PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES �_�= �= �´�= �_�= D: HL: BL: Hw: 4.80 m 2.50 m 0.50 m 3.00 m 0.15 m 0.
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PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
�_�= �= �´�= �_�=
D: HL: BL: Hw:
4.80 m 2.50 m 0.50 m 3.00 m 0.15 m 0.25 m 280.0 kg/cm2
(Lado de tanque) (Altura de agua) (Borde libre) (Altura de muro) (Espesor de muro) (Flecha de cupula)
1000.0 kg/m3
Flecha 0.48 m
�= Radio de cupula
�=(�^2+�^2∕4)/2� 2.52 m
�= Peso de cupula Asumimos:
0.10 m
�_�= �_�=2���(2.4��+0.1+0.05) �_�=
2.97 Tn
�=tan^(−1)(�/(�−�)) 23.93 ° �=
Cubierta: �_1=�_�/��
0.20 Tn/m
�_1= �_1=�_1/sen� 0.49 Tn/m �_1= 0.44 �_1=�_1 Cos � Tn/m Se debe cumplir: �_1=
ok
�_1/�_� ≤0.45�´� 0.49 kg/cm2 94.50 kg/cm2
�_1/�_� = Por lo tanto: Anillo
Se considerara el espesor de la cupula adecuado de 10 cm 0.45�´�= 28.00 kg/cm2
Area de anillo ��=0.1�´� ��=
2.22 cm2
�=�_1 �/�� �= Por lo tanto: Pared
1.49 cm2 0.00 cm 0.00 cm 0.00 cm2
��= Se tomara un anillo de seccion 0.50 x 0.50 m �= H= �=
6.00 Tn
��=�_� �_� �
3.00 cm
��= Por lo tanto: Se toma un espesor �_�� =140% � (��/��) de pared de 0.20 m
RESERVORIO APOYADO DE 43 m3 Dimensiones: D: HL: BL: Hw: �_�= VOL:
4.80 m 2.50 m 0.50 m 3.00 m 0.20 m 43.4 m3
(Lado de tanque) (Altura de agua) (Borde libre) (Altura de muro) (Espesor de muro)
Selección de factores de acuerdo a la realidad Peruana La selección de los factores se realizara de acuerdo a la norma E-030, con ubicación en la ciu Cajamarca CATEGORIA ZONA SISMICA TIPO DE SUELO
A2 3 S3 FACTOR
FACTOR DE ZONA FACTOR DE USO FACTOR DE SUELO PERIODO
Z U S TP
VALOR 0.35 1.50 1.40 1.00
RWI RWC
2.00 1.00
Factor de reduccion COMPONENTE IMPULSIVA COMPONENTE CONVECTIVA Datos: 280.00 kg/cm2 f'c= �_�= 1000.00 kg/m3 �_�= 2400.00 kg/m3 g= 9.81 m/s2 250998.0 kg/cm2 �_�=
(Concreto para muros) (Peso especifico del agua) (Peso especifico del concreto) (Aceleracion de la gravedad) (Modulo de elasticidad del concreto)
Calculo del peso del liquido WL:
43429.38 kg
Calculo de coeficient efectivo de masa �=[0.0151(�/�_� )^2−0.1908(�/�_� )+1.021]≤1.0
�=
0.710
Calculo del peso efectivo impulsiva y convectiva *Calculo del peso efectivo de la componente impulsiva
0.560 Para SAP 2000, como masa. mc = 2477.71 kg.s2/m
24306.33 kg
�_� *Calculo=del peso efectivo de la componente convectiva
0.423 58.5055089427 mi = 1872.18 kg.s2/m
18366.05 kg
�_� Calculo= de las frecuencias naturales de vibracion para la componente impulsiva y p componente convectiva * Para la componente impulsiva se calcula de la siguiente manera: �_�=2�/�_� �_�=�_� � 1/�_� √(( 〖 10 〗 ^3 �_�)/�_� ) en sistema internacional 〖 �〗 _�=�_� �√(�_�/10�) �� ������� �������������
Donde: 9.375� 〖 10 〗 ^(−2)+0.2039(�_�/�)−0.1034(�_�/�)^2−0.1253(�_�/�)^3+0.1267(�_�/�)^4−3.186 � 〖〖 10 〗 ^ �_�=
0.162
〖 �〗 _� =
0.015
Entonces:
�_�=
191.65 rad/s
Por lo tanto: �_�=
0.03 s
* Para la componente convectiva se calcula de la siguiente manera: �_�=2�/�_� =(2�/�) √�
�_�=�/√�
Donde:
�=√(3.68� tanh[3.68∗(�_�/�)] )
�= Entonces:
�_�=
5.88
2.68 rad/s
Por lo tanto: �_�=
2.34 s
Calculo de las alturas impulsiva y convectiva *Caso EBP (Presion basal excluida) La altura impulsiva esta dada por:
Como: �/�_� = ℎ_�=
1.920
Entonces:
0.375
0.94 m
La altura convectiva esta dada por:
ℎ_�/�_� = ℎ_� =
0.612 1.53 m
* Caso IBP (Presion basal incluida) La altura impulsiva esta dada por:
Como �/�_� = ℎ_�=
1.920 1.92 m
La altura convectiva esta dada por:
Entonces:
0.768
ℎ_�/�_� = ℎ_� =
0.771 1.93 m
Calculo de la rigidez del liquido de la masa convectiva
�=
130654.70 kg/m
43 m3
, con ubicación en la ciudad de
como masa.
Para SAP 2000, como fuerza 1217.94 kg/m
ponente impulsiva y para la
�/�)^4−3.186 � 〖〖 10 〗 ^(−2) (�_�/�) 〗 ^5
ESPECTRO DE DISEÑO Categoria Zona sismica Tipo de suelo Z U S Tp (s) Rwi Rwc
A2 3 S3 0.35 1.50 1.40 1.00 2.00 1.00
Rwi y Rwc: Según ACI 350.03-06
De acuerdo a la norma usamos las siguientes expresiones �=2.5×(��/�);�≤2.5
0.0