682 0.5556 0.5435 0.5319 0.5208 0.5102 0.5000 0.4902 0.4808 0.4717 0.4630 0.4545 0.4464 0.4386 0.4310 0.4237 0.4167 0.3571 0.3125 0.2778 0.2500

0.7624 0.7350 0.7067 0.6806 0.6563 0.6336 0.6125 0.5927 0.5742 0.5568 0.5404 0.5250 0.5104 0.4966 0.4836 0.4712 0.4594 0.4482 0.4375 0.4273 0.4176 0.4083 0.3995 0.3910 0.3828 0.3750 0.3675 0.3603 0.3534 0.3467 0.3403 0.3341 0.3281 0.3224 0.3168 0.3114 0.3063 0.2625 0.2297 0.2042 0.1838

Sa es adimensional por lo tanto multiplicar por =

9.81

Del espectro los periodos cortos correponden a la componente impulsiva (menor a 2.4 s) y los mayores a la componente convectiva

ESPECTRO DE SISM O ACI 350.3-06 y NORM A E-030-2016 1.00 0.90 0.80 0.70

ZUSC/R

0.60 0.50 0.40 0.30

0.90 0.80 0.70

ZUSC/R

0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

PERIODO T

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

m/s2

ulsiva (menor a 2.4 s)

8.00

9.00

10.00

COMBINACIONES DE CARGA USADO PARA ANALISIS SISMICO DINAMICO - SE * COMBO 01 (RNE) :

1.4 D + 1.7 L

* COMBO 02 (RNE) :

1.25 (D+L) + SXX

* COMBO 03 (RNE) :

0.9 D + SXX

* COMBO 04 (RNE) :

1.4 D + 1.7 L + 1.7 F

* COMBO 05 (ACI) :

1.4 (D+F)

* COMBO 06 (ACI) :

1.2 D + 1.2 F + 1.0 SXX + 1.6 H + L

* COMBO 07 (ACI) :

1.2 (D+F) + 1.6 (L+H) + 0.5 Lr

* COMBO 08 (ENVOLVENTE) : TENSION 1.65 (SXX) * COMBO 09 (ENVOLVENTE) : FLEXION Y CORTE 1.3 (SXX)

* COMBO 10 (RNE) :

RNE 1.25 (D+L) + SYY

* COMBO 11 (RNE) :

RNE 0.9 D + SYY

* COMBO 12 (ACI) :

ACI 1.2D + 1.2F + 1.0 SYY + 1.6H + L

* COMBO 13 (ENVOLVENTE) : TENSION 1.65 (SYY) * COMBO 14 (ENVOLVENTE) : FLEXION Y CORTE 1.3 (SYY) Donde: D: Cargas por peso propio, cargas muertas L: Cargas vivas Lr: Cargas de techo H: Cargas por presion de suelos F: Carga por presion de fluidos E: Cargas por sismo

SISMICO DINAMICO - SEGÚN RNE Y ACI

TANQUE ELEVADO DE 30 m3 Dimensiones: L: HL: BL: H: VOL:

3.60 m 2.50 m 0.50 m 3.00 m 32.4 m3

(Lado de tanque) (Altura de agua) (Borde libre) (Altura de muro)

Selección de factores de acuerdo a la realidad Peruana La selección de los factores se realizara de acuerdo a la norma E-030, con ubicación en la ciudad de Cajamarca CATEGORIA ZONA SISMICA TIPO DE SUELO

A2 3 S3 FACTOR


Z U S TP

VALOR 0.35 1.50 1.40 1.00

RWI RWC

2.00 1.00

Factor de reduccion COMPONENTE IMPULSIVA COMPONENTE CONVECTIVA Datos: �_�= g=

1000.00 kg/m3 9.81 m/s2

(Peso especifico del agua) (Aceleracion de la gravedad)


32400.00 kg


0.680

�_� =

22018.08 kg

*Calculo del peso efectivo de la componente convectiva

0.371

�_� =

12015.11 kg


Como: �/�_� = ℎ_�=

1.440

Entonces:

0.375

Entonces:

0.611

0.94 m


ℎ_�/�_� = ℎ_� =

0.636 1.59 m


Como �/�_� = ℎ_�=

1.440 1.53 m


ℎ_�/�_� =

0.740

ℎ_� =

1.85 m


�=

100774.74 kg/m

TANQUE ELEVADO DE 15 m3 Dimensiones: L: HL: BL: H: VOL:

2.90 m 1.80 m 0.40 m 2.20 m 15.1 m3

(Lado de tanque) (Altura de agua) (Borde libre) (Altura de muro)

Selección de factores de acuerdo a la realidad Peruana La selección de los factores se realizara de acuerdo a la norma E-030, con ubicación en la ciudad de Cajamarca CATEGORIA ZONA SISMICA TIPO DE SUELO

A2 3 S3 FACTOR


Z U S TP

VALOR 0.35 1.50 1.40 1.00

RWI RWC

2.00 1.00

Factor de reduccion COMPONENTE IMPULSIVA COMPONENTE CONVECTIVA Datos: �_�= g=

1000.00 kg/m3 9.81 m/s2

(Peso especifico del agua) (Aceleracion de la gravedad)


15138.00 kg


0.634

�_� =

9594.71 kg

*Calculo del peso efectivo de la componente convectiva

0.409

�_� =

6188.84 kg


Como: �/�_� = ℎ_�=

1.611

Entonces:

0.375

Entonces:

0.664

0.68 m


ℎ_�/�_� = ℎ_� =

0.616 1.11 m


Como �/�_� = ℎ_�=

1.611 1.19 m


ℎ_�/�_� =

0.764

ℎ_� =

1.37 m


�=

63494.04 kg/m

Calculo Reservorio Circular Segun Aci 350.03-06-Analisis Sismico Dinamico

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