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DISEÑO DE TANQUE APOYADO DE SECCION CIRCULAR

   DISEÑO DE LOSA DE CIMENTACION:

I. GEOMETRIA:
Seccion:    Circular
Radio:           9.525              m
Espesor:          0.60              m
Hh20:              5.1              m
Volumen:         1000               m3
a:               8.075              (Longitud del centro del tanque a la mitad de la cara de la cuba)
D:              15.850              m

Losa de Cimentacion:
          h=      0.60              m
           L=    19.05              m


II. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:
      ACERO:           fy =                   4200 kg/cm2
                        fs=                   2000 kg/cm2         Tracción Pura/Flexion; en caras secas
                        fs=                   1000 kg/cm2         Tracción Pura/Flexion; en caras húmedas

CONCRETO:                   f'c =              210 kg/cm2

Esfuerzo Concreto en Tracción:                                fst= 0.05f'c
                                                              fst=       10.5       kg/cm2

                             n=          Es             =           2.1*10^6              =               9.661
                                         Ec                       15000*(f'c)^1/2

                             K=          n              =              0.477
                                        n+r

                              r=         fs             =              1000               =             10.582
                                         fc                           0.45*f'c

                              j=        1-K/3           =              0.841


III. CÁLCULOS:

a) VERIFICACION POR ASENTAMIENTO:

                 Debe cumplirse que:                   GT                 <         Capacidad Portante:

                 Para Sismos:                          GT =            2*WT
                                                                        Ac

Donde:               WT :           Peso Total de la Estructura + Peso del Agua

    WT =                 1699 Tn

Ac   .R2       2850229.57 cm2
REEMPLAZANDO VALORES:

                             GT=              2*WT     Para caso de sismos.
                                               Ac

                             GT=              1.192    kg/cm2


OBSERVACION:                              Para que no falle por Asentamiento, la capacidad portante del terreno debe ser mayor que G T

                                          Asumiendo un capacidad portante del terreno de:                      1.5       kg/cm2


ESFUERZO DE REACCIÓN NETO SOBRE LA LOSA DE FONDO:

                             GN=          GTe - GLF             GLF = Peso de la Losa de Fondo =               410            =          1.44    T/m2
                                                                           Area de conctacto                 285.023

                                                                GTe= Pero del Reservorio Vacio =               699            =          2.452   T/m2
                                                                         Area de Contacto                   285.022957


                                                                GN=                1.012 T/m2
                                                                                                                 PRESION NETA SOBRE LA LOSA DE FONDO


ARMADURA INFERIOR DE LA LOSA:

                   Esta armadura se colocara en la cara seca de la losa en sentido Radial (abajo) y Circular (arriba)

1. ARMADURA RADIAL

M(-)=              K*GN*a^2                                      K=                 0.13
M(-)=                 8.581               ton-m                 GN=                1.012 T/m2
                                                                 a=                 8.08

Acero necesario:

                              M ()
                 As(  )                       =          9.627          cm2                    recub=        0.07      m
                             fs * j * d
                                                                                                      d=       0.53      m
                                                                                                       j=     0.841
                                                                                                     fs=      2000       kg/cm2
Varilla: 1"
         Area=           5.067                           Separacion:            0.53    m


CHEQUEO POR ACERO MÍNIMO:

            0.7* f ' c * b * d                                     f'c=          210    kg/cm2
  Asmin 
                  fy                                                fy=         4200    kg/cm2
                                                                     b=          100    cm
                                                                     d=           53    cm
ACERO RADIAL INFERIOR:
     Asmin=    12.801             cm2
                                                                 S< 0.30
Varilla: 3/4"
         Area=       2.850                      Separacion:         0.22    m

Varilla: 1/2"
         Area=       1.267                      Separacion:         0.10    m

2. ARMADURA TANGENCIAL (anillos):

M(+)=            K*GN*a^2                                K=             0.03
M(+)=               1.980         ton-m                 GN=            1.012 T/m2
                                                         a=             8.08

Acero necesario:

                       M ()            =          2.222      cm2                    recub=         0.07   m
         As(  ) 
                     fs * j * d                                                           d=        0.53   m
                                                                                           j=      0.841
                                                                                         fs=       2000    kg/cm2

ACERO TANGENCIAL INFERIOR:
Varilla: 1/4"                                                    S< 0.30
         Area= 0.317                            Separacion:       0.14      m


Debe cumplirse que:               Acero de los anillos es aproximadamente el 50% del Acero Radial

        As(+)= 0.50*As(-)

        As(+)=       6.400        cm2

Varilla: 1/2"                                                    S< 0.30
         Area=       1.267                      Separacion:       0.20      m


3. ARMADURA SUPERIOR DE LA LOSA:

M(+)=                GN*D^2                                         GN=           1.012         T/m2
                       24                                           D=           15.850         m

M(+)=                10.596       ton-m
ACERO SUPERIOR:
                                                                                      recub=      0.07   m
                      M ()            =           23.775      cm2                         d=     0.53   m
         As(  ) 
                     fs * j * d                                                             j=   0.841
                                                                                          fs=    1000    kg/cm2


Debe cumplirse que:               Acero de Refinamiento esta entre el 25% al 30% del As(+)

                        Asref = 0.30*As(+)

                        Asref =      9.053     cm2


AREA DE ACERO TOTAL (+):
                                               ASTotal(+) =    30.175 + 9.053

                                               ASTotal(+) =          39.229     cm2


Varilla: 1"                                                       S< 0.30
         Area=       5.067                       Separacion:       0.13         m

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  • 1. DISEÑO DE TANQUE APOYADO DE SECCION CIRCULAR DISEÑO DE LOSA DE CIMENTACION: I. GEOMETRIA: Seccion: Circular Radio: 9.525 m Espesor: 0.60 m Hh20: 5.1 m Volumen: 1000 m3 a: 8.075 (Longitud del centro del tanque a la mitad de la cara de la cuba) D: 15.850 m Losa de Cimentacion: h= 0.60 m L= 19.05 m II. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS: ACERO: fy = 4200 kg/cm2 fs= 2000 kg/cm2 Tracción Pura/Flexion; en caras secas fs= 1000 kg/cm2 Tracción Pura/Flexion; en caras húmedas CONCRETO: f'c = 210 kg/cm2 Esfuerzo Concreto en Tracción: fst= 0.05f'c fst= 10.5 kg/cm2 n= Es = 2.1*10^6 = 9.661 Ec 15000*(f'c)^1/2 K= n = 0.477 n+r r= fs = 1000 = 10.582 fc 0.45*f'c j= 1-K/3 = 0.841 III. CÁLCULOS: a) VERIFICACION POR ASENTAMIENTO: Debe cumplirse que: GT < Capacidad Portante: Para Sismos: GT = 2*WT Ac Donde: WT : Peso Total de la Estructura + Peso del Agua WT = 1699 Tn Ac   .R2  2850229.57 cm2
  • 2. REEMPLAZANDO VALORES: GT= 2*WT Para caso de sismos. Ac GT= 1.192 kg/cm2 OBSERVACION: Para que no falle por Asentamiento, la capacidad portante del terreno debe ser mayor que G T Asumiendo un capacidad portante del terreno de: 1.5 kg/cm2 ESFUERZO DE REACCIÓN NETO SOBRE LA LOSA DE FONDO: GN= GTe - GLF GLF = Peso de la Losa de Fondo = 410 = 1.44 T/m2 Area de conctacto 285.023 GTe= Pero del Reservorio Vacio = 699 = 2.452 T/m2 Area de Contacto 285.022957 GN= 1.012 T/m2 PRESION NETA SOBRE LA LOSA DE FONDO ARMADURA INFERIOR DE LA LOSA: Esta armadura se colocara en la cara seca de la losa en sentido Radial (abajo) y Circular (arriba) 1. ARMADURA RADIAL M(-)= K*GN*a^2 K= 0.13 M(-)= 8.581 ton-m GN= 1.012 T/m2 a= 8.08 Acero necesario: M () As(  )  = 9.627 cm2 recub= 0.07 m fs * j * d d= 0.53 m j= 0.841 fs= 2000 kg/cm2 Varilla: 1" Area= 5.067 Separacion: 0.53 m CHEQUEO POR ACERO MÍNIMO: 0.7* f ' c * b * d f'c= 210 kg/cm2 Asmin  fy fy= 4200 kg/cm2 b= 100 cm d= 53 cm
  • 3. ACERO RADIAL INFERIOR: Asmin= 12.801 cm2 S< 0.30 Varilla: 3/4" Area= 2.850 Separacion: 0.22 m Varilla: 1/2" Area= 1.267 Separacion: 0.10 m 2. ARMADURA TANGENCIAL (anillos): M(+)= K*GN*a^2 K= 0.03 M(+)= 1.980 ton-m GN= 1.012 T/m2 a= 8.08 Acero necesario: M () = 2.222 cm2 recub= 0.07 m As(  )  fs * j * d d= 0.53 m j= 0.841 fs= 2000 kg/cm2 ACERO TANGENCIAL INFERIOR: Varilla: 1/4" S< 0.30 Area= 0.317 Separacion: 0.14 m Debe cumplirse que: Acero de los anillos es aproximadamente el 50% del Acero Radial As(+)= 0.50*As(-) As(+)= 6.400 cm2 Varilla: 1/2" S< 0.30 Area= 1.267 Separacion: 0.20 m 3. ARMADURA SUPERIOR DE LA LOSA: M(+)= GN*D^2 GN= 1.012 T/m2 24 D= 15.850 m M(+)= 10.596 ton-m
  • 4. ACERO SUPERIOR: recub= 0.07 m M () = 23.775 cm2 d= 0.53 m As(  )  fs * j * d j= 0.841 fs= 1000 kg/cm2 Debe cumplirse que: Acero de Refinamiento esta entre el 25% al 30% del As(+) Asref = 0.30*As(+) Asref = 9.053 cm2 AREA DE ACERO TOTAL (+): ASTotal(+) = 30.175 + 9.053 ASTotal(+) = 39.229 cm2 Varilla: 1" S< 0.30 Area= 5.067 Separacion: 0.13 m