diplomatura pucp - diseño de sistemas de concreto para c (1)

Diseño de Sistemas de Concreto para

Contención de Líquidos

Diseño de Sistemas de Concreto para Contención deDiseño de Sistemas de Concreto para Contención de Tierra y Líquidos

Profesor: Diego Villagómez M.g g

PUCP 2014

Profesor del cursoProfesor del cursoProfesor del cursoProfesor del curso

Prof. Diego Villagómez MoleroProf. Diego Villagómez MoleroIngeniero Civil Ingeniero Civil –– PUCPPUCPggIngeniero Estructural Ingeniero Estructural –– Jefe de Proyectos y del Jefe de Proyectos y del

Área de Innovación de PRISMA INGENIEROSÁrea de Innovación de PRISMA INGENIEROSÁrea de Innovación de PRISMA INGENIEROS Área de Innovación de PRISMA INGENIEROS SAC.SAC.

EE mail: dvillagomez@pucp edu pemail: dvillagomez@pucp edu peEE--mail: [email protected]: [email protected]

“Diplomatura en Diseño Estructural”

PUCP 2014

BibliografíaBibliografía

Rivera F., Julio. 2001. Análisis y Diseño de Rivera F., Julio. 2001. Análisis y Diseño de R i d C t A d Li ACIR i d C t A d Li ACIReservorios de Concreto Armado. Lima: ACIReservorios de Concreto Armado. Lima: ACI--UNIUNI..

MunshiMunshi JaveedJaveed A Sherman William C ReinforcedA Sherman William C ReinforcedMunshiMunshi JaveedJaveed A., Sherman William C. Reinforced A., Sherman William C. Reinforced Concrete Tanks.Concrete Tanks.

Gray, W.S., Manning, G.P. 1973. Concrete Water Gray, W.S., Manning, G.P. 1973. Concrete Water T B k Sil d O h El dT B k Sil d O h El dTowers, Bunkers, Silos and Other Elevated Towers, Bunkers, Silos and Other Elevated Structure, 5ta. Structure, 5ta. Edición. Londres: Edición. Londres: CementCement and and ConcreteConcrete AssociationAssociation..Concrete Concrete AssociationAssociation..

PORTLAND CEMENT ASSOCIATION. 1993. PORTLAND CEMENT ASSOCIATION. 1993. Circular Concrete Tanks Without Circular Concrete Tanks Without PrestressingPrestressing, , 11 Edi ióEdi ió E E U U PCAE E U U PCA1ra. 1ra. EdiciónEdición. E.E.U.U.: PCA. E.E.U.U.: PCA..


PUCP 2014

Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C. 1992. Estructuras Sanitarias de Concreto A.C. 1992. Estructuras Sanitarias de Concreto para el Mejoramiento del Ambiente, 1ra. Edición. para el Mejoramiento del Ambiente, 1ra. Edición. México: Instituto Mexicano del Cemento y del México: Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto A CConcreto A CConcreto, A.C.Concreto, A.C.

Luque Salvador E. 1997. Diseño de un Tanque Luque Salvador E. 1997. Diseño de un Tanque Elevado TipoElevado Tipo IntzeIntze de 1500 m3 de Capacidadde 1500 m3 de CapacidadElevado Tipo Elevado Tipo IntzeIntze de 1500 m3 de Capacidad de 1500 m3 de Capacidad con Estructura Portante de Fuste Cilíndrico. con Estructura Portante de Fuste Cilíndrico. Lima: Tesis PUCPLima: Tesis PUCP..

Diego Villagómez M. 2009. Reservorios Tipo Diego Villagómez M. 2009. Reservorios Tipo IntzeIntzepara el Sistema de Agua Potable en Iquitos. para el Sistema de Agua Potable en Iquitos. Lima: Tesis PUCPLima: Tesis PUCP..


PUCP 2014

Capítulo 1IntroducciónIntroducción

” “Diplomatura en Diseño Estructural”

Reservorios según el material:PUCP 2014

Water Towers of the World

School of Engineering, University of Warwick

Water Towers of the World

University of Warwick


Reservorios según lo que almacenan:PUCP 2014

Montajes Técnicos Escazu S.A.

Engineering Services


Reservorios según su ubicación respecto al terreno:PUCP 2014

Diario El Patagònico

C it l W t k


Capital Waterworks

Ventajas y desventajas del Ventajas y desventajas del CoAoCoAo como material:como material:PUCP 2014

Ventajas:Ventajas:

-- Su mantenimiento es menor por lo que a la larga son más económicas.Su mantenimiento es menor por lo que a la larga son más económicas.p q gp q g-- El concreto armado tiene una mayor capacidad de resistir cargas y, por El concreto armado tiene una mayor capacidad de resistir cargas y, por ende, el reservorio podría ser más grande y almacenar un volumen mayor.ende, el reservorio podría ser más grande y almacenar un volumen mayor.-- En nuestro medio existe mano de obra calificada y procesos constructivos En nuestro medio existe mano de obra calificada y procesos constructivos adecuados que hacen posible que la construcción no sea complicada.adecuados que hacen posible que la construcción no sea complicada.-- Es más durable en ambientes agresivos ya que hay un mejor control de la Es más durable en ambientes agresivos ya que hay un mejor control de la corrosión ya que el concreto protege al acero de refuerzo.corrosión ya que el concreto protege al acero de refuerzo.

Desventajas:Desventajas:

A diferencia de los reservorios metálicos y de aluminio el costo deA diferencia de los reservorios metálicos y de aluminio el costo de-- A diferencia de los reservorios metálicos y de aluminio, el costo de A diferencia de los reservorios metálicos y de aluminio, el costo de construcción es mayor y la detección y control de fugas de agua es más construcción es mayor y la detección y control de fugas de agua es más complicado.complicado.-- No es posible el desmontaje de la estructura por lo que el porcentaje deNo es posible el desmontaje de la estructura por lo que el porcentaje deNo es posible el desmontaje de la estructura, por lo que el porcentaje de No es posible el desmontaje de la estructura, por lo que el porcentaje de recuperación es casi nulo.recuperación es casi nulo.


PUCP 2014

Objetivos

•• Estudiar el comportamientoEstudiar el comportamiento•• Estudiar el comportamiento Estudiar el comportamiento de los reservorios de de los reservorios de almacenamientos dealmacenamientos dealmacenamientos de almacenamientos de líquidos.líquidos.

•• Capacitar para el diseñoCapacitar para el diseño•• Capacitar para el diseño Capacitar para el diseño estructural de los reservorios estructural de los reservorios de almacenamientosde almacenamientosde almacenamientos.de almacenamientos.


Ejemplos a desarrollarPUCP 2014

Ejemplos a desarrollar•• Un reservorio circular de Un reservorio circular de

almacenamiento de aguaalmacenamiento de aguaalmacenamiento de agua almacenamiento de agua potable ubicado en la ciudad de potable ubicado en la ciudad de Lima.Lima.

•• Debido a requerimientos Debido a requerimientos hidráulicos, tienen un volumen hidráulicos, tienen un volumen de 2000 m3 de 20 m dede 2000 m3 de 20 m dede 2000 m3, de 20 m de de 2000 m3, de 20 m de diámetro y una altura de 7.00 diámetro y una altura de 7.00 metros.metros.

•• El estudio de mecánica de El estudio de mecánica de suelos consideró un suelo de suelos consideró un suelo de perfil tipo S2 con un periodoperfil tipo S2 con un periodo TpTp


perfil tipo S2, con un periodo perfil tipo S2, con un periodo TpTp= 0.6 s y factor de suelo S=1.2.= 0.6 s y factor de suelo S=1.2.

Un tanque de cloraciónUn tanque de cloración

PUCP 2014

•• Un tanque de cloración Un tanque de cloración perteneciente a una planta de perteneciente a una planta de tratamiento de aguas residuales tratamiento de aguas residuales ggubicado en la ciudad de Lima.ubicado en la ciudad de Lima.

•• Debido a requerimientos Debido a requerimientos hid á li ti lhid á li ti lhidráulicos, tienen un volumen hidráulicos, tienen un volumen de 950 m3, dimensiones en de 950 m3, dimensiones en planta de 15 x 25 m y una altura planta de 15 x 25 m y una altura p yp yde 3.00 metros.de 3.00 metros.

•• El estudio de mecánica de El estudio de mecánica de l id ó l dl id ó l dsuelos consideró un suelo de suelos consideró un suelo de

perfil tipo S3, con un periodo perfil tipo S3, con un periodo TpTp= 0.9 s y factor de suelo S=1.4.= 0.9 s y factor de suelo S=1.4.yy


Un reservorio elevado tipoUn reservorio elevado tipo IntzeIntze

PUCP 2014

•• Un reservorio elevado tipo Un reservorio elevado tipo IntzeIntzeubicado en la ciudad de Iquitos.ubicado en la ciudad de Iquitos.

•• Debido a requerimientosDebido a requerimientosDebido a requerimientos Debido a requerimientos hidráulicos, tienen un volumen hidráulicos, tienen un volumen de 2000 m3 y una altura de 22 de 2000 m3 y una altura de 22

ttmetros.metros.•• El estudio de mecánica de El estudio de mecánica de

suelos consideró un suelo desuelos consideró un suelo desuelos consideró un suelo de suelos consideró un suelo de perfil tipo S2, con un periodo perfil tipo S2, con un periodo TpTp= 0.6 s y factor de suelo S=1.2= 0.6 s y factor de suelo S=1.2..


PUCP 2014

Capítulo 2

Consideraciones Consideraciones Especiales para el DiseñoEspeciales para el DiseñoEspeciales para el Diseño Especiales para el Diseño en Concreto Armado de en Concreto Armado de

R iR iReservoriosReservorios


Normas internacionalesPUCP 2014

Normas internacionales•• ACI 350ACI 350--06, 06, CodeCode RequirementsRequirements forforqq

EnvironmentalEnvironmental EngineeringEngineering Concrete Concrete StructuresStructures..

•• ACI 371ACI 371--98, 98, Guide Guide forfor thethe AnalysisAnalysis, , DesignDesign, , and and ConstructionConstruction of Concreteof Concrete--Pedestal Pedestal WaterWaterTowersTowers..

•• ACI 307ACI 307--98, 98, DesignDesign and and ConstructionConstruction of of ggReinforcedReinforced Concrete Concrete ChimneysChimneys..


PUCP 2014

CalidadCalidad del Concreto:del Concreto:

R i it di i d i ió i lRequisitos para condiciones de exposición especiales(ACI 350-06, tabla 4.2.2).


Factor de Durabilidad (ACI 350Factor de Durabilidad (ACI 350--06):06):

PUCP 2014

Factor de Durabilidad (ACI 350Factor de Durabilidad (ACI 350 06):06):φ Resistencia nominal requerida = Factor de durabilidad x (α CM + β CV + …)

Sd = ϕ fy ≥ 1 0 γ = wu Sd (comp) = 1 00Sd = ϕ fy ≥ 1.0 γ = wu Sd (comp) = 1.00γ fs ws

Valores para fs.

Para cortante: φ VS = Factor de durabilidad . [(α VCM + β VCV + …) - φ VC]


PUCP 2014

Factor de Durabilidad (ACI 350Factor de Durabilidad (ACI 350--01):01):

φ Resistencia nominal requerida = Factor de durabilidad x (α CM + β CV + …)

Valores para el factor de durabilidad.

φ VS = Factor de durabilidad . [(α VCM + β VCV + …) - φ VC]

donde el factor de durabilidad es 1 30donde el factor de durabilidad es 1.30.


Control de laControl de la FisuraciónFisuración por flexión:por flexión:

PUCP 2014

Control de la Control de la FisuraciónFisuración por flexión:por flexión:

b

dd


PUCP 2014

Control de la Control de la FisuraciónFisuración por tracción:por tracción:


PUCP 2014

Espesores, Armaduras y Recubrimientos Espesores, Armaduras y Recubrimientos Mínimos:Mínimos:Mínimos:Mínimos:

•• Espesor mínimo de muros 15 cm ó 20 cm (para tener Espesor mínimo de muros 15 cm ó 20 cm (para tener 5cm de recubrimiento)5cm de recubrimiento)5cm de recubrimiento).5cm de recubrimiento).

•• Altura de muro mayor a 3.00m => 30 cm mínimo de Altura de muro mayor a 3.00m => 30 cm mínimo de espesor (para reservorios rectangulares).espesor (para reservorios rectangulares).( g )( g )

•• Separación máxima de refuerzo = 30 cm. Mínimo usar Separación máxima de refuerzo = 30 cm. Mínimo usar varilla de ½”.varilla de ½”.


PUCP 2014

Espesores, Armaduras y Recubrimientos Espesores, Armaduras y Recubrimientos Mínimos:Mínimos:

Cuantías mínimas de acero de refuerzo por contracción py temperatura (ACI 350, tabla 7.12.2.1).


PUCP 2014

Espesores, Armaduras y Recubrimientos Espesores, Armaduras y Recubrimientos Mínimos:Mínimos:

Recubrimientos mínimos de concreto para el refuerzop(adaptado del ACI 350-06, capítulo 7.7.1).


PUCP 2014

Manejo de Juntas de Construcción:Manejo de Juntas de Construcción:

lbum

es W

ebP

ICA

SA

Á



PUCP 2014

Manejo de Juntas de Construcción:Manejo de Juntas de Construcción:Junta de DilataciónJunta de Dilatación



PUCP 2014

Manejo de Juntas de Construcción:Manejo de Juntas de Construcción:Junta de Contracción TotalJunta de Contracción Total



PUCP 2014

Manejo de Juntas de Construcción:Manejo de Juntas de Construcción:Junta de ConstrucciónJunta de Construcción


Consideraciones Especiales para Estructuras de SoporteConsideraciones Especiales para Estructuras de Soporte

PUCP 2014


Espesor y Armaduras Mínimas:Espesor y Armaduras Mínimas:

•• Espesor mínimo es de 20 cm.Espesor mínimo es de 20 cm.•• Cuantía mínima depende de la aceleración espectral Cuantía mínima depende de la aceleración espectral

asociada a un periodo de un segundo, representado asociada a un periodo de un segundo, representado por el coeficiente Av.por el coeficiente Av.



PUCP 2014


Valores de Av y Sa(T=1).

Refuerzo mínimo requerido(ACI 371-98, tabla 4.8.2).



PUCP 2014


Refuerzo en Aberturas:Refuerzo en Aberturas:

ch ltfAs ..'06.0≥

yf2

tAsd .508.0=d


PUCP 2014

Capítulo 3Análisis por Solicitaciones Análisis por Solicitaciones

de Gravedadde Gravedadde Gravedadde Gravedad


PUCP 2014

Estructura Laminar:t << otras dimensiones

blogs.levante-emv.com

t << otras dimensiones

M bM b•• Membrana.Membrana.•• Placa.Placa.•• Cáscara.Cáscara.


PUCP 2014

Membrana

noticiasvirgi.files.wordpress.com


PlacaPUCP 2014


PUCP 2014

Cáscara


PUCP 2014

Reservorio CircularReservorio Circular


PUCP 2014

Tanque rectangularTanque rectangular


PUCP 2014

Reservorio Elevado tipo Reservorio Elevado tipo lntzelntze


PUCP 2014

Solicitaciones estáticas Solicitaciones estáticas

Peso propio Presión hidrostática Sobrecarga


PUCP 2014

Peso propio

Deformación debido a cargas estáticas.

Presión hidrostática Sobrecarga


PUCP 2014

Cálculo de las Dimensiones de la CubiertaCálculo de las Dimensiones de la Cubierta

f

D

Gráfico para el cálculo de las dimensiones óptimas de una cúpulaGráfico para el cálculo de las dimensiones óptimas de una cúpula(ACI SP-28).


PUCP 2014

PredimensionamientoPredimensionamiento de Espesoresde Espesores

•• Análisis pAnálisis por esfuerzos de membrana.or esfuerzos de membrana.•• Bajo cargas de servicioBajo cargas de servicioBajo cargas de servicio.Bajo cargas de servicio.•• Esfuerzo admisible en tracción (fEsfuerzo admisible en tracción (ftt) = 10% de ) = 10% de f’f’cc(para cáscaras y anillos)(para cáscaras y anillos)(p y )(p y )

•• Esfuerzo admisible en compresión (Esfuerzo admisible en compresión (ffcc) = 45% de ) = 45% de f’f’cc(sólo para cáscaras)(sólo para cáscaras)

•• Esfuerzo admisible en compresión (Esfuerzo admisible en compresión (ffcaca) = 30% de ) = 30% de f’f’cc(sólo para anillos)(sólo para anillos)


PredimensionamientoPredimensionamiento de Espesoresde EspesoresPUCP 2014

Cubierta:Cubierta:



Cubierta:Cubierta:

Expresiones para el predimensionamiento de la cubierta esfèrica.



Paredes Paredes Cilíndricas:Cilíndricas:

•• Cálculo del espesor :Cálculo del espesor :t

aPC f

Te =



Fuste Cilíndrico:Fuste Cilíndrico:

•• Diseño gobernado por solicitaciones sísmicas.Diseño gobernado por solicitaciones sísmicas.

•• Se recomienda espesores de 20 a 30 cm.Se recomienda espesores de 20 a 30 cm.


Modelo de Elementos FinitosModelo de Elementos FinitosPUCP 2014

•• Estructura continua => Modelo de Elementos Finitos Estructura continua => Modelo de Elementos Finitos (MEF).(MEF).

( )( )•• Elementos Finitos (EF): pequeñas partes unidas en sus Elementos Finitos (EF): pequeñas partes unidas en sus nodos. nodos. •• Conjunto de elementos finitos = Malla de EFConjunto de elementos finitos = Malla de EFConjunto de elementos finitos Malla de EF Conjunto de elementos finitos Malla de EF


Construcción del ModeloConstrucción del ModeloPUCP 2014

Representación de las Solicitaciones Estáticas:Representación de las Solicitaciones Estáticas:

•• El peso propio de las cáscaras y anillos queda El peso propio de las cáscaras y anillos queda definido por:definido por:definido por:definido por:

-- el peso específico del materialel peso específico del material-- el espesor para el caso de las cáscaras y la el espesor para el caso de las cáscaras y la p p yp p y

sección transversal para el caso de los anillos.sección transversal para el caso de los anillos.

•• Sobrecarga (carga por unidad de área).Sobrecarga (carga por unidad de área).


Construcción del ModeloConstrucción del ModeloPUCP 2014

Representación de las Solicitaciones Estáticas:Representación de las Solicitaciones Estáticas:

•• La presión hidrostática , La presión hidrostática , que varía linealmente con la que varía linealmente con la γL

altura del líquido sobre el altura del líquido sobre el punto en estudio y con el punto en estudio y con el peso específico del líquidopeso específico del líquidopeso específico del líquido. peso específico del líquido.


PUCP 2014

Capítulo 4Análisis por Solicitaciones Análisis por Solicitaciones

SísmicasSísmicasSísmicasSísmicas


PUCP 2014

Comportamiento Dinámico

•• Masa Masa convectivaconvectiva•• Masa impulsivaMasa impulsiva


PUCP 2014

Sistema mecánico equivalente (Graham y Rodríguez, 1952).

Sistema mecánico equivalente simplificado (Housner, 1963).


PUCP 2014

Modos de Vibración del SistemaModos de Vibración del Sistema

Modo convectivo Modo impulsivo


PUCP 2014

Modos de Vibración del Sistema MecánicoModos de Vibración del Sistema Mecánico

Modo convectivo Modo impulsivo


Normas internacionalesPUCP 2014

Normas internacionales•• ACI 350.3ACI 350.3--06, 06, SeismicSeismic DesignDesign of of LiquidLiquid--gg qq

ContainingContaining Concrete Concrete StructuresStructures..•• API Standard 650API Standard 650, , Welded Tanks for Oil Welded Tanks for Oil ,,

StorageStorage..•• EUROCODIGO 8, EUROCODIGO 8, Disposiciones para el Disposiciones para el U OCO GO 8,U OCO GO 8, p pp p

Proyecto de Estructuras Proyecto de Estructuras SismorresistentesSismorresistentes..•• InternationalInternational BuildingBuilding CodeCode (IBC 2009)(IBC 2009)..International International BuildingBuilding CodeCode (IBC 2009)(IBC 2009)..


PUCP 2014

Cálculo de las Masas Convectiva e ImpulsivaCálculo de las Masas Convectiva e Impulsiva

Expresiones para el cálculo de la masa impulsiva y convectiva.


PUCP 2014

Cálculo de Ubicación de Masas Convectiva e ImpulsivaCálculo de Ubicación de Masas Convectiva e Impulsiva

Ubicación de la masa impulsiva y la masa convectiva considerando sólo la presión en las paredes.

Expresiones para el cálculo de hi/HL y hc/HL.“Diplomatura en Diseño Estructural”

PUCP 2014

Cálculo de Ubicación de Masas Cálculo de Ubicación de Masas ConvectivaConvectiva e Impulsivae Impulsiva

Ubicación de la masa impulsiva considerando la presión en las paredes y losa de fondo.

Ubi ió d l ti id d l ióUbicación de la masa convectiva considerando la presión en las paredes y losa de fondo.


PUCP 2014

Cálculo de Ubicación de Masas Cálculo de Ubicación de Masas ConvectivaConvectiva e Impulsivae Impulsiva

Expresiones para el cálculo de h’i/HL y h’c/HL.


PUCP 2014

Cálculo de los Periodos Convectivo e Impulsivo Cálculo de los Periodos Convectivo e Impulsivo

Periodo convectivo TPeriodo convectivo Tcc::

pp

Periodo impulsivo TPeriodo impulsivo T::Periodo impulsivo TPeriodo impulsivo Tii::

T=2T=2ππ(M’/K’)^(M’/K’)^½½


PUCP 2014

Cálculo de la ubicación del borde superior Cálculo de la ubicación del borde superior

““FreeboardFreeboard”:”:

pp


PUCP 2014

Representación de las Solicitaciones SísmicasRepresentación de las Solicitaciones Sísmicas

•• Por fuerzas o presiones estáticas equivalentes Por fuerzas o presiones estáticas equivalentes --Método EstáticoMétodo EstáticoMétodo EstáticoMétodo Estático

•• Por espectro de Por espectro de pseudopseudo--aceleración aceleración -- Método Método Dinámico.Dinámico.Dinámico.Dinámico.

•• De acuerdo a E.030, la sismicidad local es De acuerdo a E.030, la sismicidad local es representada por los factores Z, S, U, C y R.representada por los factores Z, S, U, C y R.p p yp p y

•• ACI 350.3ACI 350.3--06: 5% de amortiguamiento para modo 06: 5% de amortiguamiento para modo impulsivo y 0.5% para el impulsivo y 0.5% para el convectivoconvectivo..


PUCP 2014


ACI 350.3ACI 350.3--06:06:

Factor de Reducción R


Factor de Reducción R

PUCP 2014


Espectro de diseño


PUCP 2014

Representación de Representación de lsls Solicitaciones SísmicasSolicitaciones Sísmicas

Método Estático:Método Estático:


PUCP 2014

Representación de Representación de lsls Solicitaciones SísmicasSolicitaciones Sísmicas


rWSZUCP ×=i

ir RSZUCP ×=


Representación de Representación de lsls Solicitaciones SísmicasSolicitaciones SísmicasPUCP 2014

Representación de las Solicitaciones Sísmicas en Representación de las Solicitaciones Sísmicas en modelo (Método Estático):modelo (Método Estático):modelo (Método Estático):modelo (Método Estático):

Representación de la fuerza deinercia de las paredes cilíndricas

Representación de lafuerza de inercia de lacubierta y del fondo

esféricoinercia de las paredes cilíndricas,fondo troncocónico y fuste cilíndrico

esférico


PUCP 2014


Método Estático:Método Estático:W

i

iii R

WSZUCP ×=

ccc R

WSZUCP ×=

ccc R

Di d i (di t ib ió ti l)Diagramas de presiones (distribución vertical)Debido a masas convectiva e impulsiva.


PUCP 2014



Fuerzas por unidad de longitud vertical (diagramas equivalentes)Fuerzas por unidad de longitud vertical (diagramas equivalentes)Debido a masas convectiva e impulsiva.

Fuerzas por unidad de longitud vertical Pcy y Piy.


PUCP 2014



Distribución de presiones en reservorios rectangulares en planta.Distribución de presiones en reservorios rectangulares en planta.Debido a masas convectiva e impulsiva.

Presiones en reservorios rectangulares.


PUCP 2014



Distribución de presiones en reservorios circulares en planta.Distribución de presiones en reservorios circulares en planta.Debido a masas convectiva e impulsiva.

Presiones en reservorios circulares.


Representación de las Solicitaciones SísmicasRepresentación de las Solicitaciones SísmicasPUCP 2014

Representación de las Solicitaciones Sísmicas en Representación de las Solicitaciones Sísmicas en modelo (Método Estático):modelo (Método Estático):modelo (Método Estático):modelo (Método Estático):

Zonas de fuerzas por unidad de área constantes paraZonas de fuerzas por unidad de área constantes pararepresentar las presiones debidas a la masa

convectiva e impulsiva.


PUCP 2014


Método Dinámico:Método Dinámico:

Espectro de pseudo-aceleración de diseño para el caso de un reservorio l d bi d l í i 3 fil d l ti S1elevado ubicado en la zona sísmica 3 y en un perfil de suelo tipo S1.


PUCP 2014


Método Dinámico:Método Dinámico:

22. ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

ccc T

Mk π

⎠⎝

Modelo Dinámico Equivalente de un Reservorio ElevadoModelo Dinámico Equivalente de un Reservorio Elevado.



Representación de las Solicitaciones Sísmicas Representación de las Solicitaciones Sísmicas (Método Dinámico):(Método Dinámico):(Método Dinámico):(Método Dinámico):

•• El modelo debe reflejar la masa y rigidez de los El modelo debe reflejar la masa y rigidez de los elementos que conforman a la estructura.elementos que conforman a la estructura.elementos que conforman a la estructura. elementos que conforman a la estructura. •• La masa impulsiva es asignada a las paredes de la La masa impulsiva es asignada a las paredes de la cuba como una masa por unidad de área.cuba como una masa por unidad de área.




•• Para la masa Para la masa convectivaconvectiva es necesario crear un grupo de es necesario crear un grupo de nodos entre los cuales se distribuye esta masa.nodos entre los cuales se distribuye esta masa.yy


PUCP 2014



•• Con el modelo dinámico equivalente y el espectro de Con el modelo dinámico equivalente y el espectro de pseudopseudo--aceleración de diseño se determinan losaceleración de diseño se determinan lospseudopseudo aceleración de diseño se determinan los aceleración de diseño se determinan los desplazamientos y las fuerzas internas de la estructura desplazamientos y las fuerzas internas de la estructura usando procedimientos de superposición espectral.usando procedimientos de superposición espectral.•• La superposición modal recomendada es la media La superposición modal recomendada es la media cuadrática de los valores individuales (Raíz Cuadrada de cuadrática de los valores individuales (Raíz Cuadrada de la Suma de Cuadrados)la Suma de Cuadrados)la Suma de Cuadrados).la Suma de Cuadrados).•• En los programas de computación debe ingresarse el En los programas de computación debe ingresarse el espectro de diseño de espectro de diseño de pseudopseudo--aceleración como una aceleración como una


función espectral.función espectral.

PUCP 2014

Capítulo 5Fuerzas InternasFuerzas Internas


Análisis de la SuperestructuraAnálisis de la SuperestructuraPUCP 2014

Fuerzas Internas:Fuerzas Internas:

Fuerza Nθ Fuerza Mϕ

Fuerzas internas en la cubierta y en las paredes cilíndricas.“Diplomatura en Diseño Estructural”

Resultados del AnálisisResultados del AnálisisPUCP 2014

Fuerzas y Momentos de Diseño:Fuerzas y Momentos de Diseño:

Fuerza Nθ (ton / m) debida a la envolvente de diseño

Momento Mϕ (ton.m / m) debido a la envolvente de diseñoenvolvente de diseño envolvente de diseño


Análisis de la SuperestructuraAnálisis de la SuperestructuraPUCP 2014

Fuerzas Internas:Fuerzas Internas:

Fuerzas internas en el fuste.


PUCP 2014

Capítulo 6Análisis de la CimentaciónAnálisis de la Cimentación


Análisis de la CimentaciónAnálisis de la CimentaciónPUCP 2014

Representación de las Condiciones de Apoyo:Representación de las Condiciones de Apoyo:

Modelo del suelo con comportamiento elástico.Modelo del suelo con comportamiento elástico.

Representación de los pilotes.



Representación de la Zapata :Representación de la Zapata :

δ (Asentamiento)

ks.δ

(Presión)

Análisis de zapata flexible en cimentaciones superficiales. Modelo de la zapata flexible en

cimentaciones superficiales.




Análisis de zapata flexible en cimentaciones profundas. Modelo de la zapata flexible en

cimentaciones profundas.




δ (Asentamiento)

ks.δ

(Presión)

Análisis de zapata rígida en cimentaciones superficiales.




Análisis de zapata rígida en cimentaciones profundas.profundas.



Cimentación Superficial:Cimentación Superficial:

Modelo para el análisis de la zapata

Momento Mθ (ton.m / m)debido a la envolvente de diseño.“Diplomatura en Diseño Estructural”


Cimentación Profunda:Cimentación Profunda:

Modelo para el análisis de los pilotes y de la zapata Fuerzas actuantes en los pilotespilotes y de la zapata



Cimentación Profunda:Cimentación Profunda:

Momento Mθ (ton.m / m) debido a la envolvente de diseño.


PUCP 2014

dout

tv.c

ombl

og.s

ketc

hed

Gracias.Gracias.


diplomatura pucp - diseño de sistemas de concreto para c (1)

Documents