DISEÑO DE RESERVORIOS



 

  c
  

   D= h=



V=

8.00 5.00 10.00 220.00

M M KG/CM2 M3

     
  

  
  uO Kg/CM2 Fy= 4200 1.85 2 u KG/CM F'c= 210 2.40 u


= 0.0020 1.00 30 cm x 50 cm N= 1.00


 c

k

Z

d ahibj [l

^

ade`_fg

Y [

d ahij ad

\]^_`a[bc_bade `_fg

c c
  


  `




 

´ ¢ ±

¢

Z

mn

Nota: Con el fin de que el oleaje producido por un sismo, no tenga efectos sobre la cupula. Se considera, por experiencias practicas la relación (f/R) debe estar comprendida entre 1/2 @ 1/5.

TN/M3 TN/M3 TN/M3

Considerando R=5 f

r1 =

 

¢

4.00 m

¢


1.33 m



R = 6.67 m Obtenido los valores geometricos de la cupula, consideramos un espesor minimo de 10 cm. Este valor se toma debido a que en la cupula se produciran principalmente esfuerzos de compresion. e = 6 cm

La cupula solo se diseña para soportar su peso propio y una sobrecarga; para que la cupula conserve su estado inicial, es necesario arriostrar su contorno para evitar desplazamientos laterales, como se muestra a continuación.

u 

PESO PROPIO DE CUPULA POR M2 =

144 KG/M2 (W 1)

Pp/M2 = SOBRECARGA POR M2 = CARGA TOTAL:



O

ESFUERZO HORIZONTAL:

100 KG/M2 (S/C)  „
± ¢ ± „ 

244 KG/M2 

O


m ¢ ±

Y

542.2

KG/M

723.0 KG/M



TENSION TANGENCIAL:

 ´ Y 



ESPESOR DE CUPULA SUPERIOR: 

 ¢ ` ±

¢`

 
¢ ?

cc 

¢?

903.7 KG/M  

¢` 

23.186

e = 0.78 CM

Nota: Por recubrimiento y para evitar fisuras se considera el espesor de 7.00 cm como minimo según reglamento, pero usaremos un espesor de 10 cm. e = 6.00 cm



 @
  


 
 

  La pared cilindrica o fuste presentara mayores esfuerzos debido a las cargas estaticas. Los mayores esfuerzos de tracción se presentaran en la parte inferior (h/3, aprox), debido al empuje del agua. c

Yn

Y

Y

R u 

E = 20000 KG/M

ESPESOR DE PARED CILINDRICA: ¢ `

 ±



Y  ¢ ` ±

¢ `

¢` 

16.95

e = 11.80 cm

Si bien la presión disminuye mientras decrece "h", no es recomendable disminuir el espesor; según el analisis que se haga, puesto que en el predimensionamiento no se considera el analisis sismico dinamico. 15    20 cm  El dimensionamiento d elas vigas se realizara de acuerdo al requerimiento estructural.



 


  

 

   Teniendo la geometria del tanque y conociendo las caracteristicas de los materiales a emplear se realiza el metrado de cargas. 

  

 

244 KG/M2

|

„
¢ 

±

P = 13.62 Ton

|

 
 
 

   „ Ru 
60.3 Ton  


 

 


 



ASUMIENDO VC = „   Vu

0.30 x 0.50 M 
9.04 Ton



 u   




 



   

Y?

302.95 Ton

220 Ton

]
 


 
 



 
  Z= U= S= R=

Tp = hn = CT =

C

 Tp  2.5   2.5

T 

` 4 


C=

C = 2.5

12

0.625 

 


 
 

 2.50 2.50 2.00 1.33 1.00 0.80 0.67 0.57 0.50 0.44 0.40 0.36 0.33 0.31 0.29

1.10 C


!"#$% 
!&% 2.76 2.76 2.21 1.47 1.10 0.88 0.74 0.63 0.55 0.49 0.44 0.40 0.37 0.34 0.32

1.84 1.84 1.47 0.98 0.74 0.59 0.49 0.42 0.37 0.33 0.29 0.27 0.25 0.23 0.21





3.75 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00 5.25 5.50 5.75 6.00 6.25 6.50 6.75 7.00 7.25

0.27 0.25 0.24 0.22 0.21 0.20 0.19 0.18 0.17 0.17 0.16 0.15 0.15 0.14 0.14


!"#$% 
!&% 0.29 0.28 0.26 0.25 0.23 0.22 0.21 0.20 0.19 0.18 0.18 0.17 0.16 0.16 0.15

0.20 0.18 0.17 0.16 0.15 0.15 0.14 0.13 0.13 0.12 0.12 0.11 0.11 0.11 0.10





7.50 7.75 8.00 8.25 8.50 8.75 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 20.00 25.00

0.13 0.13 0.13 0.12 0.12 0.11 0.11 0.10 0.09 0.08 0.08 0.07 0.07 0.05 0.04

0.15 0.14 0.14 0.13 0.13 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 0.08 0.07 0.06 0.04

0.10 0.09 0.09 0.09 0.09 0.08 0.08 0.07 0.07 0.06 0.06 0.05 0.05 0.04 0.03

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0.10 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 2.75 3.00 3.25 3.50

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B.-

0.40 5.00 60

 
  


   R  T = 0.08 < 0.70  `

!iÁ¾

A.-

0.30 1.50 1.00 4.00


  
'

   Considerando los siguientes efectos de chapoteo del agua en el reservorio en estudio.

bbY bbY

a.-

Los principales problemas hidrodinamicos son las presiones dinamicas ejercidas en los reservorios. Con la finalidad de simplificar su estudio, se desprecia la viscocidad del agua y se supone que no existen efectos de turbulencia.

b.-

En el estudio de reservorios el oleaje o chapoteo que se produce es muy importante por los efectos que produce. Para efectos de simplificar el estudio se puede despreciar los efectos de compresibilidad del agua.

c.-

Con fines de analisis simplificado se sustituye el liquido por una masa (Mo) fija rigidamente al tanque a una elevación (Ho) sobre el fondo; mas una masa (M1) unida por medio de resortes con rigidez total (K), a la elevación (H1). Estos parametros se obtienen de las expresiones de HOUSNER (1963).  
(  |

ö ö ö

 å
  å




|Ô

  |     ´ Y m  

| 

 
  |

ö ö å ö


å   


| Ô



  |Ô   m  |  






 
| Ô 
   ´ 

Ô  
 |

     

)


å
|   | ö
 ÇÈ¿

ÇÈ¿ jn

`

ƒ

ƒn jÆ

Į

 c 
 

 
 

(  
 
  



  „ 



4.38 m

     m  

 
 
(

 
!*% 

|

|Ô

13217 kg-s2/m

22449 kg-s2/m

+  Cuando se toman en cuenta las presiones del fondo y paredes del tanque: Y

Ô



Y Ô

0.00 1.00 Solo se consideran efectos de las presiones Hidrodinamicas en las Paredes del recipiente.



Cuando solo se consideran los efectos de las presiones en las paredes: Y  Ô  

  |     ´ Y m  

| 



 
 
 

 
!* c% 



  |Ô   m  

| 

|

0.38 H



1.66 m

8238 kg-s2/m

   
| Ô  
 
    ´ 

Ô   
|  m 





  



#NUM!

 
 


) 



å
|    | ö


u
38513 kg/m

ÇÈ¿

ÇÈ¿ Én

Y

ƒn ÉÆ

Į

La masa fija se modela concentrandola en los nudos de la estructura laminar esto debido al comportamiento de cuerpo rigido de esta masa fluida, dichas masas concentradas se calculan en función de la masa tributaria de cada nudo, es decir, estas masas luego son discretizadas según la altura para simular la continuidad de la masa, caso contrario la masa actuara en forma puntual sobre la estructura concentrando esfuerzos y lo cual no presenta el comportamiento real de la masa y estructura.  
)

  






Y   Y

Ecuacion rigidez de resorte (de un solo resorte)

Por deformacón lineal: 

 Y





 




Y


`ÊË ÊÌ ÍÎbÌ Í bmÍ ÏÆmÐÍ ÑÐÊÒ ÊÓ Æ Ô





Y   Y

=

2407 KG/M Rigidez equivalente de cada resorte. (Modelo de 32 resortes). Considerando: 1 masas moviles, las cuales se han sub dividido en 32 resortes equivalentes.

 
 


'  

, , 
Por deformación lineal:



 Y


m





9.628 cm2


 Y

Considerando que E = 1.0 Teniendo que la longitud es L=

4.00 m

    


   c


 
 
 
 
  !

  
    

   
 
 
 
 


   

c

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