07. memoria de calculo tk 2600 bls documento # rch-011-m-01

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Revisión: 0 Fecha: DIC-23-2011 Pagina:

PREPARO: JORGE E VARGAS REVISO: M.A.VARGAS APROBO: TR

REV. APROBÓ

A FAC

PLANTA DE AVIACION

FUERZA AEREA COLOMBIANA

REVISÓ

M.A.VARGAS

TANQUE PARA ALMACENAMIENTO JET A1

MEMORIAS DE CALCULO TK 2600 BLS

DIC-22-2011 EMITIDO PARA REVISION

DOC. No. RCH-011-M-01

RCH-011-M-01

COMANDO AEREO DE COMBATE No 1


FECHA DESCRIPCIÓN

MCL 2620 BLS

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TABLA DE CONTENIDO

ITEM PAGINA

1 OBJETO 3

2 ALCANCE 3

3 NORMAS APLICABLES 3

4 MATERIALES A UTILIZAR 3

5 CALCULO TANQUE API 650 4

5.1 CALCULO VOLUMEN DEL TANQUE 4

5.2 CALCULO DE LAS PAREDES DEL TANQUE 5

5.2.1 Cálculo del primer anillo 5

5.2.2 Cálculo del segundo anillo 5

5.2.3 Cálculo del tercer anillo 5

5.2.4 Cálculo del cuarto anillo 5

5.2.5 Cálculo del quinto anillo 5

5.3 CALCULO DEL FONDO 6

5.3.1 Cálculo del anular plate 6

5.4 CALCULO TECHO 6

5.4.1 Cálculo area techo 6

5.4.2 Cálculo peso del techo 6

5.5 CALCULO ESTRUCTURA TECHO 7

5.5.1 Cálculo cabios 7

5.5.1.1 Cabio exterior 7

5.5.1.2 Cabio interior 10

5.5.1.3 Soporte cabios 12

5.5.2 Cálculo columnas 13

5.5.2.1 Columna central 13

5.6 Cálculo angulo bosel (junta frangible) 20

5.7 DISEÑO SISMICO 22

5.7.1 Cálculo del momento de volcamiento 22

5.7.2 Cálculo resistencia al volcamiento 23

5.7.3 Ancho del anillo de fondo 23

5.7.4 Cálculo de la compresión del cuerpo del tanque 23

5.7.5 Cálculo de la máxima compresión admisible del cuerpo del tanque 24

5.7.6 Cálculo pernos sometidos a corte 25

5.7.7 Cálculo soldadura mensulas 26

6 Cálculo peso escalera y barandas techo 27

7 Resumen 28

DESCRIPCION

MCL 2620 BLS

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1. OBJETO

Dimensionar las partes principales de un tanque de almacenamiento, seleccionar los materiales y dar especificaciones

para que el constructor verifique y realice los planos de taller y sus propios calculos.

2. ALCANCE

El alcance es el calculo de esfuerzos y espesores mínimos para la fabricación de un tanque vertical para

almacenamiento de JET A1

3. NORMAS APLICABLES

Las normas aplicables en este calculo son:

API 650

AISC

ASME VIII-I

AWS

NSR 2010

FEDESTRUCTURAS

4. MATERIALES A UTILIZAR

Laminas ASTM A283 Gr C Stress tension-compression 20000 psi

Estructuras ASTM A36 Stress tension, Compression 23200 psi

Tornillos y Tuercas ASTM A193 B7 - A194 2H Stress Tension 15000 psi

NOTA:

En el data sheet del tanque se complementaran todos los datos que no estén en estas memorias de cálculo como son:

- Orientación de Boquillas

- Elevación de Boquillas

- Servicio de las Boquillas

- Datos de Proceso y datos de pruebas y ensayos al tanque

MCL 2620 BLS

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5. CALCULO TANQUE API 650

5.1 CALCULO VOLUMEN TANQUE

DIAMETRO= 25 ft CAPACIDAD= 2620 BLS Dato tomado de API 650

ALTURA= 30 ft PRODUCTO= JET A1 tabla A-1b

Formula Convenciones

V=A*h A=área D= Diámetro Tanque (ft)

H= Altura del tanque (ft)

h1= altura muerta inferior (ft)

h2= Altura muerta Superior (ft)

h3= Longitud neta de almacenamiento (ft)

V= Volumen (ft3)

DATOS RESULTADOS

D= 25 ft h3= 28 ft

H= 30 ft V= 13499 ft3

h1= 1.5 ft neto 2404 bls

h2= 1 ft superior 87 bls

inferior 131 bls

MCL 2620 BLS

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5.2 CALCULO DE LAS PAREDES DEL TANQUE

5.2.1 Cálculo del primer anillo


td=2,6*D(H-1)*1/(20000)+fc td= Espesor de lámina

D=Diámetro del tanque

H= Altura del tanque

fc=Factor de corrosión

n= Número de anillos

5.2.1. Cálculo del primer anillo

n 1 Cant. Lám.= 3.9

D= 25 ft td= 0.15675 in Area x lám= 11.15 mt2

H= 30 ft 4.0 mm Peso láms.= 1720.6 kg

Lam. 6 20 5.00 mm

fc= 1/16 in

5.2.2. Cálculo del segundo anillo




Lam. 6 20 5.00 mm

fc= 1/16 in

5.2.3 Cálculo del tercer anillo




Lam. 6 20 5.00 mm

fc= 1/16 in

5.2.4 Cálculo del cuarto anillo




Lam. 6 20 5.00 mm

fc= 1/16 in

Datos Resultados

Datos

Datos

Resultados

Resultados

Datos Resultados

MCL 2620 BLS

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5.2.5 Cálculo del quinto anillo




Lam. 6 20 5.00 mm

fc= 1/16 in

5.3 Cálculo del fondo

El espesor de las láminas del fondo esta dado por API 650 seccion 3,4,1 pag 3-5

donde t=3/16"+factor de corrosión

factor de corrosión=1/16"

t=0,25" t=6.35mm 6 mm Peso= 2150.7 Kg

5.3.1 Cálculo del anular plate (NO APLICA PARA ESTE TANQUE)

Del API 650 sección 3.5.3 y en la tabla 3-1 se tiene:

Esfuerzo de la lámina a la prueba hidrostática: 22500 lb/in2

Espesor del primer anillo: es menor de 3/4"

De la tabla 3-1 se tiene que el espesor es: 1/4" Sin corrosión Con corrosión

t=1/4"+corrosión t=1/4"+1/16"=0,3125" t=7.9375mm 8mm 7.9375 7.9375

Datos Resultados

MCL 2620 BLS

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5.4 CALCULO TECHO

5.4.1 Cálculo area techo

A= r (r²+h²) A=Area

r= Radio

h= Altura

W=Peso

r= 3.810 mt A= 45.7 mt2

h= 0.229 mt

5.4.2 Cálculo peso del techo

Tomando un espesor mínimo dado por API 650 de 3/16"

e= espesor lámina

e= 4.76 mm W= 1709.3 Kg A= Area del techo

A= 45.7 mt2

W= Peso de las láminas

De acuerdo a API 650 sección 3,10,2,1 se debe considerar una carga viva de 25 lb/ft2 (122 kg/mt

2)

w= Carga API

w= 183 Kg/mt2

Wr= 8360.7 Kg A= Area del techo

A= 45.7 mt2

Wr= Carga resultante

El peso total del techo es W t= 10070.0 Kg

Convenciones

Resultados

Resultados

Datos

Datos

Formulas

Datos

Resultados

MCL 2620 BLS

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5.5 CALCULO ESTRUCTURA TECHO

5.5.1 Cálculo Cabios

Cabios (Vigas)

Determinamos la longitud del perfil así: 3816.9 mm

Determinamos la superficie de lamina que le corresponde a esta longitud así:

Se utilizan las formulas para el cálculo de la superficie de un cono

A= r (r²+h²)

r1= 3.810 mt A1= 45.7 mt2

h1= 0.229 mt

w= 1709.3 kg

De acuerdo a la distribución de cabios se tiene que son 13

La carga sobre cada cabio es

n= Número de cabios

n= 13 un WC= 774.6 Kg W t= Carga total

W t= 10070.0 Kg WC= Carga por cabio

Datos Resultados

Datos Resultados

MCL 2620 BLS

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Lp= Longitud perfil

Lp= 3816.90 mm W= 0.203 Kg/mm W= Carga distribuida

WC= 774.6 Kg WC= Carga por cabio

R1=R2=Wl/2 W=carga distribuida

M=WX/2(l-X) l=Longitud

ymax=5Wl4/(384EI) M=Momento I=Momento de Inercia

=M/Z ymax=Deflexión máxima Z=Modulo de sección

=Esfuerzo admisible E=Modulo del acero

L= 3816.90 mm M= 369578.2 kg-mm

W= 0.203 kg/mm Z= 22398.7 mm3

E= 20400 kg/mm2

Z= 1.4 in3

= 16.5 kg/mm2

R1= 387.3 kg

X= 1908.44913 mm R2= 387.3 kg

Relación

l/360= 10.60 Perfil= w= 8.2 lb/ft

Z= 4.38 in3

0.0122016 kg/mm

I= 5452631.7 mm4

ymax= 5.0 mm Peso perfil= 46.57 kg

Corrección por peso del perfil

L= 3816.89825 mm M= 391798.4 kg-mm

W= 0.215 kg/mm Z= 23745.4 mm3

E= 20400 kg/mm2

Z= 1.4 in3

= 16.5 kg/mm2

R1= 410.6 kg

X= 1908.44913 mm R2= 410.6 kg

C6"X8.2 Lb/ft

Datos

Formulas

Datos

ResultadosDatos

Resultados

Selección en tablas Peso del perfil

Resultados

Convenciones

MCL 2620 BLS

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Perfil= C6"X8.2 Lb/ft

Z= 4.38 in3

I= 5452631.7 mm4

ymax= 5.3 mm

Selección en tablas

MCL 2620 BLS

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5.5.2 Cálculo Columna (NO APLICA PARA ESTE TANQUE)

El número de cabios es: 13

La longitud de la columna es: 7772.6 9372.6

P= Suma de cargas

n= Número de cabios

R= 410.6 Kg P= 5337.72 Kg R= Reacción en el cabio

n= 13

Formulas Convenciones

Pcr=2EI/(4l2) Pcr= Presión crítica

n=Pcr/P l=Longitud de la columna

l/rmin=180 (API 650) fm=Esfuerzo máximo

fm=149x106*y/((l/r)2

(1,6-(l/200r)) (API 650) t=espesor pared tubo

y=t/R para nuestro caso y=1 R=radio exterior tubo

fm(actual)=P/A r= radio de giro

A= área sección transversal

P=Carga actual

l= 7772.6 mm fm= 6569.7 psi

P= 5337.72 kg rmin= 1.7 in

rmin= 4.3 cm

A= 1.79 in2

Perfil=

A= 21.8 cm2

A= 43.6 cm2

Ix= 32.6 in4

A= 6.76 in2

Iy= 1.32 in4

w= 11.5 lb/ft

A= 3.38 in2

0.017112 kg/mm

a= 2.26 in Peso arreglo= kg

b= 8 in rx= 2.2 in

x= 0.57 in ry= 3.2 in

fm= 3481.6 psi l/rmin= 137

Cálculo de acuerdo a selección

Resultados

Resultados

Arreglo de elementos

Datos

Datos

Selección en tablas Datos del arreglo

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5.5.2.2 Cálculo elemento soporte columna central (NO APLICA PARA ESTE TANQUE)

Este elemento se encuentra en la base de la columna central, las dimenciones se determinan de acuerdo al

plano.

La carga P es la carga de la columna mas el peso propio que es = kg

L= 1500 mm. De acuerdo a los planos

R1=R2=P/2 P=carga concentrada

M=P/8(4X-l) l=Longitud

ymax=Pl3/(192EI) M=Momento I=Momento de Inercia



L= 1500 mm M= 0.0 kg-mm

P= 0.00 kg Z= 0.0 cm3

E= 20400 kg/mm2

Z= 0.0 in3

= 16.5 kg/mm2

R1= 0.0 kg

X= 750 mm R2= 0.0 kg

Relación

l/360= 4.17 Perfil= w= 11.5 lb/ft

Z= 221 cm3

0.01711 kg/mm

I= 28053998.0 mm4

ymax= 0.0 mm Peso perfil= kg


Datos Resultados


MCL 2620 BLS

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L= 1500 mm M= 0.0 kg-mm

P= 0.00 kg Z= 0.0 cm3

E= 20400 kg/mm2

Z= 0.0 in3

= 16.5 kg/mm2

R1= 0.0 kg

X= 750 mm R2= 0.0 kg

Perfil=

Z= 221 cm3

I= 28053998.0 mm4

ymax= 0.0 mm


0

Datos Resultados

MCL 2620 BLS

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5.5.2.3 Calculo elemento amarre soporte columna central (NO APLICA PARA ESTE TANQUE)

Este elemento se encuentra en la base de la columna central, las dimenciones se determinan de acuerdo al

plano.

La carga P es la carga que transmite es = kg

L= 1500 mm. De acuerdo a los planos

R1=R2=P/2 P=carga concentrada

M=PX/2 l=Longitud

ymax=Pl3/(48EI) M=Momento I=Momento de Inercia



L= 1500 mm M= 0.0 kg-mm

P= 0.00 kg Z= 0.0 cm3

E= 20400 kg/mm2

Z= 0.0 in3

= 16.5 kg/mm2

R1= 0.0 kg

X= 750 mm R2= 0.0 kg

Relación

l/360= 4.17 Perfil= w= 11.5 lb/ft

Z= 221 cm3

0.01711 kg/mm

I= 28053998.0 mm4

ymax= 0.0 mm Peso perfil= kg

Formulas

Resultados


Convenciones

Datos

MCL 2620 BLS

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L= 1500 mm M= 0.0 kg-mm

P= 0.0 kg Z= 0.0 mm3

E= 20400 kg/mm2

Z= 0.0 in3

= 16.5 kg/mm2

R1= 0.0 kg

X= 750 mm R2= 0.0 kg

Perfil=

Z= 221 cm3

I= 28053998.0 mm4

ymax= 0.0 mm

5.5.2.4 Cálculo elemento patas columna central (NO APLICA PARA ESTE TANQUE)


Pcr=2EI/(4l2) Pcr= Presión crítica

n=Pcr/P l=Longitud de la columna

l/rmin=180 (API 650) fm=Esfuerzo máximo

fm=149x106*y/((l/r)2

(1,6-(l/200r)) (API 650) t=espesor pared tubo

y=t/R para nuestro caso y=1 R=radio exterior tubo

fm(actual)=P/A r= radio de giro

A= área sección transversal

P=Carga actual

l= 1600 mm fm= 6569.7 psi

P= 0.0 kg rmin= 0.35 in

A= 0.00 in2

Datos Resultados

0


Datos Resultados

MCL 2620 BLS

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Perfil=

A= 21.8 cm2

w= 5.4 lb/ft

Ix= 32.6 in4

0.0080352 kg/mm

Iy= 1.32 in4

Peso= kg

A= 3.38 in2

rx= 3.1 in

ry= 0.63 in

fm= 0.0 psi l/rmin= 101

Amarre Soporte Col Central

Soporte Col Central Columna central

Patas columna central

Cálculo de acuerdo a selección

DETALLE BASE DE LA COLUMNA CENTRAL


Figura del elemento

MCL 2620 BLS

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5.6 Cálculo angulo bocel (junta frangible) y presión interna

Para el cálculo del ángulo bocel se calcula primero el área de sección transversal de la junta del techo con el

cuerpo

Wh=0,3(R2th)0,5

Wh=Ancho de participación del techo

Wc=0,6(Rctc)0,5

Wc=Ancho de participación del cuerpo

A=W/201000tgø

R2=Rc/Senø R2=Longitud del normal al techo

Pmax=0,245W/D2+8th-0,735M/D

3Rc=Radio interior tanque tc=Espesor lámina cuerpo

Pf=1,6P-4,8th A=Area junta techo cuerpo ø=Angulo techo

M=2/3(wD/2) th=Espesor lámina techo

P=30800*tgø*A/D2+8*th P= Presión de diseño interna (in of water)

Pmax= Presión de diseño interna máxima (in of water)

Pf=Presión de falla (in of water)

M=Momento por carga de viento

w=Peso de la parte del cuerpo afectada más la carga muerta soportada

por el cuerpo.

W=Peso del cuerpo y estructura (sin láminas techo) sostenidos por cuerpo y techo


MCL 2620 BLS

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Rc= 3810 mm A= 1.59 in2

th= 6.35 mm Wh= 7.5 in

tc= 6.35 mm Wc= 3.7 in

ø= 3.43 grados R2= 63644 mm

W= 19159 lbf

M= 101086.046 ft-lbf Pmax 46.7 corregido

w= 12130.3256 lbf Pmax 1.7 psi

Pmax 62.6024389 in of water 2.3 psi

Pf= 58.3157827 in of water 2.1 psi

P= 55.4973642 in of water 2.0 psi

El área de la sección transversal de la junta del techo y el cuerpo es= 1.59 in2

Para determinar el área del ángulo restamos el área del techo y el área del cuerpo asi:

Aa= A-(Wh*th+Wc*tc) Wh=Ancho de participación del techo

Wc=Ancho de participación del cuerpo

tc=Espesor lámina cuerpo

th=Espesor lámina techo

A=Area junta techo cuerpo

Wh= 7.5 in Aa= -1.20 in2

Wc= 3.7 in

th= 6.35 mm

tc= 6.35 mm

El área de la seccián trasversal del ángulo bocel es= -1.20 in2

L2" x 2" x 3/16"2.44 L2" x 2" x 1/4" 3.19 L3" x 3" x 3/8" 7.2 0.715 0.938 2.11

Perfil= peso= 2.44 lb/ft

A= 0.715 in2

peso total= 86.93 kg

L2" x 2" x 3/16"

Datos Resultados


ResultadosDatos

Selección según API 650 paragrafo 3.1.5.9 e

MCL 2620 BLS

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5.7 DISEÑO SISMICO

Datos Generales Convenciones

Producto Almacenado= JET A1

Cap= 2620 bls Cap= Capacidad de almacenamiento

D= 25 ft D= Diámetro del tanque

H= 30 ft H= Altura del tanque

d= 62.4 lb/ft3

d= Densidad

G= 1 G= Gravedad específica

5.7.1 Cálculo del momento de volcamiento


M=ZI(C1WSXS+C1W tXt+C1W1X1+C2W2X2) M= Momento de Volcamiento (E.3.1)

(E.3.1) Z= Factor zona sísmica (Por codigo NSR-10)

I= Factor de Importancia (1 para todos los tanques)

C1,C2= Coeficientes de fuerza sísmica (E.3.3)

WS= Peso total del cuerpo del tanque (lb)

XS= Altura al centro de gravedad del tanque (ft)

W t= Peso total del techo del tanque (lb)

Xt= Altura del tanque (ft)

W1= Peso de la masa efectiva del contenido del tanque que se

mueve al tiempo con el tanque (E3.2.) (lb)

X1= Altura al centriode de W1 (E3.2.2) (ft)

W2= Peso del contenido del tanque que se mueve en la primera

modalidad de chapoteo (E.3.2.1) (lb)

X2= Altura al centriode de W2 (E.3.2.2.) (ft)

wT= Peso total del contenido del tanque (lb)

Z= 0.2

I= 1 M= 1445230.7 lb-ft

WS= 19157.6 lb D/H= 0.8

W t= 3768.3 lb wT= 918050.5152 lb

W1= 527879.0 lb W1/WT 0.575 fig E-2

W2= 385581.2 lb W2/WT 0.42 fig E-2

XS= 15 ft H 30 ft

Xt= 30 ft X1/H 0.37 fig E-3

X1= 11.1 ft X2/H 0.6 fig E-3

X2= 18 ft k= 0.6 fig E-4 0.500

C1= 0.6 T= 3.0 0.750

C2= 0.500 S= 2 tab E-3

Datos Resultados

MCL 2620 BLS

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5.7.2 Calculo resistencia al volcamiento

WL=7.9tb FbyGH) (E.4.1) WL=Peso máximo del contenido del tanque que puede ser

utilizado para resistir el momento de volcamiento (lb/ft)

tb= Espesor lámina bajo el cuerpo del tanque (Anular Plate) (in)

H= Altura del tanque (ft)

G= Gravedad específica del producto

Fby= Resistencia mínima del material (lb/in2)

tb= 0.3125 in WL= 1912.3 lb/ft

Fby= 20000 lb/in2

H= 30 ft

G= 1.00

Se debe cumplir que WL<1.25GHD

1,25GHD (E.4.1)

G= 1.00 937.5 lb/ft

H= 30 ft

D= 25 ft

1912.3 > 937.5 SE DEBE ANCLAR

5.7.3 Ancho del anillo de fondo

L=0.0274WL/GH L= 1.75 ft

5.7.4 Cálculo de la compresión del cuerpo del tanque (NO APLICA PARA ESTE TANQUE)

1 M/(D2(WT+WL)) 0.785 b= Máxima fuerza de compresión longitudinal en el fondo del cuerpo

b=WT+1,273M/D2

del tanque (lb/ft)

b= 0 3084.97743 WT= Peso del cuerpo del tanque y parte del techo fijo sostenida por

2 0,785 < M/(D2(WT+WL)) 1,5 este (lb/ft)

Con la fig E-5 se obtiene

(b+WL)/(WT+WL) = 2 2194.9

b= 2194.9

3 1,5 < M/(D2(WT+WL)) 1,57

(b+WL)/(WT+WL)=1,49/(1-(0,637M/(D2(WT+WL))))

0,5

b= 0 3842.283 1 2 3 4

4 M/(D2(WT+WL)) > 1,57 (es una estructura inestable)

Resultados

M= 1445231 lb-ft M/(D2(WT+WL)) 1.126 opcion 2

D= 25 ft 3084.98 lb/ft máxima para anclar

WT= 141 lb/ft b= 2194.9 lb/ft

Formula

OPCIONES

Datos

Convenciones

Datos

Formula

Resultados

Convenciones

Resultados

Datos

MCL 2620 BLS

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WL= 1912.3 lb/ft 2802.3 lb/ft mínima para anclar

MCL 2620 BLS

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5.7.5 Cálculo de la máxima compresión admisible del cuerpo del tanque

1) GHD2/t

2 > 1000000 Fa= Fuerza máxima de compresión lb/in

2

Fa=106t/D t= Espesor del primer anillo sin corrosión (in)

Fty= Resistencia del material

2) GHD2/t

2 < 1000000

Fa=106t/2,5D+600 (GH)

Donde para los dos casos Fa < 0.5 Fty

Resultados

G= 1.00 GHD2/t

2763108.3 Opción 2

H= 30 ft

D= 25 ft Fa= 6270.00 lb/in2

1

Fty= 20000 lb/in2

Fa= 5794.34 lb/in2

2

t= 0.16 in 0,5Fty= 10000.0

Fa es menor que 0,5Fty

b/12t= 1167

Comparando Fa con b/12t se tiene que Fa es mayor por lo tanto cumple

5.7.6 Calculo para pernos de anclaje

La maxima fuerza de compresion longitudinal en el fondo del cuerpo del tanque es:

Formula

b= 1,273*M/D2-wt

Resultados

M= 1445231 lbf-ft b= 920994.2 lbf/ft

D= 25 ft

wt= 918051 lbf

La distancia maxima entre cada perno de anclaje es de 6 pies (1.8 mt), API 650 E.6.2

N= numero de pernos de anclaje total 13.1 13

Datos

Convenciones

Datos

Formulas

MCL 2620 BLS

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Formula (tomadas de ASME VIII-1) Convenciones

T=12M/AB-W/CB T= Tension del perno (psi)

BA=TCB/SBN AB= Area dentro del perimetro de los pernos (in2)

SB=TCB/BAN CB= Circunferencia del eje de los pernos (in)

SB= Valor maximo del esfuerzo permitido para materiales (psi)

W= Peso del recipiente vacio (lb)

BA= Area requerida para un perno (in2)

DB= Circulo del eje de los pernos (in)

Asumiendo un L2= 1.75 in

CB= 1142 in

1024288.01

10 BA= 0.18 in2

DATOS RESULTADOS

AB= 72345 in2

T= 212 psi

DB= 304 in BA= 0.18 in2

SB= 88720 psi Dia per= 0.472 in

N= 13 cada 27.7º

L2= 1.75 in Dia per= 1.0 in min

L3= 3.00 in

L1= 4.8 in

CB= 953 in

Nota: En la zona del Clean out no se van a colocar pernos

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5.7.7 Calculo pernos sometidos a corte (Mensulas y estructuras internas)

Cálculo soldadura del angulo a la columna central

= 16.5 kg/mm2

Area efectiva de soldadura

Es el resultado de multiplicar la longitud de la soldadura por la raíz de la soldadura aplicada, esta raíz es el

mínimo espesor entre los materiales a unir

Ae= L*s

Donde L= longitud de la soldadura y s= la raíz de la soldadura

L= 60 mm Ae= 360.0 mm2

s= 6.00 mm 0.6 in2

La cantidad de carga que soporta la soldadura es:

Ps= *Ae

Ps= 5940 kg

Se calculan los pernos en la parte inferior de la columna central que se unen con la viga

La carga que soportan los pernos es la carga total menos la carga que soporta la soldadura

La carga soportada por los pernos es= -602.28 kg

Del código de FEDESTRUCTURAS tenemos las siguientes variables:

Fv= 8.8 kg/mm2

(Tabla 1.5.2.1.) para pernos grado 5 con hueco alargado

Fv= 0,3Fu kg/mm2

(1,5,1,2)

Fv= Esfuerzo admisible para elementos solicitados por fuerza de corte

Fu= Resistencia mínima especificada a tensión.


F= P/A P=Carga actual

A= r2 A= Area de los pernos

y=2P/Fut+d/2+C1 (1,16,4,1) y= distancia mínima entre pernos

C1=1,5d-1,6 (Tabla 1,16,4,1) r= radio del perno

t= espesor de los elementos a unir

F= esfuerzo

n= Número de pernos

Datos Resultados

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Fv= 8.8 kg/mm2 A= -68.4 mm

2-0.0265211

P= -602.28 kg -0.1 in2

n= 4 d= #¡NUM! in

Fu= 29.33 kg/mm2 #¡NUM! mm

t= 12 mm 0.56 9/16" 14.2875

C1= 19.8

y= 23.6

5.7.7 Cálculo soldadura mensulas

= 25.31 kg/mm2

Area efectiva de soldadura

Es el resultado de multiplicar la longitud de la soldadura por la raíz de la soldadura aplicada, esta raíz es el

mínimo espesor entre los materiales a unir

Ae= L*s

Donde L= longitud de la soldadura y s= la raíz de la soldadura

L= 250 mm Ae= 1500.0 mm2

s= 6.00 mm 2.3 in2

DETALLE SOPORTE CABIOS, ANGULO BOSEL Y BARANDA TECHO

ResultadosDatos

Datos Resultados

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La cantidad de carga que soporta la soldadura es:

Ps= *Ae

Ps= 37965.6074 kg

La carga que soporta la mensula es= 387.3 kg, que es la carga resultante del cabio

sobre la pared del tanque. Por lo tanto esta soldadura es correcta.

6. CALCULO PESO ESCALERA Y BARANDAS TECHO

Peso de la escalera.

La escalera es tipo helicoidal, los peldaños son en lamina alfajor de 1/8" de espesor, ancho de 8" y largo de 70 cm.

Estan separadas 8" en forma vertical. Los bastones son en varilla lisa de 5/8" con una longitud de 1.12 mt

El pasamanos es angulo de 1 1/2"x1 1/2"x 3/16". Tiene descanso, la plataforma superior esta formada por lámina

alfajor y estructura en ángulo de 1 1/2"x1 1/2"x3/16", área de 1.5mt x 70 cm

Num peldaños 44 Peso peldaño 4.3 kg Total peld. 189.2 kg

Num Bastones 44 Peso Baston 1.7 kg Total bast. 72.6 kg

Long pasamanos 16.00 mt Peso P-manos 208.3 kg

Peso plataforma superior 55.5 kg Peso plataforma descanso 55.5 kg

Peso total de la escalera 581.2 kg

Peso de la baranda

El diseño de la baranda esta conformado por ángulos de 2"x2"x1/4" colocados cada 1.5 mt, en la parte superior del

ángulo se suelda un tubo aguanegra de 48mm de diámetro en todo el contorno y con el mismo diámetro del tanque,

en la parte inferior se sueldan unas platinas de 50x7mm y otra de 100x7mm también de la misma forma que el tubo,

éste último se encuentra a 30 mm del techo del tanque, el de 50x7mm se encuentra a 300 mm de la otra platina.

La longitud del ángulo es de 1.2 mt.

Num. de angulos 16 Peso ángulos 168.8 kg

Long tubo 22.4 mt Peso Tubo 134.6 kg

Long PL 50x7 22.4 mt Peso PL 50x7 58.3 kg

Long PL 100x7 22.4 mt Peso PL 100x7 117.1 kg

Peso total baranda 478.8 kg

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7 RESUMEN

Peso láminas del tanque= - Lám. Cuerpo= 8690 kg

- Lám. Techo= 1709 kg

- Lám. fondo= 2151 kg

Peso estructura interna= Peso vigas= 605 kg

Peso columnas= 0 kg

Peso estructura externa= Peso baranda y escaleras= 1060

Total= 14215 kg

Presión interna máxima de diseño= 1.7 psi

Presión interna de falla= 2.1 psi

Momento de volcamiento= 1445231 lbf-ft

Pernos de anclaje= Cantidad= 13

Diametro= 1.000 in

0 in

Area interna para pintura= 310 m2

Area externa para pintura= 265 m2

Peso vacio= 14.2 Tn

Peso con Agua= 417.3 Tn

Peso con Producto= 417.3 Tn

Diametro tanque 25 Ft

Altura tanque 30 Ft

Volumen Neto 2404 Bls

Volumen Nominal 2620 Bls

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07. memoria de calculo tk 2600 bls documento # rch-011-m-01

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