Este documento presenta el análisis y diseño sísmico de un reservorio elevado tipo Intze de 600m3 ubicado en la Universidad Nacional de San Agustín. Los objetivos principales son realizar el análisis estructural y diseño en concreto armado del reservorio, revisar la normativa sísmica nacional e internacional, y verificar los resultados mediante el uso de elementos finitos. Adicionalmente, se muestran investigaciones sobre reservorios y su comportamiento durante sismos, incluyendo ejemplos en el Perú.

2. 4
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio
Elevado Tipo Intze de 600m3
Bach. Ebherlin Bruno Quispe Apaza

3. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Contenido
Capítulo 01: Introducción
Capítulo 02: Investigaciones y Normativa Existente
Capítulo 03: Análisis Estructural
Capítulo 04: Diseño Estructural en Concreto Armado
Capítulo 05: Memoria Descriptiva Reservorio Elevado
Conclusiones y Recomendaciones

4. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Los principales objetivos y alcances de esta tesis son:
 Realizar el Análisis y Diseño Estructural de un reservorio tipo Intze de 600m3 ubicado en el
Área de Ingenierías del Campus Universitario de la Universidad Nacional de San Agustín.
 Revisar la Normativa Nacional, las Normas y Estándares Internacionales sobre Diseño
Sísmico de Reservorios.
Como objetivos y alcances secundarios tenemos:
 Mostrar brevemente las consideraciones principales e investigaciones realizadas sobre el
tema.
 Realizar la verificación de los resultados obtenidos mediante el uso de elementos finitos a
través del SAP2000.
 Brindar los requerimientos mínimos de construcción del reservorio en estudio.
Objetivos y alcance

5. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Los Reservorios o Tanques son estructuras especialmente diseñadas y construidas con el
propósito de:
 Almacenar fluidos tales como agua, combustibles, productos químicos, y pueden
almacenar sustancias peligrosas (corrosivas o explosivas)
 Compensar las variaciones de los consumos que se producen durante el día en sistemas
de distribución de agua.
 Almacenamiento de agua durante interrupción por daños a tuberías de aducción o
estaciones de bombeo en situaciones de emergencia como incendios, eventos sísmicos.
 Reducir costos de reposición en caso de falla.
 Evitar desastres ambientales que un accidente puede provocar.
Por lo tanto, dada la necesidad de que continúen operando después de un evento sísmico, hace
que sea importante el estudio de su comportamiento.
Importancia de los Reservorios

6. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Reservorios en Sistema de Abastecimiento de Agua
Importancia de los Reservorios

7. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Uno de los reservorios más importantes de nuestro país se encuentra ubicado en la Planta de
Licuefacción de Gas Natural, Pampa Melchorita, a 170 kilómetros al sur de Lima en un terreno
desértico de 521 hectáreas de extensión, donde se reduce el volumen del gas unas 600 veces
para convertirlo a su estado líquido, tras un proceso de purificación y enfriamiento. El gas natural
llega a la planta desde el lote 56 del yacimiento de Camisea, Cusco, e ingresa al gasoducto de
408 kilómetros de largo a la altura de la zona de Chiquintirca, en la región de Ayacucho, rumbo a
Pampa Melchorita.
La planta cuenta con instalaciones de refrigeración y licuefacción que permiten que el gas
natural ingrese a los dos tanques de almacenamiento, que tienen una capacidad de 130,000 m3
cada uno, a una temperatura de 163°C bajo cero. Una vez convertido en líquido, el gas natural
es embarcado en buques metaneros que atracarán en el muelle de carga,
Importancia de los Reservorios

8. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Importancia de los Reservorios

9. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Clasificación de los Reservorios
RESERVORIOS
MATERIAL
CONCRETO ARMADO
CONCRETO
PRESFORZADO
ACERO
GEOMETRÍA
CUBICO
CILINDRICO
ESFERICO
INTZE
ALTURA
PROFUNDIDAD
ELEVADO
APOYADO
ENTERRADO
CIMENTACIÓN
RÍGIDA
FLEXIBLE
PROFUNDA
AISLADOR SISMICO
CUBIERTA
SIN CUBIERTA
NORMAL
FLOTANTE

10. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Clasificación de los Reservorios

11. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Clasificación de los Reservorios

12. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Reservorios y Eventos Sísmicos en el Mundo
Reparación de Grietas por flexión en el fuste del tanque elevado 500m3. Gujarat, India.
Tanque de agua colapsado 265m3 Gujarat, India.

13. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Reservorios y Eventos Sísmicos en el Mundo
Incendio en Tanque de Almacenamiento de Petróleo por Sismo, Japón

14. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Reservorios y Eventos Sísmicos en el Perú
Evaluación de Reservorios tras el sismo de Pisco 15 de Agosto 2007 (Fuente: J. Kuroiwa 2012)
Ítem Reservorios
Volumen
(m3)
Año Estado Actual Tipo
1 Angostura Limón 350 1,989 Regular Elevado con fuste
2 Angostura Limón 400 2,005 Regular Apoyado
3 Urb. San Joaquín 1,000 1,966 Regular Elevado con fuste
4 Balneario Huacachina 375 1,966 En mal estado Apoyado
5 Urb. San Isidro 350 1,966
Dañado requiere
rehabilitación
Elevado con vigas y
columnas
6 Urb. José de la Torre U. 1,500 1,971 Req. rehabilitación Elevado con fuste
7 Estadio José Picasso P. 1,500 1,971 Bueno Elevado con fuste
8 AA.HH. ADICSA 1,000 1,989
Req.
reforzamiento en
base
Apoyado
9 Urb. Angostura Alta 600 1,982 Bueno Elevado con fuste
10 Caserío de Cachiche 20 1,982 En mal estado
Elevado con vigas y
columnas
11 P.J. Sta. Rosa de Lima 500 1,991 Regular Apoyado
12 Reservorio Central 1,200 1,994 En mal estado
Elevado con vigas y
columnas
13 P.J. Señor de Luren 160 1,991 Regular Apoyado
Total en m3 8,955 m3
Estado
Capacidad
(m3) %
Mal 4,445 49.6%
Regular 2,410 26.9%
Bien 2,100 23.5%
Total (m3) 8,955 100.0%
Mal
50%
Regular
27%
Bien
23%
COMPORTAMIENTO DE
RESERVORIO

15. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Reservorios y Eventos Sísmicos en el Perú
Tanque Elevado Dañado 1,500m3. Data de 1,960 fue el reservorio más afectado tras el sismo
quedó fuera de servicio, Sismo 15 Agosto 2007 Pisco (J. Kuroiwa 2012)

16. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Reservorios y Eventos Sísmicos en el Perú
Tanque elevado en la sede central de EMAPICA con daños en extremos de vigas y columnas. Está
fuera de servicio Sismo 15 Agosto 2007 Pisco (J. Kuroiwa 2012)

17. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Reservorios y Eventos Sísmicos en el Perú
Reparación de nudos dañados en vigas y columnas de Tanque Elevado Sismo Nazca 12
Noviembre 1,996 (San Bartolomé Et al 1996)

18. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Reservorios y Eventos Sísmicos en Arequipa
Detalle de Reservorios en Arequipa (Fuente: Sedapar Plan Estratégico 2013-2017)
Item Reservorio Tipo Sistema
Volumen
(m3)
Año Estado Item Reservorio Tipo Sistema
Volumen
(m3)
Año Estado Item Reservorio Tipo Sistema
Volumen
(m3)
Año Estado
1 R-1 Apoyado Tomilla 2,260 1,926 Operativo 23 R-20 Apoyado Sabandia 380 1,975 Operativo 45 N-11 Apoyado Bedoya 750 1,992 Operativo
2 R-2 Apoyado Tomilla 2,260 1,926 Operativo 24 R-21 Apoyado Tomilla 1,250 1,980 Operativo 46 N-12 Apoyado Bedoya 750 1,992 Operativo
3 R-2 A Apoyado Tomilla 2,500 2,011 Operativo 25 R21 A Apoyado Tomilla 1,250 1,980 Operativo 47 N-13 Apoyado Bedoya 500 1,992 Operativo
4 R-3 Apoyado Tomilla 2,260 1,963 Operativo 26 R-22 Apoyado Tomilla 850 1,985 Operativo 48 N-14 Apoyado Tomilla 1,200 1,975 Operativo
5 R-4 Apoyado Tomilla 830 1,976 Operativo 27 R-23 Apoyado Sachaca 173 1,965 Operativo 49 N-15 Apoyado Tomilla 500 1,995 Operativo
6 R-5 Apoyado Tomilla 760 1,976 Operativo 28 R-23 A Apoyado Sachaca 600 1,997 Operativo 50 N-16 Apoyado Tomilla 1,000 1,995 Operativo
7 R-6 Apoyado Tomilla 850 1,975 Operativo 29 R-24 Apoyado Tingo 780 1,962 Operativo 51 N-21 Apoyado Tomilla 3,000 1,996 Operativo
8 R-7 Apoyado Tomilla 600 1,976 Operativo 30 R-25 Elevado Tomilla 150 *** Operativo 52 N-23 Apoyado Tomilla 900 1,974 Operativo
9 R-8 Apoyado Tomilla 830 1,984 Operativo 31 R-26 Elevado Tomilla 500 1,986 Operativo 53 N-24 Apoyado Tomilla 2,000 1,996 Operativo
10 R-9 Apoyado Tomilla 10,000 1,962 Operativo 32 R-27 Elevado Tomilla 150 1,984 Operativo 54 N-25 Apoyado Tomilla 750 1,990 Operativo
11 R9 A Apoyado Tomilla 10,000 2,001 Operativo 33 R-28 Apoyado Tingo 300 1,976 Operativo 55 N-25 A Apoyado Tomilla 750 2,000 Operativo
12 R-10 Apoyado Bedoya 3,890 1,926 Operativo 34 R-29 Apoyado Tomilla 1,200 1,995 Operativo 56 N-26 Apoyado Tomilla 1,600 2,006 Operativo
13 R-11 Apoyado Tomilla 2,400 1,963 Operativo 35 R-30 Apoyado Tomilla 1,200 1,995 Operativo 57 N-27 Apoyado Tomilla 2,000 2,003 Operativo
14 R-12 Elevado Tomilla 260 1,964 Operativo 36 R-31 Elevado Tomilla 220 1,998 Operativo 58 N-28 Apoyado Tomilla 2,800 2,006 Operativo
15 R-13 Apoyado Tomilla 830 1,964 Operativo 37 R-32 Apoyado Sabandía 1,000 2,004 Operativo 59 N-29 Apoyado Tomilla 2,800 2,001 Operativo
16 R-13 A Apoyado Tomilla 1,500 1,998 Operativo 38 N-3 Apoyado Tomilla 600 1,996 Operativo 60 N-42 Apoyado Tomilla 2,000 1,997 Operativo
17 R-13 B Apoyado Tomilla 200 2,000 Operativo 39 N-4 Apoyado Tomilla 1,000 1,993 Operativo 61 N-43 Apoyado Tomilla 750 1,986 Operativo
18 R-14 Apoyado Tomilla 280 1,973 Operativo 40 N-5 Apoyado Tomilla 1,000 1,993 Operativo 62 N-44 Apoyado Tomilla 500 1,994 Operativo
19 R-15 Apoyado Tomilla 2,140 1,966 Operativo 41 N-5 B Apoyado Tomilla 220 2,008 Operativo 63 N-49 Apoyado Tomilla 250 1,994 Operativo
20 R-16 Apoyado Tom/Bed 890 1,975 Operativo 42 N-8 Apoyado Bedoya 750 1,980 Operativo 64 R-19 Elevado - *1,500 1,983 Inoperativo
21 R-17 Apoyado Tom/Bed 590 1,976 Operativo 43 N-9 Apoyado Bedoya 240 1,992 Operativo 85,893 1,983
22 R-18 Apoyado Tom/Bed 650 1,974 Operativo 44 N-10 Apoyado Bedoya 500 1,992 Operativo
RESERVORIOS OPERATIVOS
Total
RESERVORIOS OPERATIVOS RESERVORIOS OPERATIVOS

19. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Reservorios y Eventos Sísmicos en Arequipa
Detalle de Reservorios en Arequipa (Fuente: Sedapar Plan Estratégico 2013-2017)
11
3
4
9
13
3
5
8
7
1
7
3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2014-2010
2010-2005
2005-2000
2000-1995
1995-1990
1990-1985
1985-1980
1980-1975
1975-1970
1970-1965
1965-1960
1960-1955
1955-1950
1950-1945
1945-1940
1940-1935
1935-1930
1930-1925
1925-1920
CONSTRUCCIÓN RESERVORIOS AREQUIPA

20. Análisis y Diseño Sísmico de un Reservorio Elevado Tipo Intze de 600m3
Capítulo 01: Introducción
Reservorios y Eventos Sísmicos en Arequipa
Reservorio R2 dañado por Sismos recurrentes y reparado parcialmente Miraflores, Arequipa
(Fuente INDECI)