ANLISIS Y DISEO DE CIMENTACIN DE TANQUE VERTICAL PARA

ALMACENAMIENTO DE AGUA DE LA RED CONTRA INCENDIO EN AMPLIACIN

DE MDULO A.

En el diseo de sta cimentacin se tomar en cuenta las cargas de servicio del tanque vertical.

LOS DATOS PARA EL ANLISIS DEL TANQUE SON LOS SIGUIENTES:

Dimetro interior: 6.00 metros.

Altura: 10.80 metros.

El tirante de agua dentro del tanque: 10.40 metros.

El peso del tanque vcio: 12.58 ton.

El peso del agua: 294 ton.

Carga uniformemente repartida por peso de tanque: 0.667 ton/m

Carga por peso de agua: 10.40 ton/m2

Capacidad de carga del terreno: 10 ton/m2

El mdulo de balasto se determina en base a la siguiente tabla:

En tabla anterior se determina el mdulo de balasto que sta en funcin del tipo de suelo.

Para el cul se elige un tipo de suelo de arcilla media con una capacidad de carga (qu) de 0.50 a 2.0

kg/cm2. Estando sta en el rango de la capacidad de carga del terreno en cuestin.

Para obtener el mdulo de balasto, se interpola los valores que aparecen en la tabla, para una

capacidad de carga de terreno de 1.0 kg/cm2.

INTERPOLACIN LINEAL

VALORES X Y

INICIALES 0.5 1.3

CONOCIDO/INTERPOLADO 1.0 2.2

FINALES 2.0 4.0

Se tomar para mdulo de balasto equivalente a 2.20 kg/cm3.

Se modela la losa de cimentacin de este tanque con los siguientes datos:

Dimetro: 7.50 metros

Peralte: 0.50 metros

El software que se usa para modelar la cimentacin es el SAFE, el cual nos arrojar los datos de

deformaciones, esfuerzos en el suelo, momentos flexionantes y fuerzas cortantes en la losa.

DEFORMACIONES BAJO CARGAS DE SERVICIO

Escala de deformaciones en metros.

ESFUERZOS EN EL SUELO BAJO CARGAS DE SERVICIO

Escala de esfuerzos en ton/m2

DIAGRAMAS DE MOMENTO FLEXIONANTE EN SENTIDO LONGITUDINAL Y TRANSVERSAL

DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE EN SENTIDO LONGITUDINAL Y TRANSVERSAL

La combinacin de carga para el anlisis de sta cimentacin es la que indica el ACI.

1.2 Carga muerta (peso propio de losa de cimentacin)

1.2 Carga muerta (peso propio de tanque)

1.6 Carga viva (peso de agua)

A continuacin se determina el acero de refuerzo para la losa de cimentacin.

(Todo en base al reglamento del ACI).

Datos para el clculo:

Mu = 8.20 ton-m = 710.10 kip-in

Vu = 10.10 ton = 22.25 kip

H = 50 cm = 19.68 in

r = 5 cm = 2 in

d = 45 cm = 17.72 in

b = 100 cm = 39.37 in

fc = 250 kg/cm2 = 3,552.64 psi

fy = 4200 kg/cm2 = 60,000 psi

Se hacen los clculos para una franja unitaria.

Para determinar el rea de acero necesaria en la franja unitaria se usa:

As = b d

Por especificacin:

As min =

Se determina la cuanta de acero:

min = 0.00333

0 = 0.00298

Para determinar mx en funcin de Rn y ; Donde:

Rn = 64.00 psi

= 0.9, Entonces:

mx = 0.00108

se toma la mayor cuanta = 0.00333

por lo que :

As = b d

As = 2.33 in2 Se usar varilla del nmero 5 a cada 20 cm, en ambos sentidos y en ambos lechos.

REVISIN POR CORTANTE

El cortante resistente est en funcin de las dimensiones de la franja unitaria, la resistencia del

concreto, factor por tipo de concreto y factor de corte, donde:

= 0.75

= 1.00

Entonces:

Vc = 62.40 kip > Vu

Entonces el peralte efectivo, necesario para resistir la fuerza cortante actuante, se determina

en funcin de ste ltimo: Vu = 22.25 kip

d = 6. 32 in < 17 .71 in

BIBLIOGRAFA

Requisitos del reglamento para concreto estructural (ACI 318S-08) y comentarios.

Melli Piralla. Diseo Estructural. 2. Ed. Limusa. 2002. Mxico

Jack C. McCormac. Diseo de Concreto Reforzado. 4. ED. Alfa Omega. 2002. Mxico