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

La altura convectiva esta dada por:

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

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