El documento describe los diferentes tipos de cimientos para tanques de almacenamiento. Explica que los cimientos de murete o anillo de concreto son comunes para tanques de más de 30 pies de diámetro, ya que proporcionan una base plana, minimizan el asentamiento diferencial, previenen la entrada de agua y erosión del suelo debajo del tanque, y pueden usarse para evitar la flotación. También discute otros tipos de cimientos como suelo compactado, zapatas de concreto y losas, señalando las

1. Cimientos de tanques
5.1 Introducción a los cimientos de tanques
Esta sección se aplica a tanques cilíndricos verticales con fondos planos apoyados
uniformemente. Aunque los cimientos de tanques en muchos aspectos son iguales que otras
fundaciones, han evolucionado hasta convertirse en una forma relativamente especializada
con requisitos específicos. Algunos de los requisitos se cubren a continuación.
Esta sección también proporciona la base para los requisitos de anclaje debido a cargas de
viento, presión interna y cargas sísmicas.
5.1.1 Estudios preliminares
En las primeras fases de la ingeniería de cimientos de tanques, varios tipos de información
debe ser considerada y evaluada:
• Condiciones del sitio
• Acondicionamiento y asentamiento de equipos similares en áreas cercanas
• Condiciones del suelo, incluida la capacidad de carga del suelo y las características del
suelo.
• Montos aceptables y tasa de liquidación
• E~rt:1i presiones, presiones intersticiales y cantidades de deshidratación
• Códigos y normas aplicables
5.1,2 Códigos y normas
Hay un puñado de códigos y estándares que se utilizan con frecuencia por el diseñador del
tanque. Uno de los más útiles es el American Concrete Institute (ACI) Standard ACI 318 que
cubre los requisitos de estructuras de concreto armado con acero. El Código Uniforme de
Construcción (UBC) también proporciona una guía y principios útiles para el diseño de la
fundación.
Otra referencia útil se encuentra en API Standard 650, Apéndice B, así como API Standard
620, que proporciona útiles disposiciones de diseño de cimientos específicos para tanques
de almacenamiento.
5.1 .3 Investigaciones de suelos
Aunque se han construido muchos tanques sin las ventajas de los informes de suelos, las
ventajas de tener estos informes disponibles son sustanciales. El diseño de cimientos
generalmente comienza con las especificaciones provistas en el informe de suelos. El
informe de suelos aborda las condiciones del subsuelo, capacidad de carga del suelo y
asentamiento potencial. Estos están determinados por perforaciones de suelo, pruebas de
carga, muestreo y pruebas de laboratorio.

2. Además, uno de los aspectos más importantes de información disponible para el diseñador
de cimientos del tanque es la experiencia con estructuras similares disponible de un
ingeniero de suelos familiarizado con el área.
Aunque ha habido numerosos tanques construidos en sitios considerados como adecuados
por evaluación visual, algunos tanques se han asentado tanto como para dañarse durante
la prueba hidrostática. hay al menos uno caso donde un tanque se asentó durante la prueba
hidrostática y colapsó como como resultado del llenado.
Cuando las condiciones de la subrasante son inadecuadas para soportar el tanque sin
asentamientos indebidos, algunos de los siguientes enfoques han ha sido utilizados:
• Retire el material inadecuado y reemplácelo con material compactado adecuado de banco.
• Precargar el área de los cimientos propuestos mediante la construcción de suficiente
relleno.
• Diseñe la cimentación para reducir las presiones de apoyo mediante el uso de áreas de
cimentación extendidas y/o pilotes.
• Usar métodos de vibro compactación o compactación dinámica para estabilizar la
subrasante.
El Apéndice B de API 650 tiene más detalles sobre estos métodos.
5.2 Elementos importantes a considerar en Diseño de cimientos
5.2.1 Cota de Elevación de la cimentación
No sólo es importante la cota de elevación básica de los cimientos para una adecuada vida
útil del tanque, sino también la pendiente en la parte superior de la base que impacta los
costos, así como la vida útil y la constructibilidad. Algunos de los factores que afectan el
diseño de la cimentación son los siguientes:
5.2.1.1 Cota de Elevación de cimentación terminada.
Una causa importante de fallas del fondo es la corrosión de la parte inferior del fondo del
tanque. Varios factores contribuyen a esto:
• La cota de elevación final del fondo del tanque es importante por varias razones. Después
del asentamiento, la carcasa del tanque puede asentarse en condiciones húmedas. porque
el agua no puede drenar adecuadamente. Esto resulta en corrosión acelerada o picaduras
y una vida útil reducida en el fondo del tanque.
Los tanques deben diseñarse para que estén al menos entre 8 y 12 pulgadas por encima
del nivel del terreno circundante, si es posible, después del asentamiento. Cimientos que
son demasiado bajos o se asientan a una altura que es demasiado baja en relación con las
elevaciones de terreno circundantes son particularmente propensas a la corrosión del lado

3. inferior. Los cimientos construidos con tierra compactada son particularmente sujeto a este
problema también.
• Uso de un material que contiene sales minerales o está contaminado con materia orgánica
que puede descomponerse, inducir la corrosión microbiana o volverse ácida puede acelerar
la corrosión de la parte inferior.
La solución es utilizar un relleno apropiado. Cuando use un material granular como, por
ejemplo, si utiliza arena, debe limpiarse y lavarse para minimizar la presencia de sales y
minerales.
Otra consideración para establecer los cimientos de los tanques es la posibilidad de
flotabilidad del tanque debido a la inmersión en agua. La más probable causa de esto, es la
lluvia o agua contra incendios que llena la contención del área secundaria. Dado que los
tanques típicos requieren menos de 1 pie de inmersión para flotar fuera de la base, la
probabilidad de que esto suceda mientras los tanques están vacíos es relativamente alta.
La cota de elevación de la base de tanque debe proyectarse lo suficientemente alta para
evitar que se levante debido a las fuerzas de flotación que actúan sobre el tanque cuando
está vacío y el área de contención secundaria está llena con un nivel designado de agua,
como de 6 pulg., para el nivel máximo de líquido en la contención secundaria, el área
disponible, también es una consideración para establecer la elevación final del tanque.
Numerosas consideraciones y detalles necesitan ser evaluados en este caso, tales como
anclaje del tanque o la probabilidad de que el tanque esté vacío.
5.2.1.2, PERFIL DE LA CIMENTACIÓN Y GEOMETRÍA DE LA SUPERFICIE.
Aunque el examen visual superficial de las áreas de desplante de los cimientos del tanque
indica que se construyen como una superficie recta y plana, por lo general no lo son.
En cambio, sus perfiles superficiales los colocan en las siguientes categorías:
• Cono arriba.
Este es el perfil más común. Una pendiente típica de 1 a 2 se utiliza por cada 10 pies de
tramo horizontal. Este patrón previene y minimiza la intrusión de agua de lluvia desde la
periferia exterior a la parte inferior del tanque. También permite que no se formen capas
de agua, o fondos de agua, en el interior el tanque y permite migrar el agua del tanque
hacia la periferia del mismo para su extracción y su eliminación.
• Cono hacia abajo.
El fondo se inclina hacia el centro del tanque, y un sumidero interno generalmente se incluye
aquí para desde el fondo eliminar el agua. La tasa de pendiente es la misma que para un
tanque de cono hacia arriba.
• Fondo plano inclinado o "fondo de pala".
En este patrón, la parte inferior se construye como un plano. pero está inclinado hacia un
lado. Esto permite eliminar mejor el agua que un diseño de cono hacia arriba, pero tiene la

4. ventaja de que es más fácil de construir. Sin embargo, es un poco más complejo que la
construcción del caparazón se adapte a este patrón. Esta configuración generalmente se
limita a tanques de menos de 120 pies de diámetro, porque el cambio de elevación total a
través del diámetro del tanque se vuelve excesivo.
• Fondo recto y plano.
Para tanques pequeños no vale la pena proporcionar un fondo inclinado para servicios donde
no se requiere remoción de agua. Tampoco es necesario utilizar tanques de fondo inclinado.
5.2.2 Drenaje
El drenaje juega un papel clave en la vida útil de los cimientos de un tanque. No sólo la falta
de un drenaje adecuado causa la corrosión lateral y picaduras acelerada del fondo, sino que
también afecta la estabilidad del suelo y el rodamiento, la capacidad de carga puede verse
afectada por un drenaje inadecuado. En algunos casos, la salinidad del suelo brota cuando
las áreas de contención secundaria no han sido rápidamente drenadas después de la lluvia;
el suelo saturado se desestabiliza, resultando en el asentamiento del borde.
5.2.3 arena aceitada debajo del fondo del tanque
Aunque en la práctica común se usa un colchón de arena aceitada debajo del tanque, esto
se está volviendo ahora menos común, porque no se ha demostrado que la arena aceitada
reduzca la corrosión del fondo del tanque. De hecho, algunas empresas afirman que, al
contrario, provoca picaduras aceleradas en el fondo, en ciertos lugares o sitios, la arena
bituminosa se considera un contaminante orgánico que podría no ser aceptada como un
medio ambientalmente aceptable para colocar en el suelo.
5.3 Tipos de cimientos de tanques
Si bien es difícil clasificar todos los tipos de cimientos o basamentos posibles para los
tanques de almacenamiento, algunos tipos generales han demostrado ser los más comunes
para aplicaciones particulares de construcción de estas obras. Los tipos de cimientos pueden
dividirse en varias clasificaciones en orden generalmente creciente de costos:
• Suelo compactado
• anillo o dentellón de piedra triturada, de tipo “renchido”, de mampostería, de concreto
ciclópeo o de concreto armado
• zapata corrida circular de concreto con dado o dala de transmisión
• Losa o placa rígida de sección constante o variable
• dentellón, zapata corrida o losa de cimentación montados sobre pilotes.
A continuación, se presenta una breve discusión de cada tipo de basamento.
La Tabla 5.1 resume las características de varias fundaciones por tipo.

5. 5.3.1 Cimentación de murete o anillo circular de concreto
La cimentación del murete o anillo circular de concreto se llama así por su apariencia, que
se muestra en la figura 5.1. Se usa en cimientos para tanques de un diámetro de al menos
30 pies o más. En los tanques de gran diámetro suele ser la cimentación de concreto armado
la más rentable. Tiene muchas ventajas que han hecho que su uso se haya generalizado.
Las características de la cimentación de concreto armado son las siguientes:
• Cuando no existan capacidades de soporte de suelo adecuadas en la superficie, pero están
a cierta profundidad debajo de él, se puede usar un murete en anillo para proporcionar una
cimentación adecuada evitando el aplastamiento lateral del suelo.
• Proporciona una superficie de trabajo nivelada para que comience la construcción del
tanque. La comprobación de la planicidad para las tolerancias de construcción se realiza
relativamente fácil durante la construcción.
• Elimina virtualmente el fenómeno de asentamiento del borde. Se reduce asentamiento
diferencial de la cáscara y la distorsión resultante de la cáscara. Esto es importante,
particularmente para los tanques de techo flotante que deben tener carcasas relativamente
redondas para el correcto funcionamiento del techo.
• La pared circular o murete en anillo de concreto armado proporciona un buen medio para
sellar la fuga viniendo a comportarse como un revestimiento de contención debajo de los
tanques, donde este tipo de cimentación se utiliza.
• Los criterios de diseño para cimientos de muros circulares deben ser cuidadosamente
planificado y pensado debido a los numerosos tipos de carga, condiciones que se les pueden
aplicar, particularmente en el diseño de anclados de tanques. Se proporciona más
información sobre el diseño de la pared del anillo en el apartado de cargas de diseño.
• El potencial de pérdida repentina y catastrófica del contenido del tanque es reducido
debido a la probabilidad de que la rápida erosión del suelo debajo del tanque se reduce en
el caso de una fuga en el fondo.
• El potencial de erosión del soporte del tanque en el área de la campana debido al viento,
la lluvia y las aguas superficiales corrientes se reduce.
• paramentos o paredes en anillo deben ser proporcionados para que la presión bajo la base
de la pared del anillo que se apoya en el suelo es aproximadamente la misma que la presión
hidrostática que actúa sobre el fondo del tanque. Esto puede lograrse con algunas
suposiciones.
El peso que actúa sobre la pared del anillo es la suma del peso del cuerpo del tanque y la
porción del techo sostenido por él, el peso líquido se proyecta verticalmente sobre la pared
en anillo, y el peso del propio de la pared en anillo.
La fórmula para esto es
ancho de pared de anillo mínimo recomendado
Donde:
t = ancho de la pared del anillo, pies

6. P = presión hidrostática en el fondo del tanque, libras por cuadrado pie
f = fracción del ancho de la cimentación con líquido que se proyecta verticalmente en él
h = altura de la pared del anillo, pies.
Proporcionando el murete de anillo de esta manera, el asentamiento por lo general será
más uniforme que si este no fuera el caso.
• Para arcillas o suelos muy blandos, la diferencia de asentamiento entre el la pared del
anillo y el fondo del tanque pueden introducir hundimiento del fondo y tensiones en el fondo,
lo que resulta en la falla del fondo.

8. Basamentos característicos por tipo.
Tipo de basamento
Dentellón o murete en anillo
de concreto
Aplicaciones
Ventajas
Desventajas
otros
 Usualmente usado en tanques cuyo diametro excede de 30 pies
 requiere suelos buenos a medios, debidamente preparados
 se usa donde se requiere diseño para evitar levantamientos por flotación ya que
proporciona anclaje
 proporciona una base plana para la construcción de tanques
 puede proporcionar una base de anclaje
 minimiza el asentamiento diferencial de la coraza y del borde, aunque esto no suele ser
una consideración para los tanques de diámetro pequeño
 minimiza la entrada de agua al fondo del tanque, por lo tanto, los problemas de corrosión
 previene la erosión del suelo de soporte debajo del tanque
 previene la erosión del suelo de soporte bajo el tanque
 distribuye bien las cargas concentradas de la pared del tanque
 proporciona una fuerza variable controlada que resiste el levantamiento por flotación
mediante el ajuste del ancho del anillo
 Relativamente costosa
 ineficaz o costoso donde los suelos son pobres
 Requiere acero de refuerzo para ser efectiva.
 requiere un diseño para la tensión circunferencial causada por las presiones activas del
suelo
 se puede utilizar protección catódica debajo del fondo del tanque
Dentellón en anillo de
piedra triturada
Aplicaciones
Ventajas
Desventajas
 Puede usarse en cualquier tamaño de tanque
 Puede ser usado en suelos pobres
 Bajo costo
 permite cargas de suelo más uniformes a expensas de deformaciones del tanque
ligeramente mayores
 Sujeta a asentamientos de borde y asentamientos de la pared diferenciales.
Suelo compactado Aplicaciones
Ventajas
Desventajas
 se puede usar en tanques de cualquier tamaño siempre que el suelo sea bueno
 bajo costo
 Sujeta a asentamiento local y asentamiento diferencial del borde.
 mayor potencial de corrosión por picaduras en el lado inferior
 puede ocurrir un asentamiento local inesperadamente alto
Losa de concreto armado Aplicaciones
Ventajas
desventajas
 limitado a diámetros relativamente pequeños, menos de unos 30 pies.
 requiere suelos buenos a medios, debidamente preparados
 se usa donde se requiere diseño para evitar levantamientos por flotación ya que se
proporciona anclaje
 proporciona una base plana para la construcción de tanques
 puede proporcionar una base de anclaje
 minimiza el asentamiento diferencial de la coraza y del borde, aunque esto no suele ser
una consideración para los tanques de diámetro pequeño
 minimiza la entrada de agua al fondo del tanque, por lo tanto, los problemas de corrosión
 previene la erosión del suelo de soporte debajo del tanque
 puede actuar como revestimiento de detección de fugas
 alto costo
 losa sujeta a agrietamiento por movimiento o sedimentación del suelo
 no se puede usar protección catódica
Soporte por pilotes Aplicaciones
Ventajas
desventajas
 utilizado donde las presiones de soporte del suelo son muy bajas
 aplica para cualquier tamaño de tanque donde cualquier otro tipo de cimentación no
puede usarse
 minimiza la mayoría de los tipos de consolidación o asentamientos
 proporciona anclaje para fuerzas de levantamiento por flotación
 muy costoso
 requiere buena información de suelos e informes meticulosos de suelos
 Los procedimientos constructivos requieren de procedimientos especiales.

9. ALTURA DE
GUARNICIÓN
GRAVA GRUESA O
PIEDRA TRITURADA
DENTELLÓN
EN
ANILLO
.
ALTURA
.
EMPOTRAMIENTO
.
PROFUNDIDAD
.
ELIMINAR CUALQUIER MATERIAL
INAPROPIADO Y REEMPLAZAR
CON RELLENO ADECUADO;
LUEGO RELLENAR TOTALMENTE
CON MATERIAL DE BANCO
COMPACTABLE
3" MÍN. ARENA LIMPIA
COMPACTADA
PEND.
6´-0” BERMA
VISTA A-A
CARCASA DEL
TANQUE
CARCASA DEL
TANQUE
HUELLA DE LA
CARCASA DEL
TANQUE

10. 5.3.2 Cimientos de dentellón o murete en anillo de piedra triturada.
Este tipo de cimentación puede considerarse el "muro circular de los pobres". En la figura
5.2 se muestra una cimentación típica de un muro circular de piedra triturada. Este diseño
pasa a incorporar un sistema de detección de fugas. Mientras cueste menos que el murete
de anillo de concreto, tiene muchas de las ventajas de este anillo de concreto. Estas son
algunas de sus principales características:
• Puede ser significativamente menos costoso que un murete de anillo de concreto.
• Brinda soporte uniforme al fondo del tanque al disipar las cargas concentradas en un patrón
gradual.
• El murete o dentellón en anillo de roca triturada no proporciona una construcción tan buena como
base para trabajar como lo hace un murete o dentellón en anillo de concreto.
• Un murete o dentellón en anillo de roca triturada permite la infiltración de humedad debajo de la
periferia de la base del tanque. A menos que se eleve lo suficiente después sedimentación, la
humedad puede causar una corrosión acelerada. donde el suelo presenta condiciones corrosivas,
como en áreas ácidas o salinas, la corrosión será muy acelerada. Además, las altas presiones
inducidas por el acero en los puntos en contacto con las gravas pueden causar corrosión por
picaduras. La solución es cubrir la capa superior con una capa granular limpia de material como la
arena para que el tanque no descanse directamente sobre la grava. Sin embargo, la arena está sujeta
a remoción por lavado y se debe tener cuidado para evitarlo con la colocación de geotextiles o con
el uso de tamaños de partículas progresivamente más pequeños desde la base de la pared del anillo
hacia arriba hasta la superficie. Si esto no se hace, el colchón de arena tiende a filtrarse hacia las
profundidades del material grueso.
• El murete o dentellón en anillo de piedra triturada es más apropiado para suelos muy blandos que
el murete o dentellón en anillo de concreto, pero el asentamiento del borde es un problema
potencial en estos casos.
• La falla catastrófica del fondo es posible si comienza una pequeña fuga y remueve por lavado el
soporte de material subyacente.

11. 5.3.3 Cimentaciones sólidas compactadas.
Estos cimientos se pueden utilizar donde la calidad del suelo y la capacidad de rodamiento es buena.
Generalmente, las piedras de 3 a 6 pulgadas o superiores se quitarán y reemplazarán con un relleno
de arena o granular. Estos a menudo son de arena y se llaman cimientos de almohadilla, colocados
directamente sobre la tierra. Es importante eliminar toda materia orgánica y marga y debe ser
reemplazada con relleno de grava o de material de banco clasificado y compactado. La ventaja de
este tipo de cimientos es el costo relativamente bajo. Algunas características son las siguientes:
• Este tipo de cimentaciones no suele ser adecuado donde el tanque se puede levantar por flotación,
porque el anclaje no se puede proporcionar fácilmente. Sin embargo, los anclajes de suelo
helicoidales se pueden usar en casos especiales con ciertas consideraciones de diseño.
• Estos cimientos son propensos a deslavarse durante fuertes lluvias y tormentas
• La corrosión del fondo del tanque en la parte inferior es más impredecible que con otros tipos de
materiales. Mezclas de varios tipos de suelos con químicas ligeramente diferentes a menudo
conducen a una corrosión acelerada de ciertas áreas en la parte inferior del fondo del tanque.
• La falla catastrófica del fondo es posible si comienza una pequeña fuga y esta lava el soporte
subyacente.
CARCASA DEL TANQUE
REVESTIMIENTO DE MEMBRANA
FLEXIBLE ENTRE DOS TABLEROS
DE FIBRA IMPREGNADOS DE
ASFALTO (3/4" DE ESPESOR)
ASFALTO EN LA SUPERFICIE
DE LA PLATAFORMA DEL
TANQUE
TUBO DE DESAGÜE
TERRENO
CIRCUNDANTE
ANILLO TRAPECIAL DE
PIEDRA TRITURADA
REVESTIMIENTO DE
MEMBRANA FLEXIBLE
GRAVA DE
DRENAJE
RELLENO DE ARENA O
GRAVA COMPACTADA
COJÍN DE ARENA
MÍNIMO DE 3"
FONDO DEL
TANQUE
FIGURA 5.- ANILLO DE PIEDRA TRITURADA

12. El control de la erosión se logra utilizando al menos una berma de 5 pies o un hombro; inclinando la
superficie lejos del tanque. Esto previene la remoción por lavado de los cimientos debajo del
perímetro del caparazón y evita que la humedad se infiltre en el área debajo del fondo del tanque.
En cimientos de suelo compactado, el perfil inferior generalmente está coronado con una pendiente
de 1 a 2 pulgadas por cada 10 pies de tramo horizontal. En tanques de gran diámetro, la parte central
suele ser plana para mantener el aumento total por debajo de 6 pulgadas sobre el diámetro del
tanque.
5.3.4 Losa de cimentación
En la Fig. 5.3 se muestra un ejemplo de una losa de concreto. la losa de concreto de cimentación
tiene las ventajas del murete de anillo de concreto, pero por lo general está limitado a tanques con
diámetros menores de 30 pies. A menudo, el borde de la losa se engrosará lo suficiente como para
brindar anclaje o brindar algunas de las características de una pared circular. Una base de losa de
concreto es muy versátil, pero su alto costo la limita para su uso en tanques pequeños. La losa
proporciona una superficie de trabajo nivelada y plana que facilita el trabajo de erección o
colocación de campo rápido de los tanques fabricados en taller. Se puede usar para todos los tipos
de tanques, incluidos los que requieren diseño para evitar levantamientos por flotación. A veces se
colocan ranuras de detección de fugas en la superficie de la base.
FONDO DEL TANQUE
RANURAS DE DETECCIÓN
DE FUGAS EN LA SUPERFICIE
DEL CONCRETO
CORAZA DEL TANQUE
BORDE ENGROSADO
(OPCIONAL)
LOSA DE CONCRETO
REFORZADO
PILOTES
(OPCIONAL)
FIGURA 5.3 LOSA DE CONCRETO REFORZADO

13. 5.3.5 Cimentaciones sobre pilotes
La cimentación sobre pilotes generalmente se utiliza donde el suelo que soporta las cargas admite
solo presiones de compresión muy bajas. Como ejemplos puede hablarse de los deltas de los ríos y
las tierras adyacentes a las bahías. Estos tipos de cimentación se encuentran característicamente en
la Región de la Costa del Golfo de los Estados Unidos donde los suelos arcillosos blandos suelen
extenderse sobre amplias áreas. También se utilizan donde bajo la base se tienen fuerzas altas de
elevación resultantes de la presión interna o por la carga sísmica.
A pesar de no ser el tipo de basamento de menor costo en las aplicaciones que los involucran, con
el uso de pilotes todavía son más costosos. Por lo tanto, es importante ahorrar en el diseño
asegurando la información de suelos más precisa posible. Además, un ingeniero civil con experiencia
en el diseño de cimientos con pilotaje debe estar presente en el proceso de diseño.
5.4 Principios de diseño
Los principios básicos del diseño de cimientos para tanques se proporcionan en esta sección. Sin
embargo, nada excluye la posibilidad de alternativas, procedimientos o métodos. En general, el
diseño de cimientos se construye a partir de principios y además requisitos descritos en el Código
Uniforme de Construcción. Sin embargo, las estructuras CRÍTICAS que tendrían significativamente
mayores riesgos que los peligros habituales para el medio ambiente o el público requerirían que se
aplicarán criterios y requisitos de diseño más estrictos y muy personalizados.
5.4.1 Procedimiento de diseño
El diseño comienza con una revisión de los códigos y estándares de tanques aplicables, así como
los requisitos del código de construcción local, planos de tanques, dibujos de detalles, y demás
informes, para establecer un diseño final. La relación entre las cargas y las capacidades de carga
del suelo surge de los factores de seguridad. Típicamente, las cargas muertas usan un factor de
seguridad de 2.0, y para CARGAS DINÁMICAS (viento y terremotos) es 1,5. Otros factores como
También se deben considerar al establecer la profundidad de los cimientos por debajo de la línea
frontal.
5.4.2 Condiciones de carga de diseño
Además de las consideraciones para integrar funciones alternativas de La base, como la detección
de fugas, el propósito principal de la base es transportar satisfactoriamente cargas estáticas y
dinámicas de manera adecuada durante la vida útil del tanque. Algunas de las siguientes condiciones
de carga y Las consideraciones deben abordarse:
5.4.2.1 Carga muerta. La carga muerta comprende el peso del acero.
utilizados en el tanque, incluidos el fondo, la carcasa, el interior del techo, las estructuras y los
accesorios de soporte del techo y las cargas de las tuberías conectadas.
API 650 asume una carga muerta de techo fijo de alrededor de 20 libras por pie cuadrado en los
cálculos del techo, y esto debería resultar conservador para los cálculos preliminares cuando no se
conoce la carga muerta real del techo. Este valor corresponde al máximo espesor Yo-in de placas de
techo permitido.

14. Recuerde que, aunque las cargas muertas generalmente se promedian sobre el área del tanque,
áreas locales debajo de la coraza y la columna las bases están sujetas a cargas mucho más altas y no
se promedian debido a la falta de rigidez de las placas inferiores. No considerar esto a menudo
conduce a fallas locales de presión de soporte del suelo, lo que resulta en asentamiento
extremadamente localizado (por ejemplo, asentamiento en el borde).
Cargas de columna.
Los comentarios en esta sección se aplican a cualquier techo
columnas dentro del tanque.
Por lo general, la columna con la carga más significativa será la columna central de un tanque de
techo fijo. La Fundación debe estar diseñada para soportar la carga transferida a ella por la parte
del techo soportada por esta. Básicamente, hay dos formas de soportar la carga de la columna. Un
método es instalar una plataforma de concreto debajo del piso del tanque. La otra es usar una placa
engrosada que distribuya la carga para que las cargas de suelo estén dentro de límites aceptables.
Un problema común que surge para los ingenieros de diseño es determinar qué capacidad de carga
permisible del suelo se debe usar debajo de las columnas.
Si se deduce la carga hidrostática provocada por el nivel del líquido y se sobrepasa la capacidad de
carga permisible del suelo, entonces este enfoque a menudo conduce a grandes cimientos o placas
de apoyo porque la capacidad de carga neta del suelo es muy reducida. Hay muchas instalaciones
en las que no tiene deducción han sido utilizados que están adecuadamente soportados. Aunque se
puede usar alguna forma de multiplicador para reducir la capacidad de carga del suelo debido a la
presencia de la carga hidrostática, una reducción no suele utilizarse en práctica, y los resultados han
sido aceptables (Cuadro 5.2).
En áreas de alta sismicidad, las columnas están sujetas no solo a impactos de cargas verticales, sino
que también de cargas laterales causadas por salpicaduras del líquido y laterales de aceleración de
la columna lo que puede producir esfuerzos de flexión significativos.
Los esfuerzos combinados de compresión axial y flexión a menudo conducirán a pandeo de la
columna del techo.
5.4.2.2 Cargas vivas
Carga hidrostática.
La presión de carga sólida permitida puede limitar la altura del tanque. Por ejemplo, en un proceso
de almacenamiento en un tanque de 50 pies de alto el agua tiene una carga viva de 3120 lbs./pie
(psf). Si la capacidad portante admisible del suelo es 3000 lbs./pie (psf), entonces se debe reducir la
altura de diseño del tanque.

15. CALSE DE SUELO Presión de cientación
permitida (lb/pie2)
apoyo lateral en lbs/pie2 por
pie de profundidad por
debajo del nivel natural
Deslizamiento lateral
Coeficiente s Resistencia
lbs/pie2
1.-Lecho rocoso cristalino masivo 4,000.00 1200 0.70 130
2.- roca sedimentaria y foliada 2000 400 0.35
3.- grava arenosa y/o grava (GW y GP) 2000 200 0.35
4.- arena, arena limosa, arena
arcillosa, grava limosa y grava
arcillosa (SW, SP, SM, SC, GM y GC)
1500 150 0.25
5.- Arcilla, arcilla arenosa, arcilla
limosa y limo arcilloso
(CL, ML, MH y CH)
1000 100
Durante los terremotos, se genera una ola chapoteante en la superficie del líquido. El efecto es el
aumento de las presiones hidrodinámicas en el fondo del tanque. A efectos del diseño de cimientos,
estos aumentos a menudo pueden no ser considerados, se debe tener cuidado y deberá darse un
aumento de las presiones permisibles al suelo y los materiales de cimentación pueden
incrementarse por un factor de un tercio para cubrir las fuerzas transitorias generadas en los
cimientos.
Sin embargo, estas cargas se pueden calcular de de acuerdo con las fórmulas dadas en la sección de
Cargas Sísmicas.
Carga de nieve.
La carga de nieve puede ser una parte significativa de la carga en ciertas partes del país que debe
ser considerada. Varias referencias proporcionan métodos para establecer las cargas de nieve. una
es el Publicación ANSI/ASCE 7-88, Cargas mínimas de diseño para edificios y Estructuras, y otra es
el Código Uniforme de Edificios de 1989.
Para ubicaciones remotas de montaña, es prudente garantizar una adecuada capacidad de carga
de nieve porque la carga de nieve puede variar significativamente de un lugar a otro, aunque solo
estén separados por una distancia de sólo unos pocos kilómetros.
Probablemente la mejor fuente de información. son los funcionarios locales, como el personal de
inspección de edificios. Algunos propietarios de tanques han especificado cargas de nieve en el
techo tan alto como 100 lbs./pie2 (psf).

16. Cargas térmicas.
Se pueden introducir condiciones de carga significativas en cimientos de losa y muretes o
dentellones de anillo por condiciones térmicas, particularmente en tanques con contenidos líquidos
calientes.
Vuelco de cargas y levantamiento de cargas.
Las cargas de vuelco pueden ser inducidas por cualquiera de dos posibilidades siguientes:
Viento
Las cargas y Momentos de vuelco inducidos por el viento y por vacío, en los tanques con una gran
relación altura-diámetro pueden ser significativos.
Aunque a menudo lo especifica el comprador de un tanque, las cargas de viento pueden suponerse
que ejerce presiones de 18 lbs./pie2
( psf ) sobre el área proyectada de la pared o coraza de un
tanque y 15 lbs./pie2 (psf) en el área proyectada de los techos de los tanques. Esto se aplica para
una Velocidad del viento de 100 miI/h. Para diferentes velocidades de viento, estas presiones
pueden ser factorizadas por (V/100)2
, donde V es la velocidad del viento en millas por hora.
Para mantener un factor de seguridad de 1.5, para tanques no anclados, el momento de vuelco no
debe exceder de dos tercios de la carga muerta. El momento resistente de acuerdo con esta
ecuación:
donde Mw = momento de vuelco de la carga de viento, ft-lb
W = peso del cuerpo del tanque y la parte del techo soportado por él, Ib
D = diámetro del tanque, pies
Cuando cualquier combinación de viento o presión interna provoca un levantamiento neto o excede
los requisitos del código para el anclaje, entonces el tanque debe estar anclado.
Para tanques anclados, los siguientes valores para la carga de los pernos de anclaje debería ser
usado:
Dónde:
tb = carga de tracción de diseño por anclaje
d = diámetro del círculo de anclaje, Ft
N = número de anclajes

17. Cargas sísmicas.
Los tanques pueden volcarse o volcarse y deslizarse lateralmente como un resultado de la actividad
sísmica. En zonas de alta sismicidad, las condiciones de carga de viento no regirán los requisitos de
cimentación o anclaje. En cambio, el vuelco debido a la actividad sísmica establecerá la Condiciones
de diseño. Además de la carga de vuelco del cuerpo rígido, el efecto del chapoteo.
Las olas en el tanque en realidad aumentan las presiones de la base debido al aumento de la
profundidad del líquido causado por la ola y la aceleración del líquido Estos efectos a menudo se
pasan por alto en el diseño del base.
Aunque API 650 es la práctica más utilizada para establecer el momento de vuelco, se han
desarrollado otros métodos que podría cambiar las condiciones de carga de la cimentación.
La figura 5.4 muestra las fuerzas que se generan en una cimentación de pared circular que deben
considerarse en el diseño de cimentaciones de tanques en áreas sísmicas (este diagrama también n
se aplica a las condiciones de carga de viento).
La siguiente discusión se aplica a tanques no anclados.
Al establecer las condiciones de carga para una cimentación sujeta a movimientos sísmicos
vuelco, se deben considerar tres casos (ver Fig. 5.5).
Caso 1: Entre 0 momento sísmico y algún valor de un momento de vuelco inducido por un sismo,
el peso del cuerpo del tanque es
suficiente para evitar una fuerza ascendente neta en el borde del tanque, lo que provocaría el
levantamiento de la coraza del tanque.
La ecuación básica para la carga de compresión sobre la cimentación es:
Dónde:
b = fuerza de compresión axial del cuerpo del tanque por pie de circunferencia
Wt = peso sobre el cuerpo del tanque y la parte del techo soportada por él
M = momento de vuelo sísmico
R = radio del tanque
D = diámetro del tanque
En API, esta ecuación se escribe como:

18. Ver Fig. 5.5, caso 1.
Caso 2: Cuando el momento de vuelco produce una fuerza que excede el peso muerto del
caparazón, el caparazón tiende a levantarse de los cimientos, pero los contenidos líquidos resisten
este levantamiento. Muchas de Las variaciones de la teoría sísmica que todavía existen hoy implican
la naturaleza de la resistencia del líquido al levantamiento. Sin embargo, todas las teorías suponen
que una columna de líquido en la región adyacente a la cubierta se puede utilizar para resistir el
levantamiento. A medida que aumenta el momento sísmico, el líquido que resiste el levantamiento
CARGA DE LA CARCASA POR
VIENTO O TERREMOTO
CARGA HIDROSTÁTICA Y
CARGA MUERTA
MOMENTOS DEBIDO A
SISMO EN CARCASA Y
CARGAS DE PRESIÓN
CARGA LATERAL DEBIDA A LA PRESIÓN
ACTIVA DEL SUELO SUPONE UNA
PRESIÓN LATERAL IGUAL A 0,3-0,5 VECES
LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA DEL
PRODUCTO O LIQUIDO ACTUANDO EN EL
FONDO DEL TANQUE
SOPORTE DEL SUELO
FIGURA 5.4 DENTELLON O MURETE EN ANILLO EN DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE.

19. aumenta hasta cierto valor que representa el máximo peso líquido que se puede utilizar para resistir
el levantamiento, siempre que el coeficiente de vuelco M/[D2
(Wt + Wl)] < 0,785.
El valor del coeficiente de vuelco se determina ajustando la fuerza de elevación igual a la carga
muerta de la coraza más la fuerza de sujeción anular máxima:
donde W, = peso del líquido cerca del cuerpo del tanque que tiende a contener el tanque abajo.
Caso 3: Cuando el coeficiente de vuelco sísmico supera 0,785, entonces la fuerza máxima de sujeción
actúa para resistir el vuelco durante la porción de la coraza del tanque que se eleva. Los modelos
que son los base para API 650 y AWWA D-IOO asume que el límite de estabilidad se basa en restringir
la excentricidad de la carga a un punto dentro la huella de la concha. AWWA limita el coeficiente de
vuelco a un valor más conservador de 1,54 que el límite API de 1,57. Configuración de la carga
vertical P igual a la fuerza de sujeción 1tD(W, + W,) y ajuste la excentricidad API resuelve el equilibrio
en estas condiciones y utiliza las siguientes ecuaciones: