analisis no. 1

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calculo

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  • CLIENTE: ORNCEM

    PROYECTO:

    ASUNTO: MEMORIA DE CLCULO

    CDIGO: API ESTNDAR 650- 11th Edition, Jun 2007

    FECHA: 26 de Octubre del 2010

    1 1.- DATOS DE DISEO

    2 Tag:

    3 Capacidad Nominal:

    4 Capacidad Neta de trabajo:

    5 Altura de Cuerpo :

    6 Altura de Diseo :

    7 Dimetro Interno :

    8 Producto:

    9 Gravedad Especfica Diseo (Agua Pruebas Hidrostticas) : G

    10 Gravedad Especfica del producto

    11 Presin de Diseo:

    12 Depresin en Vaci:

    13 Mxima temperatura de Diseo:

    14 Presin de Operacin

    15 Temperatura de Operacin

    16 Corrosin permitida:

    17 Velocidad del viento:

  • 18 Cargas Ssmicas

    19 Grupo Sismo usado

    20 Ss

    21 S1

    22 So

    23 Clase de sitio

    24 Caudal de Ingreso

    25 Caudal de salida

    26 2.- MATERIALES

    27 Lminas del Fondo

    28 Lminas del Cuerpo

    29 Lminas del Techo

    30 ngulo de Tope

    31 Estructura

    32 Lminas

    33 Perfiles

    34 3.- CALCULO DE ESPESORES DEL CUERPO POR EL MTODO DEL PIE MENOS UNO - API 650 , tem 5.6

    35 Esfuerzos mximos permitidos por API 650. TEM 5.6.2 / Tabla 5-2

    36 Ys min.

    37 Ts min.

    38 Sd =

    39 St =

    40 C.A.. = Corrosin Permitida en el cuerpo para el primero y segundo anillo nicamente

  • 41 El espesor mnimo requerido de las lminas que componen el cuerpo, es el mayor de los valores calculados como sigue:

    42

    43

    44 Hi = Altura desde el fondo del tanque hasta el anillo en consideracin

    45 td = Clculo del espesor por diseo para las condiciones de servicio incluido CA

    46 tt = Clculo del espesor para condiciones de prueba hidrosttica

    47 t = Espesor de lmina a ser utilizado

    48 RESTRICCIONES:

    49 Segn el tem 5.6.1.1, para Tanques cuyo dimetro D, es menor a 50 ft ( 15 m) , el espesor mnimo, no puede ser menor a 3/16" ( 5 mm).

    50 En base a lo anterior, los espesores mnimos calculados, son los siguientes:

    51 Virola V1

    52 Hi1= 35

    53 t1d = 0.1807

    54 t1t = 0.1096

    55 t 1 calculado = 0.1807

    56 t1 utilizado 0.25

    57 Virola V2 29

    58 t2d = 0.1605

    59 t2t = 0.0908

    60 t 2 calculado = 0.1605

    61 t2 utilizado 0.25

    62 Virola V3 23

    63 t3d = 0.0773

    td = 2.6 x D x (H - 1) x G/ Sd + C.A..

    tt = 2.6 x D x (H - 1) / St

  • 64 t3t = 0.0720

    65 t 3 calculado = 0.0773

    66 t3 utilizado 0.1875

    67 Virola V4 17

    68 t4d = 0.0572

    69 t4t = 0.0533

    70 t 4 calculado = 0.0572

    71 t4 utilizado 0.1875

    72 Virola V5 11

    73 t5d = 0.0370

    74 t5t = 0.0345

    75 t 5 calculado = 0.0370

    76 t5 utilizado 0.1875

    77 Virola V6 5

    78 t6d = 0.0168

    79 t6t = 0.0157

    80 t 6 calculado = 0.0168

    81 t6 utilizado 0.1875

    82 4.- CLCULO DEL FONDO

    83 4.1 Lminas del fondo

    84 Todas las lminas del fondo deben tener un espesor mnimo de 6 mm (1/4"), excluyendo cualquier sobre espesor de corrosin - Segn tem 5.4.1

    85 tb =

    86 CA=

  • 87 t min. =

    88 4.2.- Lminas Anulares

    89 D=

    90 H=

    91 tv1=

    92 G=

    93 Stv1 = Esfuerzo por presin hidrosttica en el primer anillo del cuerpo es igual a:

    94 Stv1= 2,6 x D x (H-1)/t=

    95 Placas anulares en el fondo no son requeridas

    96 5.- CALCULO DEL TECHO CNICO POR API 650, TEM 5.10.

    97 Espesor de techo mnimo segn API 650, tem 5.10.2

    98 El espesor mnimo requerido para tanques soportados por columnas y vigas internas, segn tem 5.10.3.2 del API - 650, es de 6.35 mm

    99 6.- CLCULO DE LOS ESPESORES DEL CUERPO DE ACUERDO AL APNDICE F, PARA LA PRESIN INTERNA DE DISEO, TEM F.7.1

    100

    101

    102

    103 P = Presin Interna =

    104 G = Gravedad especifica del producto

    105

    106

    107 Virola V1

    108 H1' = H1 + Pint/(9,8 xG) = 24.3531

    109 t1d = 0.1415

    Al calcular el espesor del cuerpo en base al apndice F, para tanques que requieren ser anclados, para resistir el empuje debido a la presin interior, el valor de "H" debe ser incrementado en la cantidad P/(9,8x G), en donde ,H = altura del nivel de producto en (ft); P es la presin interna de diseo, en Inch H20; y G es la gravedad especifica del producto.

    td = 2.6 x D x (H1' - 1) x G/ Sd + C.A..

    tt = 2.6 x D x (H1' - 1) / St

  • 110 t1t = 0.0732

    111 t 1 calculado = 0.1415

    112 t1 utilizado 0.25

    113 Virola V2

    114 H2' = H2 + Pint/(9,8 xG) = 30.3531

    115 t2d = 0.1617

    116 t2t = 0.0919

    117 t 2 calculado = 0.1617

    118 t2 utilizado 0.25

    119 Virola V3

    120 H3' = H3 + Pint/(9,8 xG) = 24.3531

    121 t3d = 0.0785

    122 t3t = 0.0732

    123 t 3 calculado = 0.0785

    124 t3 utilizado 0.1875

    125 Virola V4

    126 H4' = H4 + Pint/(9,8 xG) = 18.3531

    127 t4d = 0.0583

    128 t4t = 0.0544

    129 t 4 calculado = 0.0583

    130 t4 utilizado 0.1875

    131 Virola V5

    132 H5' = H5 + Pint/(9,8 xG) = 12.3531

  • 133 t5d = 0.0382

    134 t5t = 0.0356

    135 t 5 calculado = 0.0382

    136 t5 utilizado 0.1875

    137 Virola V6

    138 H6' = H6 + Pint/(9,8 xG) = 6.3531

    139 t6d = 0.0180

    140 t6t = 0.0168

    141 t 6 calculado = 0.0180

    142 t6 utilizado 0.1875

    143

    144 7.- CALCULO DEL TANQUE CON PRESIN EXTERNA SEGN APNDICE V - API 650

    145 Pe = Pesin de vaco = Presin Externa de diseo

    146 Pe = presin de vaco = Presin Externa de diseo

    147 Como la presin de vaco o presin exterior es 0,0625 lb/in2, valor mayor a 0,036 lb/in2, se aplica el apndice V, Segn V.1

    148 7.1 - VERIFICACIN DEL ESPESOR DEL TECHO FIJO

    149 Pr = El mayor valor entre DL+Lr o S) +0,4 Pe (1) 0

    150 Pr = DL+ Pe+ 0,4 (Lr o S) (2)

    151 DL = Para la lmina del techo de 4,76 mm

    152 Lr =

    153 (1) = DL+Lr +0,4 Pe

    154 (2) = DL+ Pe+ 0,4 Lr

    155 Pr =

    Conclusin: Los espesores calculados a presin Interna por el apndice F, son los mismos que los requeridos por el Mtodo del Pie Menos Uno, por lo que usaremos para los espesores del cuerpo los calculados por el Mtodo del Pie Menos Uno.

  • 156 El espesor requerido para la lmina de un techo cnico es:

    157

    158 Este espesor no es prctico. Calculamos el espesor para un techo domo soldado por traslape con R = 1 x D = D

    159 Th domo = 4,47 x D x (Pr/29500000)^0,5

    160 Utilizamos este espesor, por lo que el espesor del techo por presin interna debe ser 0,25 > 0,1914

    161 Y de acuerdo al ejemplo indicado en el apndice V, se puede utilizar indistintamente un techo cnico soportado con ese espesor

    162 Conclusin: Espesor a ser utilizado para el techo por presin interna es igual a:

    163 8.- CALCULO DE LA ESTRUCTURA SOPORTANTE DEL TECHO

    164 REFERENCIAS

    165 D = Dimetro Nominal del tanque:

    166 H = Altura Nominal:

    167 tr = Espesor de las lminas del techo:

    169 RE mx. = Mxima Longitud de la correa :

    170 X/Y = Pendiente del fondo

    171 X/Y = Pendiente del techo

    172 ESPACIAMIENTO ENTRE CORREAS

    173 8.1.- Nmero de correas

    174 Mximo espaciamiento entre correas = I =2 x pi() (API-650)

    175 Cantidad mnima de correas = nmin.1 = (pi() x D )/ I

    176 Nmero de correas seleccionadas = n final 1 >= n min 1

    177 Espaciamiento mnimo entre correas = Arse mx. = bf + 1 =

    178 Espaciamiento mximo entre correas = Arse mx. = pi() x D / n final 1 =

    179 8.2.- Cargas en el techo

    Th cnico = D/sen x (Pr/0,248 E)^0,5 =

  • 180 DL = Carga muerta

    181 p = LL + DL = Carga total

    168 LL = Cargas del techo: carga viva :

    182 8.3.- Seleccin del tamao de las correas

    183 Carga Mxima = WE(max) = p (ARSEmax) + wE

    184 Carga Mnima = WE(min) = p (ARSEmin) + wE

    185 k = WE(min) / WE(max)

    186 R = ( (1+k+k^2) / 3 )^0.5

    187 Distancia al mximo Momento de Pandeo.

    188 XEmax = REmax [ (k-R) / (k-1) ]

    189 cte.1 = [ WE(min) - WE(max) ] / (6 REmax)

    190 cte.2 = [ WE(min) ] / 2

    191 cte.3 = [ 2 WE(min) + WE(max) ] (REmax) / 6

    192 Mximo momento de pandeo =

    193 MEmax=(cte.1)(XEmax)^3-(cte.2)(XEmax)^2+(cte.3)(XEmax)

    194 Mximo esfuerzo de pandeo permitido

    195 fE=20000

    196 Mdulo de la seccin requerida =

    197 ZE = MEmax / fE

    198 MXIMA REACCIN EN LOS SOPORTES

    199 rEmax = [ 2 WE(max) + WE(min) ] REmax / 6

    200 MNIMA REACCIN EN LOS SOPORTES

    201 rEmin = [ WE(max) + 2 WE(min) ] REmax / 6

  • 202 TOTAL PESO (EXTERIOR CORREAS)

    203 TWE = (REmax) (nfinal1) (wE)

    204 8.4.- SELECCIN DEL TAMAO DE LA COLUMNA CENTRAL

    205 LONGITUD

    206 LC2

    207 LC2 / rC2

    208 MX.. ESFUERZO PERMITIDO DE COMPRESIN.

    209 Cmax2= 149000000Y2/[(LC2/Rc2)^2[1,6-(LC2/200rc2)]] =

    210 t2/R2 = [ ( De2 - di2 ) / 2 ] / ( De2 / 2 )

    211 Relacin

    212 Y2 = 1.00

    213 FACTOR DE SEGURIDAD

    214 FS2 = 5 / 3 + (LC2/rC2) / 350 - (LC2/rC2)^3 / 18300000

    215 MXIMA FUERZA APLICADA

    216 Q2 = (nfinal1) (rEmin)

    217 Q2 / a2

    218 PESO TOTAL (COLUMNA CENTRAL)

    219 TWC2 = (LC2) (wC2)

    220 8.5.- SECCIN MNIMA DE LAS CORREAS

    221 DESIGNACIN

    222 ALTO DE LA CORREA / REA DE LA COMPRESIN DEL ALA =

    223 RADIO DE GIRO =

    224 PESO =

  • 225 MDULO DE LA SECCIN

    226 Mdulo de la seccin de la correa a utilizarse es mayor que el mdulo de la seccin requerida

    227 8.6.- SECCIN MNIMA DE LA COLUMNA

    228 DESIGNACIN

    229 DIMETRO EXTERIOR

    230 DIMETRO INTERIOR

    231 Rc2 = radio de giro menor

    232 PESO

    233 REA

    234 El radio de rigo de la columna es mayor que el requerido

    235 8.7.- PESO TOTAL

    236 ESTRUCTURA SOPORTE = Twt = Twe + T wc2 =

    237 8.8.- CONCLUSIONES

    238 CONCLUSIN. 1: L/r NO EXCEDE 180.

    239 CONCLUSIN. 2: PERFIL DE LAS CORREAS SELECCIONADAS ES CORRECTO

    240 CONCLUSIN. 3: COLUMNA SELECIONADA ES CORECTA.

    241 9.- CLCULO DE LA ESTABILIDAD DEL TANQUE AL VIENTO

    242 CARGA DEL VIENTO - tem 3.11 del API 650

    243 Dimetro del Tanque:

    244 Altura Cuerpo Cilndrico:

    245 Altura Mxima Nivel de Diseo:

    246 Velocidad del Viento:

    247 TABLA DE PESOS DEL TANQUE

  • 248 Tipo de Techo:

    249 CUERPO

    250

    251 V1

    252 V2

    253 V3

    254 V4

    255 V5

    256 V6

    257 Peso total del cuerpo

    258 Techo Tipo Cnico

    259

    260 Fondo

    261

    262 ngulo de Tope L 2"x2"x1/4"

    263 Estructura

    264 Pasamano

    265 Escalera Espiral

    266 Accesorios

    267 Peso del Producto

    268 G = 62,4 lb/ft3 / H = 36 ft

    269 Peso total del Tanque

    270 Peso Total Tanque + Peso Producto

  • 271 El espesor para los anillos a presin interna es similar a los calculados por el mtodo del pie menos uno

    272 10.- CALCULO DEL TANQUE PARA PRESIN INTERNA SEGN - APNDICE F - API 650

    273

    274

    275

    276

    277 a.- Relacin presin interior por seccin transversal del Tanque

    278 P int = Presin Interna =

    279 P int = Presin interna =

    280

    281 Entonces: Pint x seccin transversal = Empuje debido a la presin interna

    282 b. Pesos

    283 Ws = Peso del cuerpo =

    284 Wr = Peso del techo =

    285 Wt = Ws + Wr =

    286 El techo va a tratar de levantarse por cuanto no va soldado a las correas y el empuje debido a la presion del viento Pint = 21085,33 lbs es mayor al peso del techo > 12.076,30

    287 Relacion b es mayor que relacion a, no se requieren la aplicacion del item F.7, se debe realizar diseo bsico ms F.1 hasta F.6, anclajes por presin no son requeridos, se debe aplicar item F.5

    288

    289 10.1 .- REA DE COMPRESIN REQUERIDA EN LA JUNTA TECHO - CUERPO - TEM F-5

    290 DATOS

    291 Pint = Presin Interna de Diseo en el tope =

    292 M = Momento debido al viento

    293 LL = Carga viva del techo

    Segn el tem F.1.2 : Si la presin interna multiplicada por la seccin transversal del tanque, excede el peso del metal en el cuerpo, techo y cualquier estructura soportada por el cuerpo y techo, se siguen los requerimientos sealados desde F2 hasta F.6

    Si por el contrario, la presin interna multiplicada por la seccin transversal del tanque excede, el peso del metal en el cuerpo, techo y cualquier estructura soporte en el cuerpo y el techo, pero no excede 2,5 lbf/in2, se deben usar los requerimientos sealados en F.7

    Seccin transversal del tanque = pi() x D2/4 =

  • 294 DL = Carga muerta del techo

    295 Y/X = Pendiente del techo

    296 CAr = Sobre espesor de corrosin del techo

    297 CAS = Sobre espesor de corrosin del cuerpo

    298 tc = Espesor del ltimo anillo en el tope

    299 ngulo de Tope (s)

    300 sta = Tamao del ngulo de tope (s)

    301 ta = Espesor del ngulo de tope menos el Cas

    302 Ata = rea de la seccin transversal del ngulo de tope (menos CAs)

    303 A = Distancia eje neutral

    304 = ARC.TAN (Y/X)

    305 El ngulo del elemento cnico con la horizontal es: 9.46 deg. (2:12) = 3.57 deg. (0.75:12) (ok!)

    306 th = Espesor de las lminas del techo seleccionado

    307 Rc = Radio interior del tanque = D / 2

    308 P mx. = Mxima Presin Interna de diseo, Segn tem F.4.2

    309 DLS = Peso total de el cuerpo y estructura (pero no las lminas del techo) soportados por el cuerpo y techo, en lbs

    310

    311 REA RESISTENTE A LA FUERZA DE COMPRESIN ( A1) , como se ilustra en la Fig. 2

    312 A = D^2 (Pi - 8 th) / [30800 tan()] = REA REQUERIDA A COMPRESIN

    313 10.2.- REA DE COMPRESIN REQUERIDA EN LA JUNTA TECHO - CUERPO - SEGN F.5

    314 PARTICIPACIN REA (FIGURE F-1)

    315 R2 = Longitud de la normal a el techo , medido desde la lnea de centros vertical del tanque = Rc / SIN(0)

    316 wh = mximo ancho de participacin del techo wh = 0.3 (R2 th)^0.5

    Pmax = 0.245 DLS/D2 + 8 th - 0.817 M/D3

  • 317 Wc = Mximo ancho de participacin del cuerpo = Wc = 0.6 [Rc (tc-CAs)]^0.5

    318 A1 = (wc-sta) (tc) + wh (th) + Ata = REA PROPUESTA

    319 CONCLUSION: El area requerida a compresion A no es mas grande que el area propuesta A1, por lo que el angulo de tope L 2x2X1/4 inch, esta (OK).

    320 PRESIN INTERNA DE DISEO ( P) - Segn F.4.1

    321 P = 30800 (A) TAN(O) / D^2 + 8 th

    322 La Presin Interna de Diseo QUE SOPORTA EL TECHO ,es mas grande que la presin de diseo requerida en el techo (OK).

    323 10.3.- CLCULO DEL REA DE PARTICIPACIN SEGN FIGURA F-2 TEMS 5.10.5,2 Y TEM 5.10.6.2

    324 A = rea de participacin en la junta cuerpo-techo debe ser determinada usando la figura F-2 y debe ser igual o exceder lo siguiente - Segn tem 5.10.5.2

    325

    326 T = Valor mas grade de las cargas combinadas segn prrafo (e),y segn apndice R =

    327

    328 A = rea de participacin en mm2 en la junta techo-cuerpo, debe ser determinada usando la figura F-2 y debe ser igual o exceder lo siguiente:( segn tem 5.10.6.2)

    329 A = D (rr) / 1500 (T/45)

    330 Clculo de la presin de falla (F.6)

    331 Pf = 1.6 P - 4.8 th

    332 11.- CUERPO NO RIGIDIZADOS- TEM V.8.1.1

    333 Para un tanque de cuerpo cilndrico no-rigidizado, sujeto a una presin externa suficiente para producir deformacin, la deformacin se producir en el campo elstico, cuando se cumpla la siguiente relacin

    334

    335 Hts = Altura del cuerpo transformado, en ft, de acuerdo al tem V.8.1.4, tenemos para nuestro caso:

    336

    337 tsmin=

    338 Fy =

    339 E =

    A = D2 / [3000 SIN()] x (T/45)

    A = D2 / [3000 SIN()] x (T/45) =

    [(D/tsmin)^0,75] x [(HTs/D) x (Fy/E)^0,5] >= 0,19

    HTS= H1 (ts1/ts1)2,5 + H2 (ts1/ts2)2,5 + H3 (ts1/ts3)2,5 + H4 (ts1/ts4)2,5+ H5 (ts1/ts5)+H6 (ts1/ts6)=

  • 340

    341 Conclusin: Los espesores para el cuerpo satisfacen la presin externa

    342 12.- VERIFICACIN DE LA PRESIN EXTERNA EN UN CUERPO CILNDRICO NO RIGIDIZADO - APNDICE V

    343 Segn tem v.8.1.2 - La presin externa en un cuerpo cilndrico no rigidizado, no debe sobrepasar la relacin:

    344 (0,2 x E)/(Hts/Dx(D/tsmin)^2,5 =

    345 (0,2 x E)/(Hts/Dx(D/tsmin)^2,5 =

    346 Por definicin, Ps, la presin total externa de diseo, es el valor mayor, entre las cargas combinadas resultantes de la presin externa de diseo y el viento, como sigue:

    347 Pe = Presin Externa de Diseo =

    348 W +0,4 (Pe)

    349 En donde

    350

    351 Kg = Factor de rfaga de viento =

    352 Kh = Factor de altura de viento =

    353

    354 W +0,4 (Pe) =

    355 Valor Adoptado =Ps =

    356 Por lo tanto Ps = 8,99 < 10,39 OK

    357 Por tem V.8.1.3 El espesor mnimo del cuerpo requerido, para una presin externa total y a la presin interna de diseo, es:

    358 t min. >= 1,903 ( HtsPs)^0,4 x (D)^0,6)(E)^0,4

    359 ts min. utilizado =

    360 Debido a que el espesor mnimo utilizado es mayor al requerido por clculo a presin externa e interna, entonces los espesores del cuerpo utilizados estn ok y el cuerpo no necesita ser rigidizado

    361 13.- VERIFICACIN REQUERIMIENTO DE RIGIRIZADORES INTERMEDIOS

    362 API 650 - tems 5.97.1

    [(D/tsmin)^0,75] x [(HTs/D) x (Fy/E)^0,5] >= 0,19

    W= 0,001776 x (V)2 x (Kg) x (Kh) =

    W= 0,001776 x (V)2 x (Kg) x (Kh) =

  • 363 D = Dimetro Nominal Tanque:

    364 H' = Altura Nominal del Tanque:

    365 h = Nivel mximo llenado del tanque:

    366 V = Velocidad del viento:

    367 k = Relacin o factor:

    368 C.A. = Corrosin Permitida en el cuerpo para el primer anillo

    369 Dp = Depresin Mxima :

    370 Nota: La depresin acta como una fuerza exterior, de acuerdo a la nota "d" del tem 5.9.7.1

    371 el valor H1 ser disminuido en la relacin 36 lb/ft2 / presin modificada.

    372 por definicin tenemos que la altura mxima del cuerpo no rigidizado, es:

    373

    374 t = Espesor del cuerpo en el anillo considerado

    375 H1 =

    376 Valor mnimo del Mdulo de la seccin requerida de un regidizador intermedio, Z

    377

    378 W = Ancho de cada lmina como se construye aproximadamente 5,97 CT = 71,65 Inch = 1820 mm

    379 (teniendo en cuenta las 2" del ngulo de tope, y la luz para soldar 6 x 1/8" =3/4".

    380 Wtr = Ancho transpuesto de lmina analizada

    381

    382 t uniforme = Espesor del anillo en el tope como se construyo, inch

    383 t actual = Espesor del anillo analizado como se construyo, inch

    384

    385

    H1 = 600.000 t (t/D)3/2 x (120/V)^2, en donde

    Z = D2 x H1/10000 x ( V/120)2

    Wtr = W (t uniforme / t actual) 5/2 , en donde,

    Wtr1= 71,65 X (0,1875 / 0,25)5/2 =

    Wtr2= 71,65 X (0,1875 / 0,25)5/2 =

  • 386

    387

    388

    389

    390 Ht = SUMATORIA Wtri =

    391 Ht =

    392 H1=

    393 C0NCLUSIONES:

    394 H1> Ht , OK - No se requiere de un segundo anillo rigidizador

    395 14.- PRESIN DEL VIENTO SOBRE EL TANQUE

    396 La resistencia al volteo debe calcularse, usando las presiones del viento dadas en el tem 5.2.j

    397 La presin de diseo del viento es 18 lbf/ft2 (V/120)2, sobre la superficie vertical proyectada de

    398 superficies cilndricas.

    399 La presin de diseo del viento es 30 lbf/ft2 (V/120)2, sobre la superficie horizontal proyectada de

    400 superficies cnicas o doblemente curvadas.

    401 14.1.- TANQUES NO ANCLADOS POR VIENTO - TEM 5.11.2

    402 Los tanque no anclados deben satisfacer los dos criterios que se indican a continuacin:

    403 1. 0,6 Mw + Mpi < Mdl / 1,5

    404 2. Mw + 0,4 Mpi < (Mdl + MF)/2

    405 Donde:

    406 1. Mpi = Momento respecto a la junta Cuerpo - Fondo, debido a la presin interna de diseo.

    407 2. Mw = Momento resistente al volteo respecto a la junta Cuerpo-Fondo, debido a la presin del viento

    408 3. Mdl = Momento resistente al volteo respecto a la junta Cuerpo-Fondo, debido al peso del cuerpo, y al peso del techo, soportado por el cuerpo

    Wtr3= 71,65 X (0,1875 / 0,1875)5/2 =

    Wtr4= 71,65 X (0,1875 / 0,1875)5/2 =

    Wtr5= 71,65 X (0,1875 / 0,1875)5/2 =

    Wtr6= 70,98 X (0,1875 / 0,1875)5/2 =

  • 409 4. MF = Momento respecto a la junta Cuerpo-Fondo, debido al lquido contenido en el tanque, y equivalente

    410 Calculo del Mpi

    411 Pi = Presin Interna de Diseo =

    412 Pi = Presin Interna de Diseo =

    413

    414 Calculo del Mw

    415

    416

    417 Mw = MwH(shell) + MwH(roof)=

    418 Calculo del MDL

    419 Wtecho = Soportado por el cuerpo

    420 Ws (cuerpo) =

    421

    422 Calculo del MF

    423 WL = 4,67 x tb x (Fby H)^0.5 (ver nota 1)

    424 Wa = Peso del lquido, como se define en E-2.1.1

    425 Wa = 4,67 x tb x (Fby *H)^0,5

    426 Carga total = Wa x pi x D =

    427 MF = Carga total x D/2 =

    428 RELACIN 1

    429 0,6 x Mw + Mpi < ( Mdl/ 1,5)

    430 0,6 x Mw + Mpi =

    431 Mdl/1,5 =

    Mpi = pi D2/4 x Pi x (v/120)2 x D/2 =

    MW(shell) = (D*H*H/2*(V/120)2*18

    MW(roof) = pi()*D2*H/4 *(V/120)2*30 x D/2

    MDL = ( Wcuerpo + Wtecho) x D/2 =

  • 432 Debido a que Mdl/1,5 > 0,6 Mw + Mp1 , No se requiere pernos de anclaje por viento

    433 RELACIN 2

    434 Mw + 0,4 Mpi < ( Mdl + MF)/ 2)

    435 Mw + 0,4 Mpi =

    436 ( Mdl + MF)/ 2) =

    437 Debido a que (Mdl+ MF)/2 > Mw + Mp1 , No se requiere pernos de anclaje por viento

    438 Conclusin

    439 El Tanque no requiere pernos de Anclaje por viento

    440 15.- ANLISIS SSMICO - APNDICE E - (API 650), Ed 11 June 2007

    441 Site Class

    442 Ss =

    443 S1 =

    444 So =

    445 Fa = Coeficiente de aceleracin basado en (periodo de 0.2 seg) - TABLA E-1

    446 Fv = Coeficiente de velocidad del sitio basado en (periodo de 1.0 seg) - TABLA E-2

    447 Segn tem E.2.2. (Notaciones)

    448 To = 0,2 x Fv x s1 / Fa Ss

    449 Ts = Fv x S1 / Fa x Ss

    450 Segn tem E.4.5.2. (Notaciones)

    451 Tc = Periodo convectivo (sloshing) = (0.578/sqrt(Tanh(3.68xH/D))xSQRT(D) =

    452 Donde

    453 H= Nivel mximo de producto =

    454 D = Dimetro Nominal Tanque =

  • 455 Por la tabla E-5 cuando se usa el factor de sismo correspondiente al grupo 1, el factor de importancia es igual 1, I =

    456 Por E-4.6.1 Dependiendo de la regin, el periodo de transicin para largos movimientos de tierra, TL = 4s

    457 Por la Tabla E-4.Response modificacin Factor for ASD Method in Self Anchored System.

    458 Rwi =

    459 Rwc =

    460 donde Rwi = Coeficiente de reduccin de la Fuerza convectiva para el modo convectivo usando el mtodos del esfuerzo de diseo permitido.

    461 Por E.4.6.1 El parmetro de Impulso Espectral, A1 es igual

    462 Ai = 2.5 x Q x Fa x So x (I/Rwi) =

    463 donde

    464 Q = Factor (Scaling) de "MCE" para el nivel de diseo de la aceleracin espectral Q = (2/3) for ASCE 7

    465 Por Ec. E.4.6.1-2, Ai > 0.007

    466 Por E.4.6.1, Cuando Tc

  • 478 Sean

    479 H=

    480 D=

    481 G=

    482

    483

    484 Wi = (1,0-0,218xD/H)xWp =

    485 El peso efectivo convectivo es calculado por la ecuacin E.6.1.1-3

    486 Wc = 0,230 x D/H x tanh(3,67x H/D) x Wp =

    487 15.1.- MOMENTO AL VOLTEO - TEM E.6.1.5

    488 Mrw = Momento al volteo en la base del tanque , (ft-lb)

    489

    490 Xi = Altura medida desde el fondo al centro de accin de la fuerza ssmica lateral respecto a la fuerza impulsiva del lquido, en ft

    491

    492 Cuando D/H < 1.333

    493 Xi = (0,5 - 0,094 x D/H)x H =

    494 Ws = Peso Total del tanque (lbf)

    495 Xs = Altura desde el fondo del tanque hasta el centro de gravedad de el cuerpo del tanque.

    496 Wr = Peso total del techo fijo =

    497

    498 Xr = Altura desde el fondo hasta el centro de gravedad del techo.

    499 Sen () = (D/2)/R2 =

    500 =

    WH20

    Wp = (pi() x D2)/4 x H x G x WH2O =

    Mrw = ((Ai x (Wi x Xi + Ws x Xs x Wr x Xr))2 + (Ac x (Wc x Xc))2)0,5 =

    R2 = Radio del techo =

  • 501 h = D/2 x tan =

    502 h(cg)= 1/3 h

    503 Xr = H + h(CG) =

    504 Xc = Altura medida desde el fondo del tanque, al centro de accin de la fuerza ssmica lateral, respecto a la fuerza convectiva del lquido, en ft

    505 Xc= (1.0 - ((COSH(3.67 x H/D)-1)/(3,67xH/D) x senoh(3.67xH/D))) x H

    506 Entones EL Momento de Volteo respecto a la base del Tanque, Mrw

    507

    508 16.- RELACIN DE ANCLAJE - TEM E-6.2.1.1.2

    509 Wa = fuerza resistente debido al contenido del tanque, por unidad de circunferencia del cuerpo cilndrico, usada para resistir el momento al volteo, en lbf/ft de circunferencia.

    510

    511 Wa = 7,9 x ta x (Fy x H x Ge)^0,5 < 1,28 x H x D x Ge

    512 Fy = Esfuerzo de fluencia mnimo especificado de las lminas del fondo =

    513 Ge = G x ( 1-0,4 x Av) =

    514 Diseo Ssmico Vertical = NO

    515 Ge=

    516 Wa=

    517 1,28 x G x H x D =

    518 Pero Wa < 1,28GHD no aplica, entones adoptamos Wa =

    519 Wt = Peso del tanque y cuerpo, actuando en la base del tanque, en lbs/ft de circunferencia

    520 Wrs = Carga del techo actuando en el cuerpo del tanque

    521 Wt = (Ws/pi() x D +Wrs)

    522 16.1.-CLCULO ANCLAJE DEL TANQUE

    523 Segn E.6.2.1.1.1, relacin de Anclaje (J)

    Mrw = ((Ai x (Wi x Xi + Ws x Xs x Wr x Xr))2 + (Ac x (Wc x Xc))2)0,5 =

  • 524

    525 No necesita pernos de anclaje

    526 16.2.- TANQUES ANCLADOS MECNICAMENTE - API 650 E.6.2.1.2

    527

    528 Para este caso tenemos:

    529 Presin de diseo + sismo/pi() x D

    530 Wab = Carga de Resistencia mnima al anclaje por pie de circunferencia

    531

    532 0,4 [ empuje debido a presin interna) = 0,4 (pi() x D2/4 x Pint) =

    533 Carga Total =

    534 Carga Total x (pi() x D) =

    535 Pab = Carga ssmica de diseo para un perno de anclaje, esta dada por la relacin:

    536

    537

    538

    539

    540

    541 Seccin transversal = St = tb/ Fy =

    542 Dimetro en la raz = (4 x St / )^0,5 =

    543 Con este acero, el perno de anclaje es de un dimetro muy grande, por lo que procederemos a aumentar el numero de anclajes y a cambiar el tipo de acero de los pernos de anclaje.

    544

    545

    546

    J = Mrw/(D2 x (Wt x(1-0,4 x Av) +Wn)) =

    Los anclajes deben ser dimensionados para proveer al menos, la siguiente resistencia mnima calculada en la relacin Wab + 0,4 veces el empuje por pie de circunferencia, debido a la presin interna, nota: se debe tener en cuenta la seccin 5.12 , Tabla 5-21b, para la combinacin de cargas.

    Wab = (1,273 Mrw/D2-Wt (1-0,4 Av) =

    n = Nmero de anclajes = El espaciamiento mximo entre anclajes es de 10 ft, segn E,7,1,2, por lo que n = pi() x D / 10 = 12.1 anclajes,

    Pab = Wab ( pi() D/n ) =

    Fy = 0,8 x FTY

    FTY = Material del perno de anclaje ASTM -A36Fy = 0,8 x FTY

    n = Nmero de anclajes = El espaciamiento mximo entre anclajes es de 10 ft, segn E,7,1,2, por lo que n = pi() x D / 10 = 12.1 anclajes, aumentamos a 18 pernos de anclajePab = Wab ( pi() D/n ) =

  • 547

    548

    549

    550 Seccin transversal = St = tb/ Fy =

    551 Dimetro en la raz = (4 x St / )^0,5 =

    552 Conclusin: 18 Pernos de anclaje de dimetro( 1 5/16" =1,31") calidad ASTM A-193-B7 , es el Adecuado

    RESUMENESPESOR LAMINAS DE CUERPOPRIMER ANILLO = 6,35 mm INCLUYENDO EL SBRE ESPESOR DE CORROSION DE 1/16"SEGUNDO ANILLO = 6,35 mm INCLUYENDO EL SOBRE ESPESOR DE CORROSION DE 1/16"TERCER ANILLO = 4,76 mm CUARTO ANILLO = 4,76 mmQUINTO ANILLO = 4,76 mmSEXTO ANILLO = 4,76 mmESPESOR FONDO = 6,35 mmESPESOR TECHO = 6,35 mmANGULO DE TOPE = L 2" X2" X 1/4"

    Fy = 0,8 x FTY

    FTY = Material del perno de anclaje ASTM -A193-B7Fy = 0,8 x FTY

  • MEMORIA DE CLCULO

    API ESTNDAR 650- 11th Edition, Jun 2007

    26 de Octubre del 2010

    Ht

    H

    D

    G

    Pint.

    Vaco

    Solamente en el Cuerpo 1ro y 2do ANILLOS

  • 2.- MATERIALES

    Lminas del Fondo

    Lminas del Cuerpo

    Lminas del Techo

    ngulo de Tope

    Estructura

    Lminas

    Perfiles

    3.- CALCULO DE ESPESORES DEL CUERPO POR EL MTODO DEL PIE MENOS UNO - API 650 , tem 5.6

    Esfuerzos mximos permitidos por API 650. TEM 5.6.2 / Tabla 5-2

    Ys min.

    Ts min.

    Sd =

    St =C.A.. = Corrosin Permitida en el cuerpo para el primero y segundo anillo nicamente

  • El espesor mnimo requerido de las lminas que componen el cuerpo, es el mayor de los valores calculados como sigue:

    Hi = Altura desde el fondo del tanque hasta el anillo en consideracin

    td = Clculo del espesor por diseo para las condiciones de servicio incluido CA

    tt = Clculo del espesor para condiciones de prueba hidrosttica

    t = Espesor de lmina a ser utilizado

    RESTRICCIONES:Segn el tem 5.6.1.1, para Tanques cuyo dimetro D, es menor a 50 ft ( 15 m) , el espesor mnimo, no puede ser menor a 3/16" ( 5 mm).

    En base a lo anterior, los espesores mnimos calculados, son los siguientes:

    Inch = 4.59

    Inch = 2.78

    Inch = 4.59

    Inch = 6.35

    Inch = 4.08

    Inch = 2.31

    Inch = 4.08

    Inch = 6.35

    Inch = 1.96

  • Inch = 1.83

    inch 1.96

    inch 4.76

    Inch = 1.45

    Inc. = 1.35

    inch 1.45

    inch 4.76

    Inch = 0.94

    Inch = 0.88

    inch 0.94

    inch 4.76

    Inch = 0.43

    Inch = 0.40

    inch 0.43

    inch 4.76

    Todas las lminas del fondo deben tener un espesor mnimo de 6 mm (1/4"), excluyendo cualquier sobre espesor de corrosin - Segn tem 5.4.1

    0.25 inch

    0 inch

  • 0.25 inch

    30.00 ft

    24.00 ft

    0.25 inch

    1

    Stv1 = Esfuerzo por presin hidrosttica en el primer anillo del cuerpo es igual a:

    7,176.00 psiPlacas anulares en el fondo no son requeridas

    4.7625El espesor mnimo requerido para tanques soportados por columnas y vigas internas, segn tem 5.10.3.2 del API - 650, es de 6.35 mm

    6.- CLCULO DE LOS ESPESORES DEL CUERPO DE ACUERDO AL APNDICE F, PARA LA PRESIN INTERNA DE DISEO, TEM F.7.1

    3.46 in (h20)

    1.0

    Virola V1

    ft

    Inch = 3.59

    Al calcular el espesor del cuerpo en base al apndice F, para tanques que requieren ser anclados, para resistir el empuje debido a la presin interior, el valor de "H" debe ser incrementado en la cantidad P/(9,8x G), en donde ,H = altura del nivel de producto en (ft); P es la presin interna de diseo, en Inch H20; y G es la gravedad especifica del producto.

  • Inch = 1.86

    Inch = 3.59

    Inch = 6.35

    ft

    Inch = 4.11

    Inch = 2.34

    Inch = 4.11

    Inch = 6.35

    ft

    Inch = 1.99

    Inch = 1.86

    inch 1.99

    inch 4.76

    ft

    Inch = 1.48

    Inch = 1.38

    inch 1.48

    inch 4.76

    ft

  • Inch = 0.97

    Inch = 0.90

    inch 0.97

    inch 4.76

    ft

    Inc. = 0.46

    Inc. = 0.43

    inch 0.46

    inch 4.76

    7.- CALCULO DEL TANQUE CON PRESIN EXTERNA SEGN APNDICE V - API 650

    Pe = Pesin de vaco = Presin Externa de diseo

    Pe = presin de vaco = Presin Externa de diseo

    Como la presin de vaco o presin exterior es 0,0625 lb/in2, valor mayor a 0,036 lb/in2, se aplica el apndice V, Segn V.1

    7.1 - VERIFICACIN DEL ESPESOR DEL TECHO FIJO

    Pr = El mayor valor entre DL+Lr o S) +0,4 Pe (1) 0

    Pr = DL+ Pe+ 0,4 (Lr o S) (2)

    DL = Para la lmina del techo de 4,76 mm

    Lr =

    (1) = DL+Lr +0,4 Pe

    (2) = DL+ Pe+ 0,4 Lr

    Pr =

    Conclusin: Los espesores calculados a presin Interna por el apndice F, son los mismos que los requeridos por el Mtodo del Pie Menos Uno, por lo que usaremos para los espesores del cuerpo los

  • El espesor requerido para la lmina de un techo cnico es:

    Este espesor no es prctico. Calculamos el espesor para un techo domo soldado por traslape con R = 1 x D = D

    Th domo = 4,47 x D x (Pr/29500000)^0,5

    Utilizamos este espesor, por lo que el espesor del techo por presin interna debe ser 0,25 > 0,1914

    Y de acuerdo al ejemplo indicado en el apndice V, se puede utilizar indistintamente un techo cnico soportado con ese espesor

    Conclusin: Espesor a ser utilizado para el techo por presin interna es igual a:

    8.- CALCULO DE LA ESTRUCTURA SOPORTANTE DEL TECHO

    REFERENCIAS

    D = Dimetro Nominal del tanque:

    H = Altura Nominal:

    tr = Espesor de las lminas del techo:

    RE mx. = Mxima Longitud de la correa :

    X/Y = Pendiente del fondo

    X/Y = Pendiente del techo

    ESPACIAMIENTO ENTRE CORREAS

    8.1.- Nmero de correas

    Mximo espaciamiento entre correas = I =2 x pi() (API-650)

    Cantidad mnima de correas = nmin.1 = (pi() x D )/ I

    Nmero de correas seleccionadas = n final 1 >= n min 1

    Espaciamiento mnimo entre correas = Arse mx. = bf + 1 =

    Espaciamiento mximo entre correas = Arse mx. = pi() x D / n final 1 =

    8.2.- Cargas en el techo

  • DL = Carga muerta

    p = LL + DL = Carga total

    LL = Cargas del techo: carga viva :

    8.3.- Seleccin del tamao de las correas

    Carga Mxima = WE(max) = p (ARSEmax) + wE

    Carga Mnima = WE(min) = p (ARSEmin) + wE

    k = WE(min) / WE(max)

    R = ( (1+k+k^2) / 3 )^0.5

    Distancia al mximo Momento de Pandeo.

    XEmax = REmax [ (k-R) / (k-1) ]

    cte.1 = [ WE(min) - WE(max) ] / (6 REmax)

    cte.2 = [ WE(min) ] / 2

    cte.3 = [ 2 WE(min) + WE(max) ] (REmax) / 6

    Mximo momento de pandeo =

    MEmax=(cte.1)(XEmax)^3-(cte.2)(XEmax)^2+(cte.3)(XEmax)

    Mximo esfuerzo de pandeo permitido

    fE=20000

    Mdulo de la seccin requerida =

    ZE = MEmax / fE

    MXIMA REACCIN EN LOS SOPORTES

    rEmax = [ 2 WE(max) + WE(min) ] REmax / 6

    MNIMA REACCIN EN LOS SOPORTES

    rEmin = [ WE(max) + 2 WE(min) ] REmax / 6

  • TOTAL PESO (EXTERIOR CORREAS)

    TWE = (REmax) (nfinal1) (wE)

    8.4.- SELECCIN DEL TAMAO DE LA COLUMNA CENTRAL

    LONGITUD

    LC2

    LC2 / rC2

    MX.. ESFUERZO PERMITIDO DE COMPRESIN.

    Cmax2= 149000000Y2/[(LC2/Rc2)^2[1,6-(LC2/200rc2)]] =

    t2/R2 = [ ( De2 - di2 ) / 2 ] / ( De2 / 2 )

    Relacin

    Y2 = 1.00

    FACTOR DE SEGURIDAD

    FS2 = 5 / 3 + (LC2/rC2) / 350 - (LC2/rC2)^3 / 18300000

    MXIMA FUERZA APLICADA

    Q2 = (nfinal1) (rEmin)

    Q2 / a2

    PESO TOTAL (COLUMNA CENTRAL)

    TWC2 = (LC2) (wC2)

    8.5.- SECCIN MNIMA DE LAS CORREAS

    DESIGNACIN

    ALTO DE LA CORREA / REA DE LA COMPRESIN DEL ALA =

    RADIO DE GIRO =

    PESO =

  • MDULO DE LA SECCIN

    Mdulo de la seccin de la correa a utilizarse es mayor que el mdulo de la seccin requerida

    8.6.- SECCIN MNIMA DE LA COLUMNA

    DESIGNACIN

    DIMETRO EXTERIOR

    DIMETRO INTERIOR

    Rc2 = radio de giro menor

    PESO

    REA

    El radio de rigo de la columna es mayor que el requerido

    8.7.- PESO TOTAL

    ESTRUCTURA SOPORTE = Twt = Twe + T wc2 =

    8.8.- CONCLUSIONES

    CONCLUSIN. 1: L/r NO EXCEDE 180.

    CONCLUSIN. 2: PERFIL DE LAS CORREAS SELECCIONADAS ES CORRECTO

    CONCLUSIN. 3: COLUMNA SELECIONADA ES CORECTA.

    9.- CLCULO DE LA ESTABILIDAD DEL TANQUE AL VIENTO

    CARGA DEL VIENTO - tem 3.11 del API 650

    D = 30.00

    H' = 24

    H = 24

    V = 50.00

    TABLA DE PESOS DEL TANQUE

  • Tipo de Techo: Cnico

    Peso lbs.

    sin C.A..

    5,548.98

    5,548.98

    5,546.11

    5,546.11

    5,546.11

    5,497.61

    33,233.90Peso en lbs sin C.A..

    12,076.80Peso en lbs sin C.A..

    12,162.78

    4,954.96

    1,182.55

    1,728.41

    2,788.82

    Peso del Producto

    66,945.67

  • El espesor para los anillos a presin interna es similar a los calculados por el mtodo del pie menos uno

    10.- CALCULO DEL TANQUE PARA PRESIN INTERNA SEGN - APNDICE F - API 650

    a.- Relacin presin interior por seccin transversal del Tanque

    P int = Presin Interna =

    P int = Presin interna =

    Entonces: Pint x seccin transversal = Empuje debido a la presin interna

    b. Pesos

    Ws = Peso del cuerpo =

    Wr = Peso del techo =

    Wt = Ws + Wr =

    El techo va a tratar de levantarse por cuanto no va soldado a las correas y el empuje debido a la presion del viento Pint = 21085,33 lbs es mayor al peso del techo > 12.076,30

    Relacion b es mayor que relacion a, no se requieren la aplicacion del item F.7, se debe realizar diseo bsico ms F.1 hasta F.6, anclajes por presin no son requeridos, se debe aplicar item F.5

    10.1 .- REA DE COMPRESIN REQUERIDA EN LA JUNTA TECHO - CUERPO - TEM F-5

    DATOS

    Pint = Presin Interna de Diseo en el tope =

    M = Momento debido al viento

    LL = Carga viva del techo

    Segn el tem F.1.2 : Si la presin interna multiplicada por la seccin transversal del tanque, excede el peso del metal en el cuerpo, techo y cualquier estructura soportada por el cuerpo y techo, se siguen los

    Si por el contrario, la presin interna multiplicada por la seccin transversal del tanque excede, el peso del metal en el cuerpo, techo y cualquier estructura soporte en el cuerpo y el techo, pero no excede 2,5

  • DL = Carga muerta del techo

    Y/X = Pendiente del techo

    CAr = Sobre espesor de corrosin del techo

    CAS = Sobre espesor de corrosin del cuerpo

    tc = Espesor del ltimo anillo en el tope

    ngulo de Tope (s)

    sta = Tamao del ngulo de tope (s)

    ta = Espesor del ngulo de tope menos el Cas

    Ata = rea de la seccin transversal del ngulo de tope (menos CAs)

    A = Distancia eje neutral

    = ARC.TAN (Y/X)

    El ngulo del elemento cnico con la horizontal es: 9.46 deg. (2:12) = 3.57 deg. (0.75:12) (ok!)

    th = Espesor de las lminas del techo seleccionado

    Rc = Radio interior del tanque = D / 2

    P mx. = Mxima Presin Interna de diseo, Segn tem F.4.2DLS = Peso total de el cuerpo y estructura (pero no las lminas del techo) soportados por el cuerpo y techo, en lbs

    REA RESISTENTE A LA FUERZA DE COMPRESIN ( A1) , como se ilustra en la Fig. 2

    A = D^2 (Pi - 8 th) / [30800 tan()] = REA REQUERIDA A COMPRESIN

    10.2.- REA DE COMPRESIN REQUERIDA EN LA JUNTA TECHO - CUERPO - SEGN F.5

    PARTICIPACIN REA (FIGURE F-1)

    R2 = Longitud de la normal a el techo , medido desde la lnea de centros vertical del tanque = Rc / SIN(0)

    wh = mximo ancho de participacin del techo wh = 0.3 (R2 th)^0.5

  • Wc = Mximo ancho de participacin del cuerpo = Wc = 0.6 [Rc (tc-CAs)]^0.5

    A1 = (wc-sta) (tc) + wh (th) + Ata = REA PROPUESTACONCLUSION: El area requerida a compresion A no es mas grande que el area propuesta A1, por lo que el angulo de tope L 2x2X1/4 inch, esta (OK).

    PRESIN INTERNA DE DISEO ( P) - Segn F.4.1

    P = 30800 (A) TAN(O) / D^2 + 8 th

    La Presin Interna de Diseo QUE SOPORTA EL TECHO ,es mas grande que la presin de diseo requerida en el techo (OK).

    10.3.- CLCULO DEL REA DE PARTICIPACIN SEGN FIGURA F-2 TEMS 5.10.5,2 Y TEM 5.10.6.2A = rea de participacin en la junta cuerpo-techo debe ser determinada usando la figura F-2 y debe ser igual o exceder lo siguiente - Segn tem 5.10.5.2

    T = Valor mas grade de las cargas combinadas segn prrafo (e),y segn apndice R =

    A = rea de participacin en mm2 en la junta techo-cuerpo, debe ser determinada usando la figura F-2 y debe ser igual o exceder lo siguiente:( segn tem 5.10.6.2)

    A = D (rr) / 1500 (T/45)

    Clculo de la presin de falla (F.6)

    Pf = 1.6 P - 4.8 th11.- CUERPO NO RIGIDIZADOS- TEM V.8.1.1

    Para un tanque de cuerpo cilndrico no-rigidizado, sujeto a una presin externa suficiente para producir deformacin, la deformacin se producir en el campo elstico, cuando se cumpla la siguiente relacin

    Hts = Altura del cuerpo transformado, en ft, de acuerdo al tem V.8.1.4, tenemos para nuestro caso:

    tsmin=

    Fy =

    E =

    + H4 (ts1/ts4)2,5+ H5 (ts1/ts5)+H6 (ts1/ts6)=

  • Conclusin: Los espesores para el cuerpo satisfacen la presin externa

    12.- VERIFICACIN DE LA PRESIN EXTERNA EN UN CUERPO CILNDRICO NO RIGIDIZADO - APNDICE V

    Segn tem v.8.1.2 - La presin externa en un cuerpo cilndrico no rigidizado, no debe sobrepasar la relacin:

    (0,2 x E)/(Hts/Dx(D/tsmin)^2,5 =

    (0,2 x E)/(Hts/Dx(D/tsmin)^2,5 =

    Por definicin, Ps, la presin total externa de diseo, es el valor mayor, entre las cargas combinadas resultantes de la presin externa de diseo y el viento, como sigue:

    Pe = Presin Externa de Diseo =

    W +0,4 (Pe)

    En donde

    Kg = Factor de rfaga de viento =

    Kh = Factor de altura de viento =

    W +0,4 (Pe) =

    Valor Adoptado =Ps =

    Por lo tanto Ps = 8,99 < 10,39 OKPor tem V.8.1.3 El espesor mnimo del cuerpo requerido, para una presin externa total y a la presin interna de diseo, es:

    t min. >= 1,903 ( HtsPs)^0,4 x (D)^0,6)(E)^0,4

    ts min. utilizado =

    Debido a que el espesor mnimo utilizado es mayor al requerido por clculo a presin externa e interna, entonces los espesores del cuerpo utilizados estn ok y el cuerpo no necesita ser rigidizado

    13.- VERIFICACIN REQUERIMIENTO DE RIGIRIZADORES INTERMEDIOS

  • C.A. = Corrosin Permitida en el cuerpo para el primer anillo

    Nota: La depresin acta como una fuerza exterior, de acuerdo a la nota "d" del tem 5.9.7.1

    el valor H1 ser disminuido en la relacin 36 lb/ft2 / presin modificada.

    por definicin tenemos que la altura mxima del cuerpo no rigidizado, es:

    t = Espesor del cuerpo en el anillo considerado

    H1 =

    Valor mnimo del Mdulo de la seccin requerida de un regidizador intermedio, Z

    W = Ancho de cada lmina como se construye aproximadamente 5,97 CT = 71,65 Inch = 1820 mm

    (teniendo en cuenta las 2" del ngulo de tope, y la luz para soldar 6 x 1/8" =3/4".

    Wtr = Ancho transpuesto de lmina analizada

    t uniforme = Espesor del anillo en el tope como se construyo, inch

    t actual = Espesor del anillo analizado como se construyo, inch

  • Ht = SUMATORIA Wtri =

    Ht =

    320.18 >

    C0NCLUSIONES:

    14.- PRESIN DEL VIENTO SOBRE EL TANQUE

    La resistencia al volteo debe calcularse, usando las presiones del viento dadas en el tem 5.2.j

    La presin de diseo del viento es 18 lbf/ft2 (V/120)2, sobre la superficie vertical proyectada de

    superficies cilndricas.

    La presin de diseo del viento es 30 lbf/ft2 (V/120)2, sobre la superficie horizontal proyectada de

    superficies cnicas o doblemente curvadas.

    14.1.- TANQUES NO ANCLADOS POR VIENTO - TEM 5.11.2

    Los tanque no anclados deben satisfacer los dos criterios que se indican a continuacin:

    1. 0,6 Mw + Mpi < Mdl / 1,5

    2. Mw + 0,4 Mpi < (Mdl + MF)/2

    Donde:

    1. Mpi = Momento respecto a la junta Cuerpo - Fondo, debido a la presin interna de diseo.

    2. Mw = Momento resistente al volteo respecto a la junta Cuerpo-Fondo, debido a la presin del viento3. Mdl = Momento resistente al volteo respecto a la junta Cuerpo-Fondo, debido al peso del cuerpo, y al peso del techo, soportado por el cuerpo

  • 4. MF = Momento respecto a la junta Cuerpo-Fondo, debido al lquido contenido en el tanque, y equivalente

    Pi = Presin Interna de Diseo =

    Mw = MwH(shell) + MwH(roof)=

    Calculo del MDL

    Wtecho = Soportado por el cuerpo

    Ws (cuerpo) =

    Calculo del MF

    WL = 4,67 x tb x (Fby H)^0.5 (ver nota 1)

    Wa = 4,67 x tb x (Fby *H)^0,5

    Carga total = Wa x pi x D =

    MF = Carga total x D/2 =

    RELACIN 1

    0,6 x Mw + Mpi < ( Mdl/ 1,5)

    0,6 x Mw + Mpi =

    Mdl/1,5 =

  • Debido a que Mdl/1,5 > 0,6 Mw + Mp1 , No se requiere pernos de anclaje por viento

    RELACIN 2

    Mw + 0,4 Mpi < ( Mdl + MF)/ 2)

    Mw + 0,4 Mpi =

    ( Mdl + MF)/ 2) =

    Debido a que (Mdl+ MF)/2 > Mw + Mp1 , No se requiere pernos de anclaje por viento

    Conclusin

    El Tanque no requiere pernos de Anclaje por viento

    15.- ANLISIS SSMICO - APNDICE E - (API 650), Ed 11 June 2007

    Site Class

    Ss =

    S1 =

    Fa = Coeficiente de aceleracin basado en (periodo de 0.2 seg) - TABLA E-1

    Fv = Coeficiente de velocidad del sitio basado en (periodo de 1.0 seg) - TABLA E-2

    Segn tem E.2.2. (Notaciones)

    To = 0,2 x Fv x s1 / Fa Ss

    Ts = Fv x S1 / Fa x Ss

    Segn tem E.4.5.2. (Notaciones)

    Tc = Periodo convectivo (sloshing) = (0.578/sqrt(Tanh(3.68xH/D))xSQRT(D) =

    H= Nivel mximo de producto =

    D = Dimetro Nominal Tanque =

  • Por la tabla E-5 cuando se usa el factor de sismo correspondiente al grupo 1, el factor de importancia es igual 1, I =

    Por E-4.6.1 Dependiendo de la regin, el periodo de transicin para largos movimientos de tierra, TL = 4s

    Por la Tabla E-4.Response modificacin Factor for ASD Method in Self Anchored System.

    donde Rwi = Coeficiente de reduccin de la Fuerza convectiva para el modo convectivo usando el mtodos del esfuerzo de diseo permitido.

    Por E.4.6.1 El parmetro de Impulso Espectral, A1 es igual

    Ai = 2.5 x Q x Fa x So x (I/Rwi) =

    Q = Factor (Scaling) de "MCE" para el nivel de diseo de la aceleracin espectral Q = (2/3) for ASCE 7

    Por Ec. E.4.6.1-2, Ai > 0.007

    Por E.4.6.1, Cuando Tc

  • Sean

    H=

    D=

    G=

    Wi = (1,0-0,218xD/H)xWp =

    El peso efectivo convectivo es calculado por la ecuacin E.6.1.1-3

    Wc = 0,230 x D/H x tanh(3,67x H/D) x Wp =

    15.1.- MOMENTO AL VOLTEO - TEM E.6.1.5

    Mrw = Momento al volteo en la base del tanque , (ft-lb)

    Xi = Altura medida desde el fondo al centro de accin de la fuerza ssmica lateral respecto a la fuerza impulsiva del lquido, en ft

    Xi = (0,5 - 0,094 x D/H)x H =

    Ws = Peso Total del tanque (lbf)

    Xs = Altura desde el fondo del tanque hasta el centro de gravedad de el cuerpo del tanque.

    Wr = Peso total del techo fijo =

    Xr = Altura desde el fondo hasta el centro de gravedad del techo.

    Sen () = (D/2)/R2 =

    =

    0,5 =

  • h = D/2 x tan =

    h(cg)= 1/3 h

    Xr = H + h(CG) =

    Xc = Altura medida desde el fondo del tanque, al centro de accin de la fuerza ssmica lateral, respecto a la fuerza convectiva del lquido, en ft

    Xc= (1.0 - ((COSH(3.67 x H/D)-1)/(3,67xH/D) x senoh(3.67xH/D))) x H

    Entones EL Momento de Volteo respecto a la base del Tanque, Mrw

    16.- RELACIN DE ANCLAJE - TEM E-6.2.1.1.2

    Wa = fuerza resistente debido al contenido del tanque, por unidad de circunferencia del cuerpo cilndrico, usada para resistir el momento al volteo, en lbf/ft de circunferencia.

    Wa = 7,9 x ta x (Fy x H x Ge)^0,5 < 1,28 x H x D x Ge

    Fy = Esfuerzo de fluencia mnimo especificado de las lminas del fondo =

    Ge = G x ( 1-0,4 x Av) =

    Diseo Ssmico Vertical = NO

    Pero Wa < 1,28GHD no aplica, entones adoptamos Wa =

    Wt = Peso del tanque y cuerpo, actuando en la base del tanque, en lbs/ft de circunferencia

    Wrs = Carga del techo actuando en el cuerpo del tanque

    Wt = (Ws/pi() x D +Wrs)

    16.1.-CLCULO ANCLAJE DEL TANQUE

    Segn E.6.2.1.1.1, relacin de Anclaje (J)

    2)0,5 =

  • 16.2.- TANQUES ANCLADOS MECNICAMENTE - API 650 E.6.2.1.2

    Para este caso tenemos:

    Presin de diseo + sismo/pi() x D

    Wab = Carga de Resistencia mnima al anclaje por pie de circunferencia

    0,4 [ empuje debido a presin interna) = 0,4 (pi() x D2/4 x Pint) =

    Carga Total =

    Carga Total x (pi() x D) =Pab = Carga ssmica de diseo para un perno de anclaje, esta dada por la relacin:

    Seccin transversal = St = tb/ Fy =

    Dimetro en la raz = (4 x St / )^0,5 =

    Con este acero, el perno de anclaje es de un dimetro muy grande, por lo que procederemos a aumentar el numero de anclajes y a cambiar el tipo de acero de los pernos de anclaje.

    Los anclajes deben ser dimensionados para proveer al menos, la siguiente resistencia mnima calculada en la relacin Wab + 0,4 veces el empuje por pie de circunferencia, debido a la presin interna, nota: se debe tener en cuenta la seccin 5.12 , Tabla 5-21b, para la combinacin de cargas.

    = Nmero de anclajes = El espaciamiento mximo entre anclajes es de 10 ft, segn E,7,1,2, por lo que n = pi() x D / 10 = 12.1 anclajes,

    = Nmero de anclajes = El espaciamiento mximo entre anclajes es de 10 ft, segn E,7,1,2, por lo que n = pi() x D / 10 = 12.1 anclajes,

  • Seccin transversal = St = tb/ Fy =

    Dimetro en la raz = (4 x St / )^0,5 =

    Conclusin: 18 Pernos de anclaje de dimetro( 1 5/16" =1,31") calidad ASTM A-193-B7 , es el Adecuado

    PRIMER ANILLO = 6,35 mm INCLUYENDO EL SBRE ESPESOR DE CORROSION DE 1/16"SEGUNDO ANILLO = 6,35 mm INCLUYENDO EL SOBRE ESPESOR DE CORROSION DE 1/16"

  • MEMORIA DE CLCULO

    API ESTNDAR 650- 11th Edition, Jun 2007

    REV A

    TIG-T-170

    3,000.00 Bbls

    3,000.00 Bbls.

    24.00 ft

    24.00 ft

    30.00 ft

    OIL, WATER ---

    1.00

    1.00

    0.12 psig

    0.06 psig

    200.00 F

    ATM

    180.00 F

    0.06 inch

    50.00 MPH

  • I1.00

    0.40

    0.40

    D

    30,000.00 BPH

    29,970.00 BPH

    2.- MATERIALES

    ASTM A-36

    ASTM A-36

    ASTM - A36

    ASTM A-36

    ASTM-A-36

    ASTM-A-36

    36,000.00 psi

    58,000.00 psi

    23,200.00 psi

    24,900.00 psi

    0.06 Inch

  • El espesor mnimo requerido de las lminas que componen el cuerpo, es el mayor de los valores calculados como sigue:

    RESTRICCIONES:Segn el tem 5.6.1.1, para Tanques cuyo dimetro D, es menor a 50 ft ( 15 m) , el espesor mnimo, no puede ser menor a 3/16" ( 5 mm).

    En base a lo anterior, los espesores mnimos calculados, son los siguientes:

    mm

    mm

    mm

    mmEspesor a ser usado OK

    mm

    mm

    mm

    mmEspesor a ser usado OK

    mm

  • mm

    mm

    mmEspesor a ser usado OK

    Inc.

    mm

    mm

    mmEspesor a ser usado OK

    inch

    mm

    mm

    mmEspesor a ser usado OK

    inch

    mm

    mm

    mmEspesor a ser usado OK

    Todas las lminas del fondo deben tener un espesor mnimo de 6 mm (1/4"), excluyendo cualquier sobre espesor de corrosin - Segn tem 5.4.1

    6.35 mm

    0.00 mm

  • 6.35 mm

    9,144.00mm

    7,315.20mm

    6.35mm

    Placas anulares en el fondo no son requeridas

    mmEl espesor mnimo requerido para tanques soportados por columnas y vigas internas, segn tem 5.10.3.2 del API - 650, es de 6.35 mm

    6.- CLCULO DE LOS ESPESORES DEL CUERPO DE ACUERDO AL APNDICE F, PARA LA PRESIN INTERNA DE DISEO, TEM F.7.1

    Virola V1

    mm

    Al calcular el espesor del cuerpo en base al apndice F, para tanques que requieren ser anclados, para resistir el empuje debido a la presin interior, el valor de "H" debe ser incrementado en la cantidad P/(9,8x G), en

  • mm

    mm

    mm OK

    mm

    mm

    mm

    mm OK

    mm

    mm

    mm

    mm OK

    inch

    mm

    mm

    mm OK

  • inch

    mm

    mm

    mm OK

    inch

    mm

    mm

    mm OK

    7.- CALCULO DEL TANQUE CON PRESIN EXTERNA SEGN APNDICE V - API 650

    0.06 psig

    8.99 lb/ft2

    Como la presin de vaco o presin exterior es 0,0625 lb/in2, valor mayor a 0,036 lb/in2, se aplica el apndice V, Segn V.1

    7.1 - VERIFICACIN DEL ESPESOR DEL TECHO FIJO

    Pr = El mayor valor entre DL+Lr o S) +0,4 Pe (1) 0

    Pr = DL+ Pe+ 0,4 (Lr o S) (2)

    7.65 lb/ft2

    25.00 lb/ft2

    36.25 lb/ft2

    26.64 lb/ft2

    36.25 lb/ft2

    Conclusin: Los espesores calculados a presin Interna por el apndice F, son los mismos que los requeridos por el Mtodo del Pie Menos Uno, por lo que usaremos para los espesores del cuerpo los

  • El espesor requerido para la lmina de un techo cnico es:

    1.07 inch

    Este espesor no es prctico. Calculamos el espesor para un techo domo soldado por traslape con R = 1 x D = D

    0.15 inch

    0.25 inch

    Y de acuerdo al ejemplo indicado en el apndice V, se puede utilizar indistintamente un techo cnico soportado con ese espesor

    0.25 inch

    30.00 ft

    24.00 ft

    0.25inch

    14.89 ft

    120.00 ---

    16.00 ---

    6.28 ft

    15.00 ---

    20.00 ---

    0.08 ft

    4.71 ft

  • 10.19 lb/ft2

    35.19 lb/ft2

    25.00 lb/ft2

    180.58 lb/ft

    17.69 lb/ft

    0.10 ---

    0.61 ---

    8.42 ft

    -1.82 lb/ft2

    8.85 lb/ft

    536.11 lb

    2,798.86 lb-ft

    20,000.00 psi

    1.68 inch3

    940.47 lb

    536.11 lb

  • 4,396.84 lb

    24.96 ft

    101.11 ---

    CONC.1: OK

    170,577.53 psi

    0.06 ---

    1.00 ---

    1.90 ---

    10,722.25 lb

    1,630.09 psi

    558.13 lb

    Ext. CORREAS

    UPN 160

    5.93

    2.44 inch

    14.76 lb/ft

  • 4.22 inch3

    CONC.2: OK

    Central Col.

    8" SCH 20

    8.63 inch

    8.13 inch

    2.96 inch

    22.36 lb-ft

    6.58 inch2

    CONC.3: OK

    4,954.96 lb.

    9.- CLCULO DE LA ESTABILIDAD DEL TANQUE AL VIENTO

    CARGA DEL VIENTO - tem 3.11 del API 650

    ft

    ft

    ft

    MPH

    TABLA DE PESOS DEL TANQUE

  • Peso (lbs) Peso (Ton)

    con C.A..

    7,400.62

    7,400.62

    5,546.11

    5,546.11

    5,546.11

    5,497.61

    36,937.19

    Peso lbs. con C.A..

    12,076.80

    Peso en lbs con C.A..

    12,162.78

    388.23

    4,954.96

    1,182.55

    1,728.41

    2,788.82

    Peso en lbs

    1,058,591.06 480.17

    71,037.19 32.22

    1,124,722.79 510.17

  • El espesor para los anillos a presin interna es similar a los calculados por el mtodo del pie menos uno

    10.- CALCULO DEL TANQUE PARA PRESIN INTERNA SEGN - APNDICE F - API 650

    0.12 lb/in2

    17.99 lb/ft2

    706.86 ft2

    12,713.27 lbs

    33,233.90 lbs

    12,076.80 lbs

    45,310.70 lbs

    El techo va a tratar de levantarse por cuanto no va soldado a las correas y el empuje debido a la presion del viento Pint = 21085,33 lbs es mayor al peso del techo > 12.076,30

    Relacion b es mayor que relacion a, no se requieren la aplicacion del item F.7, se debe realizar diseo bsico ms F.1 hasta F.6, anclajes por presin no son requeridos, se debe aplicar item F.5

    10.1 .- REA DE COMPRESIN REQUERIDA EN LA JUNTA TECHO - CUERPO - TEM F-5

    3.46 inch WC.

    82,223.31 ft-lb CHEQUEAR

    25.00 lb

    Segn el tem F.1.2 : Si la presin interna multiplicada por la seccin transversal del tanque, excede el peso del metal en el cuerpo, techo y cualquier estructura soportada por el cuerpo y techo, se siguen los

    Si por el contrario, la presin interna multiplicada por la seccin transversal del tanque excede, el peso del metal en el cuerpo, techo y cualquier estructura soporte en el cuerpo y el techo, pero no excede 2,5

  • 10.25 lb

    0.06 --- / DEG

    0.00inch

    0.00inch

    0.1875inch

    2" x 2" x 1/4" ---

    2.50inch

    0.25inch

    0.94 inch^2

    0.72inch

    3.58 DEG

    0.25inch

    180.00inch

    38,188.87 lb

    9.91 inch WC.

    0.68 inch^2 OK

    2,885.62inch

    OK

    8.06inch

    ok

  • 3.49inch

    ok

    3.61 inch^2 OKCONCLUSION: El area requerida a compresion A no es mas grande que el area propuesta A1, por lo que el angulo de tope L 2x2X1/4 inch, esta (OK).

    OK

    OK

    9.91 inch WC. OK

    A = rea de participacin en la junta cuerpo-techo debe ser determinada usando la figura F-2 y debe ser igual o exceder lo siguiente - Segn tem 5.10.5.2

    36.25 lb/ft2

    4.81 inch^2 A = rea de participacin en mm2 en la junta techo-cuerpo, debe ser determinada usando la figura F-2 y debe ser igual o exceder lo siguiente:( segn tem 5.10.6.2)

    3.10 inch^2

    Clculo de la presin de falla (F.6)

    14.65 inch WC. 11.- CUERPO NO RIGIDIZADOS- TEM V.8.1.1

    Para un tanque de cuerpo cilndrico no-rigidizado, sujeto a una presin externa suficiente para producir deformacin, la deformacin se producir en el campo elstico, cuando se cumpla la siguiente relacin

    36.00 ft

    0.19 inch

    36,000.00 lb/inch2

    29,500,000.00 lb/in2

  • 1.891,77 > 0,19 OK

    Conclusin: Los espesores para el cuerpo satisfacen la presin externa

    12.- VERIFICACIN DE LA PRESIN EXTERNA EN UN CUERPO CILNDRICO NO RIGIDIZADO - APNDICE V

    Segn tem v.8.1.2 - La presin externa en un cuerpo cilndrico no rigidizado, no debe sobrepasar la relacin:

    15.18 lb/ft2

    0.11 lb/in2

    Por definicin, Ps, la presin total externa de diseo, es el valor mayor, entre las cargas combinadas resultantes de la presin externa de diseo y el viento, como sigue:

    8.99 lb/ft2

    1.10

    1.10

    5.37 lb/ft2

    8.97 lb/ft2

    8.99 lb/ft2

    Por tem V.8.1.3 El espesor mnimo del cuerpo requerido, para una presin externa total y a la presin interna de diseo, es:

    0.15 inch

    0.19 inch

    Debido a que el espesor mnimo utilizado es mayor al requerido por clculo a presin externa e interna, entonces los espesores del cuerpo utilizados estn ok y el cuerpo no necesita ser rigidizado

  • 30.00 ft

    24.00 ft

    24.00 ft

    50.00 MPH

    0.17

    0.06 Inc.

    0.06 psi

    Nota: La depresin acta como una fuerza exterior, de acuerdo a la nota "d" del tem 5.9.7.1

    el valor H1 ser disminuido en la relacin 36 lb/ft2 / presin modificada.

    por definicin tenemos que la altura mxima del cuerpo no rigidizado, es:

    0.19inch

    320.18 ft

    5.00

    W = Ancho de cada lmina como se construye aproximadamente 5,97 CT = 71,65 Inch = 1820 mm

    (teniendo en cuenta las 2" del ngulo de tope, y la luz para soldar 6 x 1/8" =3/4".

    Wtr = Ancho transpuesto de lmina analizada

    t uniforme = Espesor del anillo en el tope como se construyo, inch

    t actual = Espesor del anillo analizado como se construyo, inch

    71.65inch

    71.65inch

    Inch3

  • 71.65inch

    71.65inch

    71.65inch

    70.98inch

    429.23inch

    35.77 ft

    Ht = 35.7692

    C0NCLUSIONES:

    14.- PRESIN DEL VIENTO SOBRE EL TANQUE

    La resistencia al volteo debe calcularse, usando las presiones del viento dadas en el tem 5.2.j

    La presin de diseo del viento es 18 lbf/ft2 (V/120)2, sobre la superficie vertical proyectada de

    superficies cilndricas.

    La presin de diseo del viento es 30 lbf/ft2 (V/120)2, sobre la superficie horizontal proyectada de

    superficies cnicas o doblemente curvadas.

    14.1.- TANQUES NO ANCLADOS POR VIENTO - TEM 5.11.2

    Los tanque no anclados deben satisfacer los dos criterios que se indican a continuacin:

    1. 0,6 Mw + Mpi < Mdl / 1,5

    2. Mw + 0,4 Mpi < (Mdl + MF)/2

    Donde:

    1. Mpi = Momento respecto a la junta Cuerpo - Fondo, debido a la presin interna de diseo.

    2. Mw = Momento resistente al volteo respecto a la junta Cuerpo-Fondo, debido a la presin del viento3. Mdl = Momento resistente al volteo respecto a la junta Cuerpo-Fondo, debido al peso del cuerpo, y al peso del techo, soportado por el cuerpo

  • 0.13 lb/inch2 =

    18.00 lb/ft2

    33,133.99 ft-lbs

    27,000.00 ft-lbs

    55,223.31 ft-lbs

    82,223.31 ft-lbs

    12,076.80 lbs

    33,233.90 lbs

    679,660.54 ft-lbs

    1,085.21 lb/ft

    102,278.63 lbs

    1,534,179.40 ft-lbs

    82,467.97 ft-lbs

    453,107.03 ft-lbs

  • Debido a que Mdl/1,5 > 0,6 Mw + Mp1 , No se requiere pernos de anclaje por viento

    95,476.90 ft-lbs

    1,106,919.97 ft-lbs

    Conclusin

    El Tanque no requiere pernos de Anclaje por viento

    15.- ANLISIS SSMICO - APNDICE E - (API 650), Ed 11 June 2007

    D

    1.00

    0.50

    0.40

    1.10

    1.50

    0.14

    0.68

    3.17 sec

    24.00 ft

    30.00 ft

    Tc= Periodo convectivo (sloshing) =

  • 1.00

    4.00 sec

    3.50

    2.00

    0.21

    0.67

    Tc Ac (OK)

    1.25

  • 24.00 ft

    30.00 ft

    1.00

    62.40 lb/ft3

    1,058,591.06 lb

    770,125.00 lb

    302,634.93 lb

    9.18 ft

    39,802.90 lb

    12.00 ft

    14,554.28 lb

    240.47 ft

    0.06

    3.58 DEG

  • 0.94 ft

    0.31 ft

    24.31 ft

    16.65 ft

    2,618,753.07 ft-lb16.- RELACIN DE ANCLAJE - TEM E-6.2.1.1.2

    Wa = fuerza resistente debido al contenido del tanque, por unidad de circunferencia del cuerpo cilndrico, usada para resistir el momento al volteo, en lbf/ft de circunferencia.

    36,000.00 psi

    0.00

    0.98

    1,817.34 lb/ft

    921.60 lb/ft

    1,817.34 lb/ft

    8,515.88 lb / pi() x D

    301.52 lb/ft de circunferencia.

  • 1.37

    3,402.56 lbf/ft circunferencia

    5,089.38 lbf/ft circunferencia

    8,491.94 lbf/ft circunferencia

    800,346.82 lb

    9.42

    84,919.44

    36,000.00 psi

    28,800.00 psi

    2.95 Inch2

    1.94inch

    Con este acero, el perno de anclaje es de un dimetro muy grande, por lo que procederemos a aumentar el numero de anclajes y a cambiar el tipo de acero de los pernos de anclaje.

    18.00

    44,463.71

  • 105,000.00 psi

    84,000.00 psi

    0.53 Inch2

    0.82inch

    Conclusin: 18 Pernos de anclaje de dimetro( 1 5/16" =1,31") calidad ASTM A-193-B7 , es el Adecuado

  • 27.19076569 mm

    3.775619664 mm

    11776

    10972.8

    6.35

    4539.822921

    /

    /

    1915.114882

    /

    /

    25.4

    1436.336161

  • 49.82198135

    172.0765268

    122.2545455

    269.2288452

    26.37768116

    /

    /

    2564.96008

    387.8679794

    1409.093727

    27.51901294

    427.4848639

    243.6875983

  • 1998.561987

    7608.119605

    12017.98628

    /

    /

    /

    4873.751966

    114.8474331

    253.6947542

  • 2252.256742

  • 16719.1 2.2046

    4570.9 2.2046

    6193.2 2.2046

    397.9 2.2046

    856.5 2.2046

    5517

    5478

    3358

  • 3358

    2517

    2517

    2517

    2459

    176.1

    750

    160

    355

    784

    2952

    536

    0

    33434.1 73708.81686 lb

    1500

    34934.1 77015.71686 lb

    0.1264

    4.58876E+04

    121.9995

  • 50.0198

    3.5763

    0.0000

    0.0000

    4.7625

    - ok

    63.5000

    6.3500

    605.1601

    18.2118 mm

    - O = angle of the cone elements to the horizontal

    6.3500 mm

    4,572.0000 mm

    1.73224E+04

    0.3577

    440.3845 mm2

    73,294.7357 mm 240.4682931 ft

    204.6654

  • 88.5364

    2,326.4402

    0.3577

    3,102.8105 mm2

    1,999.4301 mm2

    0.5290

  • ok

    ok

    ok

    ok

    ok

    ok

    ok

    ok

    ok

    ok

  • OK

    OK

    Tc= Periodo convectivo (sloshing) =

  • ok

    ok

  • altura lamina en pies 6 72 pulg

    1 2 3 4

    36 30 24 18

    densidad del producto 62.4

    superficie proyectada por el techo 46.40625 ft2

    h = 2.8125

    C.G. = centro de gravedad x-x = 1/3 x h = 0.9375 ft

    1" h20 = 0.0361 psi

  • 0.0361

    P = 3.46 inch h20 0.124877167

    V= 1.73 in h20 0.062453

  • elegir uno solo

    fE=22000 22000

    fE=20000 20000

  • fondo 0.125 1 hacia abajo

    disco central -0.10147767 -1 989.7726259

    total 24.96102233 columna central

    Cma2=[1-(LC2/rC2)^2/34700](33000 Y2/FS2) 12256.98019 L/R

  • SOBRE MODULO 2.512932067 FORMAS SIMPLES PARA: CORREAS, VIGAS

    FORMAS COMPUESTAS PARA: COLUMNAS

    LC/rC # PERFIL CLAVES-TUBECLAVES-PER

    USADO OTROS" 0 "C+C" 257-3

    101.1137892662 1 ANSI-8" 1-7"W+W" 302-

    SOBRE ESFUERZO 104.6430552 ANSI-10" 8-"C+W" 302-

    ANSI-12" 15-21

    ANSI-14" 22FORMAS SIMPLES PARA: CORREAS, VIGAS

    ANSI-16" 30FORMAS COMPUESTAS PARA: COLUMNAS

    ANSI-18" 38-45

    ANSI-20" 46-53

    ANSI-22" 54-60

    ANSI-24" 61-68

    ANSI-26" 69-72

    ANSI-28" 73-77

    ANSI-30" 78-82

  • 36858.92786

    10077.00614

    13653.52872

    877.21034

    1888.2399

  • O = angle of the cone elements to the horizontal

  • 5 6

    12 6

  • PSI

    PSI

  • elegir uno solo

  • FORMAS SIMPLES PARA: CORREAS, VIGAS

    FORMAS COMPUESTAS PARA: COLUMNAS

    PREFE_ NOMBRE

    RENCIAS DE BASE

    T PIPE

    FORMAS SIMPLES PARA: CORREAS, VIGAS

    FORMAS COMPUESTAS PARA: COLUMNAS

  • CONTADOR

    DE BASE

    0

  • Hoja1