diseÑo estanques horizontales aereos

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DISEÑO ESTANQUES HORIZONTALES AEREOS

BS 2594 "CARBON STEEL WELDED HORIZONTAL CYLINDRICAL STORAGE TANKS"

DISEÑO: Carlos Faulhaber P.

DISEÑO ESTANQUE 30 M3

PARAMETROS DE DISEÑO DIMENSIONES ESTANQUE

ACERO A37-24ES 2,750 mm 108.27 in

2.40 t/cm2 34,128 psi 8 mm 0.315 in

3.70 t/cm2 52,614 psi 2,766 mm 108.90 in

0.93 t/cm2 13,154 psi 5,000 mm 196.85 in

2.10E+03 t/cm2 2.99E+07 psi 680 mm 26.77 in

7.85 t/m3 300 mm 11.81 in

HORMIGÓN H-25 6 mm 0.236 in

2.40 t/m3 250 mm 9.84 in

200 kg/cm2 2,420 mm 95.28 in

2,800 kg/cm2 A44-28H 300 mm 11.81 in

SUELO 8 mm 0.315 in

1.70 t/m3 200 mm 7.87 in

10.0 t/m2 120.89 °

15.0 t/m2 30.89 m3 2.95%

PRODUCTO PESO TOTAL

1.00 t/m3 34.18 t 75,351 lb

5.8 psi 17.09 t 37,676 lb

VERIFICACIÓN ESTANQUE

ESFUERZOS POR FLEXIÓN LONGITUDINAL

559 psi < Sadm. c OK. 1,060 psi < Sadm. t OK.

266 psi < Sadm. c OK. 767 psi < Sadm. t OK.

501 psi

0.874

0.415

119.56 °

1.403 rad

9,658 psi

9,207 psi E=0,7 (F. DE JUNTA)

d =fy = e =fu = D =fs = L =Ea = A =ga = H =

t =gh = B =fc' = C =fyh = b =

ts =gt = h =

sadm.e = q =

sadm.s = V =

gL = P =pmax. = Q =

f1c = f1t+fp =f2c = f2t+fp =fp =K1 =K2 =b =D =

Sadm. c =Sadm. t =

F19

ANGULO DE CONTACTO DE LA SILLA

F20

VOLUMEN MAXIMO DEL ESTANQUE

F22

PESO TOTAL DEL ESTANQUE. NO INC. PESO DE SILLAS

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ESFUERZO POR CORTE TANGENCIAL (MANTO ATIESADO POR EL CABEZAL: A<=D/4)

2,547 psi < Sadm. s OK. (EN EL CABEZAL)

1,910 psi < Sadm. s OK. (EN EL MANTO)

0.864

1.982 rad

10,523 psi

ESFUERZO ADICIONAL EN EL CABEZAL USADO COMO ATIESADOR

1,171 psi

6,235 psi

7,406 psi < Sadm. h OK.

0.397

1.356 rad

16,442 psi

ESFUERZO CIRCUNFERENCIAL EN EL EXTREMO DE LA SILLA (A<=D/4)

0 psi C/PL REF. SILLA: 0 psi

17,966 psi NO VERIFICA C/PL REF. SILLA: 8,878 psi < Sadm. c OK.

0.0130

2.087 rad

16,442 psi

COMPRESIÓN CIRCUNFERENCIAL EN EL MANTO SOBRE LA SILLA

4,961 psi < fy/2 OK.

0.757

f3h =f3s =K3 =a =

Sadm. s. =

f5 =fp =

f5 + fp =K5 =g =

Sadm. h =

f4(L>=8R) = f4(L>=8R) =f4(L<8R) = f4(L<8R) =

K4 =b =

Sadm. c =

f6 =K6 =

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SISMO TRANSVERSAL 0.25

FLEXIÓN:

38 psi ==> 596 psi < Sadm. c OK.

1,098 psi < Sadm. t OK.


833 psi < Sadm. t OK.

0.236

CORTE:

99 psi < Sadm. s OK. (CABEZAL)

74 psi < Sadm. s OK. (MANTO)

0.135

SISMO LONGITUDINAL

FLEXIÓN:

405 psi ==> 670 psi < Sadm. t OK.


CORTE:

554 psi ==> 3,101 psi < Sadm. s OK. (CABEZAL)

415 psi ==> 2,326 psi < Sadm. s OK. (MANTO)

TENSIONES LOCALES EN EL MANTO (SOBRE LA SILLA):

630 psi < fs OK.

1,190 psi < fs OK.

7.128

13.460

1.055 rad

cs =

f1STc,t = f1c+f1STc =f1t+fp+f1STt =


K1S =

f3STH =f3STS =K3S =

f2SLc,t = f2c+f2SLc =f2t+fp+f2SLt =

f3SLh = f3h+f3SLh =f3SLs = f3s+f3SLs =

faSL =fbSL =Ka =Kb =q/2 =

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DISEÑO SILLA APOYO ESTANQUE

PROPIEDADES 8 mm

238 mm 8 mm

857 mm

34 cm2 1,041 cm4 5.55 cm

27 cm2 1,042 cm4 6.21 cm

3.22 < 200 OK.

10.36 < 200 OK.

131.42

PLANCHA BASE SILLA

395.75 mm 5.60 kg/cm2

405 kg/cm/cm 11.62 mm USAR 12 mm

ESTABILIDAD Y RELACIONES DE ESBELTEZ

15.13 < 16.26 OK. (ATIESADORES)

29.77 < 336.7 OK. (ALMA)

107.17 < 342.3 OK. (ALMA)

SOLICITACIONES

6.99 t 1.56 t (DESCARGA ESTATICA)

8.41 t 2.80 t (SISMO TRANSVERSAL)

1.52 t 0.34 t (SISMO LONGITUDINAL)

15.40 t 4.36 t (CARGA TOTAL)

49.81 t cm 3.85 t cm (FLEXION)

APLASTAMIENTO

0.87 t/cm2 < 0,9fy OK.

0.22 t/cm2 < 0,9fy OK.

es =h1 = ea =h2 =A1 = I1 = r1 =A2 = I2 = r2 =l1 =l2 =cc =

e = smáx.=

M = tB = tB =

B-es/2ea =h1/es =h2/es =

Q1E = Q2E =Q1ST = Q2ST =Q1SL = Q2SL =Q1T = Q2T =M1 = M2 =

fa1 =fa2 =

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PANDEO

0.46 t/cm2 < 1.43 t/cm2 OK. (ATIESADOR)


0.15 t/cm2 < 0.62 t/cm2 OK. (ALMA)

CORTE

0.02 t/cm2 < 0,4fy OK.

FLEXION

0.60 t/cm2 < 0,6fy OK.

0.05 t/cm2 < 0,6fy OK.

ESFUERZO DE TRACCIÓN EN EL ALMA DE LA SILLA

3,463 psi < Sadm.ts OK. 4,216 psi < Sadm. t. OK.

0.205

2.23 in2

8,769 psi

PERNOS DE ANCLAJE (ASTM A307) 3/4 in

4.27 t 3.14 t 2.15 cm2

0.33 t/cm2 < 0,7 t/cm2 OK.

0.73 t/cm2 < 1.23 t/cm2 OK.

fc1 = Fa1 =fc2 = Fa2 =Sfb = Fb =

fv =

fb1 =fb2 =

f7 = SISMO ==> f7SL =K7 =Aeff =

Sadm.ts =

PERNOS =

Vp = Tp = At =fVp =fTp = FTadm. =

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DISEÑO FUNDACIÓN ESTANQUE

SOLICITACIONES

17.250 t (INC. PESO SILLA) 0.60 m

2.087 rad 119.57 ° 0.40 m

23.576 t 0.30 m

27.292 t 0.35 m

19.860 t 1.50 m

11.12 t m 2.50 m

4.36 t m 2.50 m

0.47 m 0.93 >= 0,8 OK.

0.16 m 1.00 >= 0,8 OK.

0.22 m 1.00 >= 0,8 OK.

TENSIONES EN EL SUELO

6.29 t/m2 < 10.0 t/m2 OK.

13.46 t/m2 < 15.0 t/m2 OK.

11.93 t/m2 < 15.0 t/m2 OK.

9.94 t/m2 < 15.0 t/m2 OK.

ARMADURA FUNDACION

1.47 t/m2

8.36 t/m2 6.19 t/m2

6.38 t/m2 4.21 t/m2

-0.39 t m/m -0.06 t m/m 0.39 t m/m

0.75 t m/m

5.27 t m

10.0 cm2/m USAR Fe 12 @ 100

10.0 cm2/m USAR Fe 12 @ 100

8.0 cm2/m USAR Fe 12 @ 125 (ARMADURA MINIMA REPARTICION)

QT = h1 =x = h2 =QL = hf =QBc = B1 =QBt = B2 =ML = L1 =MB = L2 =eL = L2'/L2 =eBc = B2c'/B2 =eBt = B2t'/B2 =

smáx.e = sadm.e =smáx.s.L = sadm.s =smáx.s.Bc = sadm.s =smáx.s.Bt = sadm.s =

q =sdc = sic =sdt = sit =Mic = Mit = Mi =Md =

Mem =Asf =Asm =

Asmín.r =

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ACERO A37-24ES 2,750 mm 108.27 in

2.40 t/cm2 34,128 psi 8 mm 0.315 in

3.70 t/cm2 52,614 psi 2,766 mm 108.90 in

0.93 t/cm2 13,154 psi 9,000 mm 354.33 in

2.10E+03 t/cm2 2.99E+07 psi 680 mm 26.77 in

7.85 t/m3 300 mm 11.81 in


2.40 t/m3 250 mm 9.84 in

200 kg/cm2 2,420 mm 95.28 in

2,800 kg/cm2 A44-28H 300 mm 11.81 in

SUELO 8 mm 0.315 in

1.70 t/m3 200 mm 7.87 in

10.0 t/m2 120.89 °

15.0 t/m2 54.64 m3 9.29%

PRODUCTO PESO TOTAL

1.00 t/m3 60.11 t 132,527 lb

5.8 psi 30.06 t 66,264 lb



555 psi < Sadm. c OK. 1,057 psi < Sadm. t OK.

1,367 psi < Sadm. c OK. 1,868 psi < Sadm. t OK.

501 psi

0.274

0.675

119.56 °

1.403 rad

9,658 psi



t =gh = B =fc' = C =fyh = b =

ts =gt = h =

sadm.e = q =

sadm.s = V =

gL = P =pmax. = Q =


Sadm. c =Sadm. t =

F19


F20


F22


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0.864

1.982 rad

10,523 psi


2,059 psi

6,235 psi


0.397

1.356 rad

16,442 psi



18,835 psi NO VERIFICA C/PL REF. SILLA: 9,234 psi < Sadm. c OK.

0.0130

2.087 rad

16,442 psi


8,725 psi < fy/2 OK.

0.757

f3h =f3s =K3 =a =

Sadm. s. =

f5 =fp =

f5 + fp =K5 =g =

Sadm. h =

f4(L>=8R) = f4(L>=8R) =f4(L<8R) = f4(L<8R) =

K4 =b =

Sadm. c =

f6 =K6 =

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FLEXIÓN:



342 psi ==> 1,709 psi < Sadm. c OK.


0.074

CORTE:



0.135

SISMO LONGITUDINAL

FLEXIÓN:

712 psi ==> 2,079 psi < Sadm. t OK.


CORTE:




1,109 psi < fs OK.

2,093 psi < fs OK.

7.128

13.460

1.055 rad

cs =



K1S =

f3STH =f3STS =K3S =




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PROPIEDADES 8 mm

234 mm 8 mm

853 mm

34 cm2 1,041 cm4 5.55 cm

27 cm2 1,042 cm4 6.21 cm

3.16 < 200 OK.

10.31 < 200 OK.

131.42

PLANCHA BASE SILLA

395.75 mm 9.84 kg/cm2

713 kg/cm/cm 15.41 mm USAR 16 mm



29.27 < 336.7 OK. (ALMA)

106.67 < 342.3 OK. (ALMA)

SOLICITACIONES






APLASTAMIENTO

1.53 t/cm2 < 0,9fy OK.

0.38 t/cm2 < 0,9fy OK.


e = smáx.=

M = tB = tB =



fa1 =fa2 =

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PANDEO



0.26 t/cm2 < 0.62 t/cm2 OK. (ALMA)

CORTE

0.04 t/cm2 < 0,4fy OK.

FLEXION

1.03 t/cm2 < 0,6fy OK.

0.08 t/cm2 < 0,6fy OK.



0.205

2.18 in2

8,769 psi

PERNOS DE ANCLAJE (ASTM A307) 1 in

7.51 t 5.53 t 3.91 cm2

0.32 t/cm2 < 0,7 t/cm2 OK.

0.71 t/cm2 < 1.25 t/cm2 OK.


fv =

fb1 =fb2 =


Sadm.ts =

PERNOS =


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SOLICITACIONES


2.087 rad 119.57 ° 0.40 m

38.898 t 0.30 m

42.012 t 0.35 m

35.784 t 1.80 m

19.56 t m 2.50 m

7.66 t m 3.00 m

0.50 m 1.00 >= 0,8 OK.

0.18 m 1.00 >= 0,8 OK.

0.21 m 1.00 >= 0,8 OK.


7.20 t/m2 < 10.0 t/m2 OK.

14.45 t/m2 < 15.0 t/m2 OK.

12.51 t/m2 < 15.0 t/m2 OK.

11.36 t/m2 < 15.0 t/m2 OK.

ARMADURA FUNDACION

1.47 t/m2

8.70 t/m2 6.86 t/m2

7.55 t/m2 5.71 t/m2

-0.75 t m/m -0.45 t m/m 0.75 t m/m

1.23 t m/m

8.83 t m

10.0 cm2/m USAR Fe 12 @ 100

10.0 cm2/m USAR Fe 12 @ 100





Mem =Asf =Asm =

Asmín.r =

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ACERO A37-24ES 2,750 mm 108.27 in

2.40 t/cm2 34,128 psi 10 mm 0.394 in

3.70 t/cm2 52,614 psi 2,770 mm 109.06 in

0.93 t/cm2 13,154 psi 13,000 mm 511.81 in

2.10E+03 t/cm2 2.99E+07 psi 680 mm 26.77 in

7.85 t/m3 300 mm 11.81 in


2.40 t/m3 250 mm 9.84 in

200 kg/cm2 2,420 mm 95.28 in

2,800 kg/cm2 A44-28H 300 mm 11.81 in

SUELO 10 mm 0.394 in

1.70 t/m3 200 mm 7.87 in

10.0 t/m2 120.31 °

15.0 t/m2 78.40 m3 4.54%

PRODUCTO PESO TOTAL

1.00 t/m3 87.82 t 193,616 lb

5.8 psi 43.91 t 96,808 lb



456 psi < Sadm. c OK. 858 psi < Sadm. t OK.

2,649 psi < Sadm. c OK. 3,051 psi < Sadm. t OK.

402 psi

0.133

0.775

119.84 °

1.399 rad

11,347 psi



t =gh = B =fc' = C =fyh = b =

ts =gt = h =

sadm.e = q =

sadm.s = V =

gL = P =pmax. = Q =


Sadm. c =Sadm. t =

F19


F20


F22


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0.874

1.987 rad

10,523 psi


3,026 psi

6,235 psi


0.400

1.356 rad

16,442 psi


15,551 psi < Sadm. c. OK. C/PL REF. SILLA: 7,556 psi < Sadm. c. OK.


0.0131

2.092 rad

16,442 psi


9,817 psi < fy/2 OK.

0.759

f3h =f3s =K3 =a =

Sadm. s. =

f5 =fp =

f5 + fp =K5 =g =

Sadm. h =

f4(L>=8R) = f4(L>=8R) =f4(L<8R) = f4(L<8R) =

K4 =b =

Sadm. c =

f6 =K6 =

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FLEXIÓN:


889 psi < Sadm. t OK.

662 psi ==> 3,312 psi < Sadm. c OK.


0.036

CORTE:



0.137

SISMO LONGITUDINAL

FLEXIÓN:

833 psi ==> 3,483 psi < Sadm. t OK.


CORTE:




1,308 psi < fs OK.

2,471 psi < fs OK.

7.183

13.572

1.050 rad

cs =



K1S =

f3STH =f3STS =K3S =




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PROPIEDADES 10 mm

228 mm 10 mm

837 mm

47 cm2 1,302 cm4 5.26 cm

36 cm2 1,303 cm4 6.02 cm

3.24 < 200 OK.

10.43 < 200 OK.

131.42

PLANCHA BASE SILLA

396.25 mm 14.39 kg/cm2

1,025 kg/cm/cm 18.48 mm USAR 20 mm



22.76 < 336.7 OK. (ALMA)

83.70 < 342.3 OK. (ALMA)

SOLICITACIONES






APLASTAMIENTO

1.81 t/cm2 < 0,9fy OK.

0.44 t/cm2 < 0,9fy OK.


e = smáx.=

M = tB = tB =



fa1 =fa2 =

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PANDEO



0.30 t/cm2 < 1.00 t/cm2 OK. (ALMA)

CORTE

0.05 t/cm2 < 0,4fy OK.

FLEXION

1.18 t/cm2 < 0,6fy OK.

0.09 t/cm2 < 0,6fy OK.



0.204

2.64 in2

8,769 psi

PERNOS DE ANCLAJE (ASTM A307) 1 1/4 in

10.98 t 8.10 t 6.25 cm2

0.29 t/cm2 < 0,7 t/cm2 OK.

0.65 t/cm2 < 1.30 t/cm2 OK.


fv =

fb1 =fb2 =


Sadm.ts =

PERNOS =


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SOLICITACIONES


2.071 rad 118.68 ° 0.40 m

55.057 t 0.30 m

58.047 t 0.35 m

52.068 t 2.00 m

28.60 t m 2.50 m

11.20 t m 3.50 m

0.52 m 1.00 >= 0,8 OK.

0.19 m 1.00 >= 0,8 OK.

0.22 m 1.00 >= 0,8 OK.


7.87 t/m2 < 10.0 t/m2 OK.

14.87 t/m2 < 15.0 t/m2 OK.

13.09 t/m2 < 15.0 t/m2 OK.

12.24 t/m2 < 15.0 t/m2 OK.

ARMADURA FUNDACION

1.47 t/m2

9.13 t/m2 7.45 t/m2

8.28 t/m2 6.60 t/m2

-1.14 t m/m -0.85 t m/m 1.14 t m/m

1.71 t m/m

12.70 t m

10.0 cm2/m USAR Fe 12 @ 100

11.8 cm2/m USAR Fe 16 @ 150





Mem =Asf =Asm =

Asmín.r =

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