Calculo estructural de tanque circular

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MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL DEL PROYECTO DE TANQUE CIRCULAR DE CONCRETO ARMADO, PARA ALMACENAR 4,600 m3

MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL DEL PROYECTO DE TANQUE CIRCULAR DE CONCRETO ARMADO, PARA ALMACENAR 4,600 m3.

CONSTANTES DE DISEO

Concretofc = 250 kg/cm2

Acero de refuerzofy = 4,200 kg/cm2

Peso volumtrico del concreto( = 2,400 kg/m3

Peso volumtrico del agua( = 1,000 kg/m3

Capacidad mnima de carga del suelo( = 1,800 kg/m3

Cargas vivas250 kg/m2

Calculo de las dimensiones del tanque.

Altura propuesta (H) = 3.00 m

DIMENSIONES DEL TANQUE

Volumen de diseo4,600 m3

Dimetro interior (D)44.20 m

Nivel mximo de agua3.00 m

Altura mxima de los muros hasta la losa3.40 m

Bordo libre0.40 m

Clculo de las presiones del agua a diferentes profundidades.

Para h1 = 3.00 m, h2 = 2.00 m y h3 = 1.00 m :

(

(

(

(

(

(

Por lo tanto

TMAX = 55,250 kg

Calculo del espesor mnimo del muro circular.

c = 0.0003

fs = 1,500 kg/cm2fct = 26 kg/cm2TMAX = 55,250 kg

Es = 2.10 x 106 kg/cm2n = 9

( Espesor = 27 cm

Calculo del area de acero del muro considerando articulacin plstica en la unin del muro con el fondo, lo cual nos da una mayor seguridad.

Para T1 = 55,250 kg

colocados en dos capas ser ( @ 14 cm por parrilla.

Para T2 = 33,150 kg

colocados en dos capas ser ( @ 18 cm por parrilla.

Para T2 = 11,050 kg

colocados en dos capas ser ( 5/8 @ 18 cm por parrilla.

Nota. El colocar un poco ms de acero aumenta su vida til para la corrosin.

DETALLE DEL ARMADO DEL MURO

Diseo estructural de la losa de azotea del tanque.

Anlisis de cargas.

Peso propio de losa (12 cm)

=288 kg/m2

Impermeabilizantes y enjarres

= 32 kg/m2

wm =320 kg/m2Cargas vivas

wv =250 kg/m2

Donde:

la = lado corto

lb = lado largo

Por lo tanto:

wm = 0.50 x 320 =160 kg/m

wv = 0.50 x 250 =125 kg/m

6 claros @ 5.50 m = 33.00 m

2 claros @ 5.60 m = 11.20 m

= 44.20 m

Para el clculo estructural se procedi a utilizar el programa General Frame Anlisis v2.05, del cual nos proporciona las fuerzas axiales, cortantes y momentos mximos y mnimos para las condiciones de cargas ilustradas en la figura. Tomando en cuenta la siguiente consideracin:

La resistencia requerida WT que debe resistir la carga muerta (wm) y la carga viva (wv) deber ser por lo menos igual a (Reglamento ACI 318 9.2.1.) :

WT = 1.4 wm + 1.7wvDatos

fc = 250 kg/cm2

E = 210,000 kg/cm2fy = 4,200 kg/cm2

Muros

A = 2,700 cm2d = 8 cm

I = 164,000 cm4h = 12 cm

Losa 12 cmA = 1,200 cm2b = 100 cm

I = 14,400 cm4

Nodo

(Elemento (Resultados.

Momento negativo.

Momento positivo.

Por lo tanto,

como:

> 2.00 cm2

(S = 25 cm (construccin)

entonces :

Momento negativo ( Varilla No. 3 @ 18 cm

Momento positivo ( Varilla No. 3 @ 25 cm

Momento negativo ( Varilla No. 3 @ 15 cm (construccin)

Momento positivo ( Varilla No. 3 @ 22.5 cm (construccin) Diseo de trabe de azotea.

wm =1,250 kg/m

wv = 550 kg/m

Para el clculo estructural se procedi a utilizar el programa General Frame Anlisis v2.05, del cual nos proporciona las fuerzas axiales, cortantes y momentos mximos y mnimos para las condiciones de cargas ilustradas en la figura.

Datos

b = 25 cm

Trabes

A = 1,175 cm2h = 47 cm

I = 216,297 cm4d = 42 cm

Columnas

A = 900 cm2fc = 250 kg/cm2

I = 67,500 cm4fy = 4,200 kg/cm2

Muros

A = 2,700 cm2E = 210,000 kg/cm2

I = 164,025 cm4

Nodo

(Elemento (Resultados.

Momento negativo.

Momento positivo.

como:

> 2.98 cm2

entonces :

( Doblemente reforzada con 2 varillas No. 5 y 1 varilla No. 4

Cortante mximo actuante.

Vu = 8,186 Kg

Por lo tanto,

( = 0.85

Segn el Reglamento ACI 318 11.5.4. se tiene que si:

(S = 60 cm

(S = 30 cm

como:

entonces :

(S = 60 cm

(S = 25 cm (construccin)

( Estribos para amarre No. 2 @ 25 cm.

DETALLE DEL ARMADO DE LAS TRABES

Diseo estructural de la columna y zapata (ver calculo)

DETALLE DEL ARMADO DE COLUMNA Y ZAPATA

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Excel.Sheet.8

5.60 m

5.50 m

5.50 m

5.50 m

5.50 m

5.50 m

5.50 m

5.60 m

3.40 m

3.40 m

5.60 m

5.50 m

5.50 m

5.50 m

5.50 m

5.50 m

5.50 m

5.60 m

4800 Kg

EMBED AutoCAD.Drawing.15

EMBED AutoCAD.Drawing.15

EMBED AutoCAD.Drawing.15

EMBED Excel.Sheet.8

5.50 m

5.50 m

w2 = k2wu

w1 = k1wu

2

13

12

11

10

9

1

1

1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

3

1

4

5

6

7

8

9

10

14

15

16

3

2

10

1

11

12

13

14

15

16

17

EMBED AutoCAD.Drawing.15

1

1

4

17

18

2

3

4

5

6

7

8

8

9

7

6

5

EMBED Excel.Sheet.8

EMBED Excel.Sheet.8

_1033640883.unknown

_1034026111.unknown

_1034046742.unknown

_1034047425.unknown

_1034102868.xlsCalculo

Mu (kg-cm/cm)bd2f'cMu / bd2f'cwr = (w x f'c) / fyAs (cm2)S (varilla no. 3)

Mu(pos)=113,4001,600,0000.07090.08230.00493.9218.12

Mu(neg)=59,5001,600,0000.03720.04200.00252.0035.53

Datos

f'c250

fy4200

b100

d8

Aacero0.71

_1036032466.dwg

_1034106400.dwg

_1034102687.xlsCalculo

Mu (kg-cm/cm)bd2f'cMu / bd2f'cwr = (w x f'c) / fyAs (cm2)No. de barras (varilla no. 4 y 5)

Mu(pos)=783,70011,025,0000.07110.08260.00495.161 y 2

Mu(neg)=464,10011,025,0000.04210.04770.00282.98-----

Datos

f'c250

fy4200

b25

d42

Aacero0.71

_1034102858.xlsCalculo

Mu (kg-cm/cm)bd2f'cMu / bd2f'cwr = (w x f'c) / fyAs (cm2)S (varilla no. 3)

Mu(pos)=113,4001,600,0000.07090.08230.00493.9218.12

Mu(neg)=59,5001,600,0000.03720.04200.00332.6425.00

Datos

f'c250

fy4200

b100

d8

Aacero0.71

_1034102708.xlsCalculo

Mu (kg-cm/cm)bd2f'cMu / bd2f'cwr = (w x f'c) / fyAs (cm2)No. de barras (varilla no. 4 y 5)

Mu(pos)=783,70011,025,0000.07110.08260.00495.161 y 2

Mu(neg)=464,10011,025,0000.04210.04770.00333.471 y 2

Datos

f'c250

fy4200

b25

d42

Aacero0.71

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