Este documento presenta las consideraciones de diseño para tanques cilíndricos superficiales de hormigón armado. Explica que los tanques cilíndricos se utilizan comúnmente como depósitos de agua u otros líquidos debido a sus bajos costos, buena durabilidad y capacidad para almacenar grandes volúmenes. Luego, describe los pasos para calcular los esfuerzos en la pared y la losa de fondo, determinar los espesores requeridos y dimensionar las armaduras verticales, horizontales e inferi
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Este documento presenta las consideraciones de diseño para tanques cilíndricos superficiales de hormigón armado. Explica que los tanques cilíndricos se utilizan comúnmente como depósitos de agua u otros líquidos debido a sus bajos costos, buena durabilidad y capacidad para almacenar grandes volúmenes. Luego, describe los pasos para calcular los esfuerzos en la pared y la losa de fondo, determinar los espesores requeridos y dimensionar las armaduras verticales, horizontales e inferi
Descripción original:
Diseño de depósitos cilíndricos de hormigón armado según EHE-08
Este documento presenta las consideraciones de diseño para tanques cilíndricos superficiales de hormigón armado. Explica que los tanques cilíndricos se utilizan comúnmente como depósitos de agua u otros líquidos debido a sus bajos costos, buena durabilidad y capacidad para almacenar grandes volúmenes. Luego, describe los pasos para calcular los esfuerzos en la pared y la losa de fondo, determinar los espesores requeridos y dimensionar las armaduras verticales, horizontales e inferi
Este documento presenta las consideraciones de diseño para tanques cilíndricos superficiales de hormigón armado. Explica que los tanques cilíndricos se utilizan comúnmente como depósitos de agua u otros líquidos debido a sus bajos costos, buena durabilidad y capacidad para almacenar grandes volúmenes. Luego, describe los pasos para calcular los esfuerzos en la pared y la losa de fondo, determinar los espesores requeridos y dimensionar las armaduras verticales, horizontales e inferi
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UNIVERSIDAD BOLIVIANA
FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERA CIVIL HORMIGON ARMADO II CIV 210
TANQUES CILNDRICOS SUPERFICIALES
INTRODUCCION Los tanques cilndricos de hormign armado se han utilizado y se estn utilizando por todo el mundo. En funcin de las necesidades reales de los usuarios
Un tanque cilndrico se puede
usar como un depsito de agua u otro lquido.
CONSIDERACIONES GENERALES Es muy frecuente el empleo de depsitos cilndricos de hormign armado de planta circular y espesor constante. Se reporta una vida til de unos 20 a 30 aos. Es necesario utilizar hormigones impermeables o impermeabilizar el hormign. Se debe controlar la fisuracin mediante un diseo y armado convenientes. El clculo puede abordarse, con cierta facilidad
Debe tener caractersticas uniformes
Estudio previo del subsuelo Datos Clculo de la cimentacin Proteccin frente a agentes agresivos Verificacin posible de flotacin
Depsitos de agua potable para distribucin por gravedad.
Tanques para compensacin de las presiones en la red. Depsitos para bombeo entre estaciones del la red. En plantas de tratamiento en los tanques para clorofloculadores, filtros, etc. En plantas de tratamiento de aguas servidas: Tanques para diferentes etapas del tratamiento de aguas servidas: clarificadores, digestores, etc.
VENTAJAS:
Costos ms bajos que cualquier otro tipo de tanque de almacenamiento
Buena durabilidad Posibilidad de construir tanques de mayor capacidad, que con otras estructuras El hormign armado es un material que requiere de poco mantenimiento a lo largo de la vida til del tanque. Un tanque en hormign armado es muy fiable y contenedor seguro por largo tiempo. Posee flexibilidad de diseo para adaptarse a los requerimientos de cualquier proyecto.
ENCOFRADOS Encofrado con madera para la construccin de tanques cilndricos.
Encofrado con moldes metlicos
CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEO
El clculo puede abordarse, considerando la pared del depsito como una lmina cilndrica de revolucin sometida a la presin hidrosttica, al existir simetra respecto al eje del cilindro, tanto de la lmina como de la carga
Esfuerzos en la pared de un depsito cilndrico
CLCULO DE ESFUERZOS. ESFUERZOS. a)
Los esfuerzos de la pared pueden obtenerse de los grficos de las
figuras 39 39..2, 39. 39.3 y 39 39..4, que proporcionan las variaciones de los esfuerzos de traccin y momentos de flexin, flexin, correspondientes a paredes cilndricas de espesor constante, empotradas en el fondo del depsito. depsito. Es decir, los valores:
*r*h*
r*h*e
en funcin de x/h, para distintos valores de parmetro
1.3 h K= r e
Falta escanear ung grafico pag 594
Figura 39.2 Esfuerzos de traccin en depsitos cilndricos empotrados en el fondo
Falta escanear ung grafico pag 594
Figura 39.3 Momentos en depsitos cilndricos empotrados en el fondo, para K>15
Figura 39 39..4 Momentos en depsitos cilndricos empotrados en el fondo, para K<10 K<10
np = esfuerzo de traccin unitario.
mv = momento flector unitario. r = radio de depsito. h = altura de lquido. e = espesor de la pared. g = peso especfico del lquido. a = coeficiente adimensional dado en los grficos ESFUERZOS EN EL ARRANQUE DE LA PARED vmax. = v * r * e * mve = m * r * h * e Valores de para K
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0.147
0.196
0.235
0.265
0.275
0.279
0.282
0.284
0.286
0.287
0.288
0.288
-0.882
-1.471
-2.647
-5.588
-8.529
-11.471
-14.412
-17.353
-20.294
-23.235
-26.176
-29.118
b) Los esfuerzos en la solera
Las armaduras inferiores de la placa de fondo pueden determinarse a partir del momento unitario de servicio para cada direccin, siendo p el peso de la pared por unidad de longitud. longitud. m = 0.34 * p * r
Las armaduras superiores de la placa de fondo pueden determinarse a
partir del mismo momento mve. del arranque de la pared (tabla 39 39..6). A estas armaduras es necesario sumarles las que corresponden a la traccin a que est sometida la placa de fondo, debido a la presin hidrosttica sobre las paredes. paredes. Esta traccin puede evaluarse, para cada una de las dos direcciones ortogonales, mediante la frmula: frmula:
Siendo el valor mximo que corresponde a K de la figura 39.2
Al resultar menores los esfuerzos en las paredes cilndricas, se adoptan tambin espesores menores que en las paredes rectangulares rectangulares.. Puede servir como orientacin el valor .
e = 0.05 * h + 0.01 * r >= 0.20 m.
Siendo h la altura y r el radio del depsito. depsito. El espesor de la solera debe ser:: ser e = 0.10 * h pero no menor que 0.2 m. Las distintas comprobaciones de la pared pueden efectuarse como si se tratase de una placa. placa.
Ejemplo de Aplicacin Disear un depsito cilndrico de 10 m de dimetro para una altura de agua de 4m., apoyado sobre terreno firme. firme. Resistencia del hormign fck=25 [MPa MPa], ], acero B400 400S S c=1.5, s=1.15 15,, f=1.5. Tensin admisible para el acero a traccin simple adm=100 MPa Abertura mxima de fisuras wmx= 0.1 mm mm.. Recubrimiento= 4.7 cm. cm. (agua)= 10 KN/m3.
1.1.- Materiales f cd =
25 = 16.67 [MPa ] 1.5
f yd =
400 = 347.82 [MPa ] 1.15
2. 2.-- Espesor de la pared y la losa de fondo e = 0.05 h + 0.01 r
e = 0,05 4 + 0.01 5 = 0.25 [m]
e = 0 . 40
[m ]
3.- Comprobacin si el espesor de la pared es
suficiente para resistir el corte f V Vu = 0.12 1 + 200 d 3 100 l f ck d
1.3 h 1.3 4 k= = = 4.65 r e 5 0.25
Vmx = 2.442 r e agua = 2.442 5 0.2510 =30.53[KN / m]
S wmx = 0.1 mm en flexin entonces mn = 2%o = 0.0020
d =e rec. mec. / 2 d = 0.25 0.047 0.012/ 2 = 0.197[m]
f V Vu = 0.12 1+ 200197 3 100 0.002 25 0.1971000= 81.15[KN/ m]
81.15 = 2.66 f = 30.53
f Vmx Vu
4. 4.-- Armadura vertical de la pared Con el valor de k=4.65 , obtenemos el valor de la tabla siguiente: Valores de para K= 2
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0.147
0.196
0.235
0.265
0.275
0.279
0.282
0.284
0.286
0.287
0.288
0.288
v(-)
0.882
1.471
2.647
5.588
8.529
11.471
14.412
17.353
20.294
23.235
26.176
29.11 8
TABLA 39.1 ESFUERZOS EN EL ARRANQUE DE LA PARED
Interpolando para k=4.65 entre k=3 y k=5 se obtiene m=0.228
mve = r h e agua = 0.228 5 4 0.25 10 = 11.4 [KN m / m]
m = mve =11.4 [KN m / m] 0.60 m 0.60 11.4 k= = = 0.004 2 4 2 4 (1.39 e) e 10 (1.39 0.4) 0.4 10 Con k= k=0 0.004, 004, se asume armadura mnima Asmn= 8.0 cm2 A estas armaduras es necesario sumarles las que corresponden a traccin a que est sometida la placa de fondo debido a la presin hidrosttica sobre las paredes. paredes.
Con K = 4.65 = 0.50
n f = 0.5 h H A (1 ) = 0.5 4 25 (1 0.5) = 40 [KN / m] As =
