DISEÑO SISMICO DE TANQUES ENTERRADOS ACI 350.3-06.xls

DISEÑO SISMICO DE TANQUE ENTERRADOSEGÚN ACI 350.3-06

DATOS:PAREDES: LOSA TECHO:

A= 5.00 m A= 2.27 mB= 2.27 m B= 5.00 mH= 1.55 m t= 0.20 mt= 0.20 m

SI A < B ENTONCESB / H= 3.2258

0.3750

0.1075

1.2823

1.4378

PESO TOTAL DE TANQUE:

2,400.00 23.56 kN g= 9.807

1,000.00 21538.105766 Mpa

1,793.87 Kg 21 Mpa

10,817.7600

6,979.2000

6,979.2000

24,776.1600

CALCULO DE FUERZAS DINÁMICAS LATERALES

DATOS:I= 1.2500

3.2500

1.0000

0.3720 s

2.9086 sƐ= 0.5626

0.8000

0.2269

hi / H=

hc / H=

hi '/ H=

hc '/ H=

ɣcon= Kg/m3 m/s2

ɣliq= Kg/m3 Ec=

Wliq= fc=

Pparedes= [2 (L x H) t + 2 (A x H) t] Wcon Pparedes=

Plostec= [2 (A + B) t] Wcon Plostec=

Ploscim= [2 (A + B) t] Wcon Ploscim=

Ww= Pparedes + Plostec + Ploscim Ww=

Rwi =

Rwc =

Ti =

Tc =

Ci =

Cc =

CALCULO DE MASAS IMPULSIVAS Y CONVECTIVAS

355.2959

641.1731

CALCULO DE PERÍODOS

0.0007

0.7675

0.7682

h= h= 0.5814

0.5H k= 219.1430

0.78

0.3720 s

√(3.16 g tanh[3.16(H/B)]) ƛ= 4.8303ƛ

2.9086 s

CALCULO DE COEFICIENTE DE MASA EFECTIVA

Ɛ= Ɛ= 0.56264412

CALCULO DE COEFICIENTE DE RESPUESTA

Entonces

0.8000

0.5500

Entonces 0.66

0.8000

Entonces

Wi = Wliq X (tanh[0.866(B/H)])/(0.866(B/H) Wi =

WC = Wliq X 0.264(B/H)(tanh[3.16(H/B)]) WC =

Ti = 2π √(m/k) mw= H t ɣcon /(103 g) mw=

si m= mw + mi

mi= Wi B H ɣliq mi=

2 Wliq gm=

hwmw + himi

Si k = Ec / 4X106 X (t/h)3 mw + mi

si hw=

hw=

Ti =

Tc = 2 π √B si ƛ=

Tc =

[0.0151 (B/H)2 - 0.1908(B/H) + 1.021] ≤ 1

SI Ti < Ts

Ci= SDS

SI SDS= 2/3 SCD Fa SDS=

SI Ti > Ts Ts= SD1 / Scd Ts=

Ci= SD1 / Ti < SDS SD1=

Ci=

SI Tc ≤ 1.6Ts

Cc= 1.5 SD1 / Tc ≤ 1.6 Ts

A71

Anibal Choc: DATOS VIENEN DE HOJA DE ESPECTRO DE RESPUESTA

0.6600

Entonces

0.2269

CALCULO DE FUERZAS DINAMICAS

1,872.78

936.39

1,208.25

61.51

102.34

CALCULO DE FUERZAS ESTATICAS

ɸ= 27 0.37552481

ɸ= 27 2.66293993

ɸ= 27 0.5460095

ɵ= 0 3.33855504β= 5

δ= 15 0.18

0.48

0.01021621

F= F= 1.00000002

721.7587

1,706.0568

1,049.4303

5,261.6964

CARGA DE DISEÑO

SI SD1= 2/3 SC1 Fv SDS=

SI Tc > 1.6Ts

Cc= 2.4 SDS / Tc 2

Ci=

Pw = ICi x ƐPparedes/Rwi Pw =

Pw' = ICi x Ɛ(Pparedes/2)/Rwi Pw' =

Pr = ICi x ƐPlostec/Rwi Pr =

Pi = ICi x ƐWi/Rwi Pi =

Pc = ICc x ƐWc/Rwc Pc =

ka= 1 - senɸ ka =1 + sen ɸ

kp= 1 + senɸ kp =1 - sen ɸ

ko= 1 - senɸ kp =

kAE= cos2(ɸ - ɵ) kAE =cos2ɵ cos(ɵ+δ) [√sen(ɸ+δ)sen(ɵ+β)]

cos(ɵ+δ) cos(ɵ-β) kV =

kV =

ψ= tan-1 (kh/(1-kv)) ψ=

cos2 ɵ

cos ψ cos2 ɵ

Pa = 1/2 ka ɣsue H2 Pa =

Pp = 1/6 kp ɣsue H2 Pp =

Po = 1/2 ko ɣsue H2 Pa =

PAE = 1/2 ɣsue H2 KAE (1-Kv) F PAE =

P= 5,261.6964 Kg

DISEÑO MURO CORTINA

AREA DE ACERO

5.02fy 4,210.00 2742.4796218 Kg-mf'c 210.00 3 #3@d 15.00 cmb 100.00 cm

C.U 0Area Trib 1.75

As #3

1.55 M+max 1649.90319 1649.90319027 2.97 4.18947458

@ 23.8693416

W= 5,493.95 M-max 1099.93546 1099.93546018 1.97 2.77053014

P= 5,261.6964 @ 36.094175

Viga 360.00 4257.81468

9,792.55 #2 #3Confinar en long= -1.00742247 #2@ 0.00 0.00

Resto a d/2= 7.5. -3.61354368 -8.11203683

Deflexión de Viga= 0.0004 m

Deflexión permitida= 0.0065 m Deflexion= OK

DISEÑO LOSA

AREA DE ACERO

5.02fy 4,210.00 2742.4796218 Kg-mf'c 210.00 3 #3@d 15.00 cmb 100.00 cm

C.U 3472Area Trib 2.5

As #3

2.3 M+max 2599 2599 4.75 6.69526458

@ 14.9359295

W= 3,930.43 M-max 1732.66667 1732.66666667 3.13 4.4050534

P= 0.0000 @ 22.7012004

Viga 360.00

As.min

Kg/cm2 M resist

Kg/cm2 As temp

Lejes=

Mdise

Luz=

Vact

Vres

As.min

Kg/cm2 M resist

Kg/cm2 As temp

Lejes=

Mdise

Luz=

4520 9,792.55 #2 #3

Confinar en long= -1.34146682 #2@ 0.00 0.00Resto a d/2= 7.5

. -3.793232536 -8.51541998

Deflexión de Viga= 0.0009 m

Deflexión permitida= 0.0096 m Deflexion= OK

Vact

Vres

DISEÑO SISMICO DE TANQUE ENTERRADOSEGÚN ACI 350.3-06

LOSA CIMENTACIÓN:A= 2.27 mB= 5.00 mt= 0.20 m

RECTANGULAR

1600

3,000 PSI

Kg

Kg

Kg

Kg

ɣsuel= Kg/m3

Kg

Kg

kN

IMPU

LSIV

O

kN

kN

m

CON

VECT

IVO

g

s

g

g

Kg

Kg

Kg

Kg

Kg

#3 #4 #5 #6

14.13 25.28 39.41 56.73 0.78

23.66666667 42.33333333 66 95 0.47

1.75

#4 #5 #6 #8

2.34 1.50 1.04 0.59 0.4642.73 66.61 95.88 170.57

1.55 0.99 0.69 0.31 0.3064.61 100.73 144.99 327.56

#4 0.13

0.00 0.08

-36.8728947

#3 #4 #5 #6

14.13 25.28 39.41 56.73

23.66666667 42.33333333 66 95

2.5

#4 #5 #6 #8

3.74 2.40 1.67 0.94 0.7426.74 41.68 60.00 106.73

2.46 1.58 1.10 0.49 0.4840.63 63.35 91.19 206.02

As (in)

PeralteVIGA=

PeralteLOSA=

#4 0.19

0.00 0.11

-38.7064544

PeralteVIGA=

PeralteLOSA=

ESPECTROS DE DISEÑO AGIES 2010ASOCIACIÓN GUATEMALTECA DE INGENIERÍA SÍSIMICA Y ESTRUCTURAL

DATOS: PTAR VILLA SUIZADEPARTAMENTO

UBICACIÓN DE PROYECTO MUNICIPIO

ORDENADA ESPECTRAL DE PERIODO CORTO

ORDENADA ESPECTRAL CON PERIODO DE 1 SEGUNDO

INDICE DE SISMICIDAD

CLASE DE SITIOTIPO DE FUENTE SISMICADISTANCIA HORIZONTAL CERCANA A LA FUENTE SISMICATIPO DE SISMO

FACTOR DE ESCALAFACTOR GENERICO DE REDUCCIÓN DE RESPUESTA SÍSMICA

ALTURA DEL EDIFICIOSISTEMA ESTRUCTURAL

CLASE DE OBRAESENCIAL IMPORTANTE ORDINARIA UTILITARIA

5 E E D C

4 E D D C3 D C C B2 C B B A

5 % en 50 años 5 % en 50 años 10 % en 50 años No Aplica

AJUSTE POR CLASE DE SITIO

COEFICIENTE DE SITIO


ENTONCES

CLASE DE SITIOINDICE DE SISMICIDAD

2a 2b 3a 3b

A 1.0 1.0 1.0 1.0

B 1.0 1.0 1.0 1.0C 1.2 1.0 1.0 1.0D 1.4 1.2 1.1 1.0

INDICE DE SISMICIDAD Io

Probabilidad de exceder un sismo de

diseño

E 1.7 1.2 1.0 0.9

F Se requiere evaluación específica - Ver sección 4.4.1

CLASE DE SITIOINDICE DE SISMICIDAD

2a 2b 3a 3bA 1.0 1.0 1.0 1.0B 1.0 1.0 1.0 1.0C 1.7 1.6 1.5 1.4D 2.0 1.8 1.7 1.6E 3.2 2.8 2.6 2.4

F Se requiere evaluación específica - Ver sección 4.4.1

TIPO DE FUENTE DESCRIPCION

A

B FALLAS GEOLOGICAS QUE NO SON A o C

C

NOTA 1: La zona de subducción de Guatemala no se considera por la distancia a la fuente

NOTA 2: La magnitud Mo y el TC deben concurrir simultáneamente cuando se califique el tipo de fuente sísmica

TIPO DE FUENTEDISTANCIA HORIZONTAL MAS CERCANA A FUENTE SISMICA (nota 1)

≤ 2 Km 5 KmA 1.25 1.12

B 1.12 1.00C 1.00 1.00

DISTANCIA HORIZONTAL MAS CERCANA A FUENTE SISMICA (nota 1)

≤ 2 Km 5 Km 10 KmA 1.40 1.20 1.10

B 1.20 1.10 1.00

MAXIMA MAGNITUD-MOMENTO

FALLAS GEOLOGICAS CAPACES DE GENERAR EVENTOS DE GRAN MAGNITUD Y CON ALTA TASA DE

SISMICIDAD (nota 1)Mo ≥ 7.0

Mo ≥ 7.0 Mo < 7.0

Mo ≥ 6.5

FALLAS GEOLOGICAS INCAPACES DE GENERAR EVENTOS DE GRAN MAGNITUD Y QUE TIENEN BAJA

TASA DE SISMICIDADMo < 6.5

NOTA 1: Tomar la distancia horizontal de la fuente sísmica sobre la superficie; no considerar las porciones del plano de falla cuya profundidad exceda 10 Km.

NOTA 2: Utilizar el factor Na que mayor haya salido al cotejar todas las fuentes relevantes.

TIPO DE FUENTE

C 1.00 1.00 1.00


AJUSTE POR INTENSIDADES SÍSMICAS ESPECIALES



ENTONCES

FACTORES DE ESCALATIPO DE SISMO PROBABILIDAD

ORDINARIO 10 % DE SER EXCEDIDO EN 50 AÑOS

SEVERO 05% DE SER EXCEDIDO EN 50 AÑOSEXTREMO 02% DE SER EXCEDIDO EN 50 AÑOSMINIMO CONDICION DE EXCEPCION

EXPECTRO CALIBRADO AL NIVEL DE DISEÑO REQUERIDO

PERIODO DE TRANSICION (Considera fe de erratas 2011)

ACELERACION MAXIMA DEL SUELO

COMPONENTE VERTICAL DEL SISMO DE DISEÑO

PERIODO EMPÍRICO

PERIODO EMPÍRICO MÁXIMO PERMITIDO

CONSTRUCCIÓN DE ESPECTRO DE RESPUESTA

T (s) S (T) Cs0 1.2000 0.4800

0.10 1.2000 0.48000.15 1.2000 0.48000.20 1.2000 0.48000.22 1.2000 0.48000.40 1.2000 0.48000.50 1.2000 0.48000.60 1.1000 0.44000.70 0.9429 0.3771

NOTA 2: Utilizar el factor Na que mayor haya salido al cotejar todas las fuentes relevantes.

Scs = Scr * Fa * Na=

S1s = S1r * Fv * Nv =

AMSd = 0.40 * Scd =

Svd = 0.15 * Scd =

Ta max = Ta * 1.40 =

0.80 0.8250 0.33000.90 0.7333 0.29331.00 0.6600 0.26401.10 0.6000 0.24001.20 0.5500 0.22001.30 0.5077 0.20311.40 0.4714 0.18861.50 0.4400 0.17602.00 0.3300 0.13203.00 0.2200 0.08804.00 0.1650 0.0660

GRAFICAS DE ESPECTRO DE RESPUESTA

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50.0000

0.2000

0.4000

0.6000

0.8000

1.0000

1.2000

1.4000

S (T)Cs

ESPECTROS DE DISEÑO AGIES 2010ASOCIACIÓN GUATEMALTECA DE INGENIERÍA SÍSIMICA Y ESTRUCTURAL

ELABORÓ: ANIBAL CHOC

GuatemalaGuatemala

1.50 g

0.55 g

4

DFUENTE = B

DIST = 10 KmSISMO = SEVERO

0.8R= 2.5

5SE= E-5.2

1.00

1.50

1.50 g

0.83 g


4

1.0

1.01.01.0

Scr =

S1r =

Io =

CS =

Kd =

Hh=

TABLA 4.1 NIVEL MÍNIMO DE

PROTECCION SISMICA Y

PROBABIIDAD DEL SISMO DE DISEÑO

Fa =

Fv =

Scs = Scr * Fa =

S1s = S1r * Fv =

TABLA 4.2 COEFICIENTE DE SITIO Fa

0.9

Se requiere evaluación específica - Ver sección 4.4.1


41.01.01.31.52.4

Se requiere evaluación específica - Ver sección 4.4.1

NOTA 1: La zona de subducción de Guatemala no se considera por la distancia a la fuente

NOTA 2: La magnitud Mo y el TC deben concurrir simultáneamente cuando se califique el tipo de fuente sísmica


≥ 10 Km1.00

1.001.00


10 Km ≥ 15 Km

1.10 1.00

1.00 1.00

TABLA 4.2 COEFICIENTE DE SITIO Fa

TABLA 4.3 COEFICIENTE DE SITIO Fv

TASA DE CORRIMIENTO (mm por año)

TABL

A 4.

5

T

IPO

DE

FUEN

TE

SISM

ICA

TC ≥ 5

TC < 5 TC > 2

TC < 2

TC < 2

TABLA 4.6 FACTOR Na PARA

PERIODOS CORTOS DE VIBRACION

NOTA 1: Tomar la distancia horizontal de la fuente sísmica sobre la superficie; no considerar las porciones del plano de falla cuya profundidad exceda 10

TABLA 4.7 FACTOR Nv PARA

PERIODOS LARGOS DE VIBRACION

1.00 1.00


1.00

1.00

1.50 g

0.83 g

FACTORES DE ESCALA

0.66

0.801.000.55

1.2 g

0.66 g

0.5500 s

0.4800 g

0.1800 g AGIES NSE 3-10

0.1572 s0.2200 s

FE DE ERRATAS 2011

TABLA 4.7 FACTOR Nv PARA

PERIODOS LARGOS DE VIBRACION

Na =

Nv =

Scs = Scr * Fa * Na=

S1s = S1r * Fv * Nv =

TABLA 4.8 FACTORES DE

ESCALA

FACTOR Kd

Scd = Kd * Scs =

S1d = Kd * S1s =

Ts = S1d / Scd =

AMSd = 0.40 * Scd =

Svd = 0.15 * Scd =

Ta = KT * HhX

=

Ta max = Ta * 1.40 =

H106

Anibal: DEBERÁ CALCULARSE A MANO PENDIENTE DE AUTOMATIZAR, CONSIDERAR FE DE ERRATAS 2011

GRAFICAS DE ESPECTRO DE RESPUESTA

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50.0000

0.2000

0.4000

0.6000

0.8000

1.0000

1.2000

1.4000

S (T)Cs

AGIES NSE 3-10

FE DE ERRATAS 2011

METODO 3 ACI 318 - 05LOSAS

AREA DE ACERO

As.minfy 4,200.00 Kg/cm2 M resistf'c 210.00 Kg/cm2 As tempd 20.00 cmb 100.00 cm SmaxCarga Muerta Agregada= 2080 Kg/m2Carga Viva = 250 Kg/m2 0.0946A= 2.27 MT M= 0.45B= 5 MTPeralte Min. Recomendado 0.0807778Caso No. 1 MdisF- 0.00000 A M-max 0F+L 0.00000 M+max 0.00F+D 0.00000F- 0.00000 B M-max 0F+L 0.00000 M+max 0.00F+D 0.00000

Casos De Continuidad

ba

ninguno todos dos lados a 1 lado a y b dos lados b

2 lados b y uno a

CASO 1 2m 1 1 1 0 0 0

0 1.00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0

0 0.95 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0

0 0.90 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0

0 0.85 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 00 0.80 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 00 0.75 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 00 0.70 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 00 0.65 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 00 0.60 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 00 0.55 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 00 0.50 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0A- 0.00000 0 0Av+ 0.00000 0 0Am+ 0.00000 0 0B- 0.00000 0 0Bv+ 0.00000 0 0Bm+ 0.00000 0 0

METODO 3 ACI 318 - 05BALANCEO DE MOMENTOS

# 3 # 4 # 56.71 #3@ 10.57447 18.914894 29.489362

4875.519 Kg-m 894.00004 #3@ 17.75 31.75 49.5 3.1500

2904.565 Kg-m 0.31753d 60.00 cm 0.4188

374.4244519.5756

1.2CM 1.6CV CU 0.69013072 400 3472 No.3 @ 102.8880 No.3 @

As #3@ #4@ #5@ #[email protected] #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!0.00 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

0.00 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! RESULTADO

0.00 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! 0.10m

0.07m

Sentido Corto

Riel - TensiónBastón

Sentido Largo

un lado b un lado a 2 lados a y uno b Riel - Tensión

Bastón

3 40 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0

Si M2 > M1 Entonces;

M2= M1=

L2= L1=

K2= K1=

F2= F1=

Mdb= Mdb=

MB= MB=

As= As=

t losa =

d losa =

0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0

0 0 00 0

0 0 00 0 0

0 0

BALANCEO DE MOMENTOS

0.00002.27000.44050.5812

519.5756519.5756

0.6901102.8880

RESULTADO

fy= 70,000 PSI

5 6 70 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0

1 Entonces;

Ø = 6.2 mm @ 0.20Ø = 6.2 mm @ 0.20

Ø = 6.2 mm @ 0.20

Ø = 6.2 mm @ 0.20

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00

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785

- v+ m+ - v+ m+ - v+ m+ - v+ m+ -m 1 2 3 4

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DISEÑO SISMICO DE TANQUES ENTERRADOS ACI 350.3-06.xls

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