Diseño de techo para tanque de almacenamiento

8/12/2019 Diseo de techo para tanque de almacenamiento

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1. OBJETIVOEl objetivo del presente documento es realizar los clculos justificativos del diseoestructural del sistema estructural en base a normas, usando software de diseo estructural

como respaldo matemtico.

2. NORMATIVIDADSe considera en la verificacin estructural la normatividad:

API 650

AISC LRFD-99 NTP E.020

3. MODELACION DE LA ESTRUCTURA.Se consider el modelo de los datos de entrada a las medidas de los elementos existentes y

nuevos evaluados y sus caractersticas estructurales correspondientes.

FIG. 1 Modelo Estructural


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4. ESTADOS DE CARGAS4.1. CARGA POR PESO PROPIO:

Son las cargas provenientes del peso de los perfiles y de las planchas metlicas ASTM

A-36 de 3/16 que conforman el techo.

4.2. CARGA VIVA

Son aquellas cargas debidas al uso u ocupacin de la construccin:

25 kg/m2NTP E.020.

4.3. COMBINACION DE CARGA

Las combinaciones de carga usadas para encontrar la envolvente de esfuerzos sobre

los elementos de la estructura de acuerdo a AISC-LRFD 99 son:

Comb1 Wu : 1.4WD Comb2 Wu : 1.2WD + 1.6WL

5. ANALISIS ESTRUCTURALSe proceder al desarrollo del modelo estructural aadiendo las cargas de desarrollo para

su respectivo anlisis, codificando las secciones como se observa en la FIG. 3

FIG. 2 Codificacin Frames


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5.1.2 Distribucin Carga Viva

FIG. 4 Distribucin Carga Viva

5.2. DIAGRAMA DE MOMENTO

FIG. 5 Diagrama de Momentos (Comb2, kg-m)


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5.3. DIAGRAMA AXIAL

FIG. 6 Diagrama Axial (Comb2, kg)

5.4. DIAGRAMA DE CORTE

FIG. 7 Diagrama de Corte (Comb2, kg)


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5.5. DISEO DE PERFILES

5.5.1. Deflexin de los perfiles (LRFD-99)

Sea el caso siguiente para los perfiles ms crticos en el modelo para los rayos

externos (Frame 361-397), rayos internos (Frame 247-248-249-250-251-252),polgono (Frame 384-353-287-402-441-432)

Caso Mxima Deflexin permisible (dmax)

Vigas Vigas portantes de piso y equipos (para la carga total) L / 240; L = luz Vigas portantes de cielo raso enlucido (para cargas vivas) L / 360; L = luz

Vigas de techo y correas L / 180; L = luzPuentes gra, Monorrieles, y gras de brazo (1)

Vigas carrileras L / 750; L = luz Monorrieles L / 450; L = luz Brazos de gra L / 225; L = luz Deflexin horizontal para puentes gra L / 400; L = luz

FIG. 8 Diagramas Rayo Externo C6x8.2

. =

360=

5.95834

360= 0.017 > 0.015


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FIG. 9 Diagramas Rayo Interno C6x8.2

. =

360=

5.20766

360= 0.014 > 0.002

FIG. 10 Diagramas Poligono C12x20.7

. =

360 =

5.95834

360 = 0.017 > 0.004


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5.5.2. Ratios de la estructura

Obtendremos los ratio de los perfiles ms crticos evaluados con el momentoactuante y su momento nominal que deber ser menor a 0.95 de acuerdo a

norma, para los rayos externos (Frame 361-397), rayos internos (Frame 247-248-249-250-251-252), polgono (Frame 384-353-287-402-441-432).

o Rayo externo C6x8.2

FIG. 11 Verificacin Datos AISC LRFD99 Rayo externo C6x8.2


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o Rayo interno C6x8.2

FIG. 12 Verificacin Datos AISC LRFD99 Rayo interno C6x8.2

o Polgono C12x20.7

FIG. 13 Verificacin Datos AISC LRFD99 Poligono C12x20.7


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o Columna de Soporte 8 SCH40

FIG. 14 Verificacin Datos AISC LRFD99 Columna 8 SCH40

FIG. 15 Ratios Global del Modelo Estructural.


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TABLE 2: Steel Design 1 - Summary Data - AISC-LRFD99

Frame DesignSect DesignType Ratio RatioType Combo LocationText Text Text Unitless Text Text m

247 C6X8.2 Brace 0.28 PMM Comb2 5.21

248 C6X8.2 Brace 0.26 PMM Comb2 5.21

249 C6X8.2 Brace 0.28 PMM Comb2 5.21

250 C6X8.2 Brace 0.28 PMM Comb2 5.21

251 C6X8.2 Brace 0.26 PMM Comb2 5.21

252 C6X8.2 Brace 0.28 PMM Comb2 5.21

271 C6X8.2 Brace 0.17 PMM Comb2 0.00

272 C6X8.2 Brace 0.17 PMM Comb2 4.59

273 C6X8.2 Brace 0.16 PMM Comb2 0.00274 C6X8.2 Brace 0.16 PMM Comb2 0.00

275 C6X8.2 Brace 0.16 PMM Comb2 0.00

276 C6X8.2 Brace 0.16 PMM Comb2 4.59

277 C6X8.2 Brace 0.17 PMM Comb2 0.00

278 C6X8.2 Brace 0.17 PMM Comb2 0.00

279 C6X8.2 Brace 0.16 PMM Comb2 4.59

280 C6X8.2 Brace 0.16 PMM Comb2 4.59

281 C6X8.2 Brace 0.16 PMM Comb2 4.59

282 C6X8.2 Brace 0.16 PMM Comb2 4.59

287 C12X20.7 Beam 0.15 PMM Comb2 2.32

325 C6X8.2 Brace 0.57 PMM Comb2 2.68

326 C6X8.2 Brace 0.69 PMM Comb2 2.87

331 C6X8.2 Brace 0.62 PMM Comb2 2.75

332 C6X8.2 Brace 0.71 PMM Comb2 2.91

337 C6X8.2 Brace 0.75 PMM Comb2 2.97

338 C6X8.2 Brace 0.75 PMM Comb2 2.96

353 C12X20.7 Beam 0.16 PMM Comb2 2.88

355 C6X8.2 Brace 0.72 PMM Comb2 2.91


368 C6X8.2 Brace 0.75 PMM Comb2 2.97

369 C6X8.2 Brace 0.75 PMM Comb2 2.96

374 C6X8.2 Brace 0.57 PMM Comb2 2.68

375 C6X8.2 Brace 0.69 PMM Comb2 2.87

380 C6X8.2 Brace 0.62 PMM Comb2 2.94

383 C6X8.2 Brace 0.62 PMM Comb2 2.94

384 C12X20.7 Beam 0.16 PMM Comb2 2.60

386 C6X8.2 Brace 0.66 PMM Comb2 2.82

391 C6X8.2 Brace 0.66 PMM Comb2 2.82


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397 C6X8.2 Brace 0.76 PMM Comb2 2.98


400 C6X8.2 Brace 0.66 PMM Comb2 2.82

401 C6X8.2 Brace 0.66 PMM Comb2 2.82

402 C12X20.7 Beam 0.17 PMM Comb2 2.60

420 C6X8.2 Brace 0.57 PMM Comb2 2.68

421 C6X8.2 Brace 0.69 PMM Comb2 2.87

422 C6X8.2 Brace 0.62 PMM Comb2 2.75

423 C6X8.2 Brace 0.71 PMM Comb2 2.91

424 C6X8.2 Brace 0.75 PMM Comb2 2.97


427 C6X8.2 Brace 0.62 PMM Comb2 2.75

428 C6X8.2 Brace 0.75 PMM Comb2 2.97

429 C6X8.2 Brace 0.75 PMM Comb2 2.96

430 C6X8.2 Brace 0.57 PMM Comb2 2.68

431 C6X8.2 Brace 0.69 PMM Comb2 2.87

432 C12X20.7 Beam 0.15 PMM Comb2 2.88

441 C12X20.7 Beam 0.15 PMM Comb2 2.32

458 Tubo8" SCH40 Column 0.21 PMM Comb2 12.66







TABLE 3 Material List - By Section Property

Section ObjectType NumPieces TotalLength TotalWeightText Text Unitless m Kgf

Tubo8"SCH40 Frame 7 86.8914 3417.63

C6X8.2 Frame 52 281.49426 3421.1

C12X20.7 Frame 6 31.2 962.18

7800.91


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6. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONESLos perfiles para los rayos externos como internos son C6x8.2

Los perfiles para el polgono estarn conformados con la seccin C12x20.7

La columna de soporte tendr un dimetro de 8 SCH40, la relacin de esbeltez de la

columna se comprueba con la siguiente formula:

KL/r 1*12.655/0.0699 =183.33

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