Fundaciones Recipientes Horizontales (2)
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Proyecto:
Estructura:
Diseñado:
Fecha:
DISEÑO FUNDACIONES RECIPIENTES HORIZONTALES
Referencias: COVENIN 2003-89 Acciones de Viento Sobre las Construcciones
PDVSA L-STC-004 Fundaciones para Recipientes Horizontales
PDVSA JA-222 Diseño Sismorresistente de Recipientes y Estructuras
PDVSA JA-221 Diseño Sismorresistente de Instalaciones Insdustriales
ELEVACIONX
Z
PLANTA
X
Y
Proyecto:
Estructura:
Diseñado:
Fecha:
DISEÑO FUNDACIONES RECIPIENTES HORIZONTALES
Referencias: COVENIN 2003-89 Acciones de Viento Sobre las Construcciones
PDVSA L-STC-004 Fundaciones para Recipientes Horizontales
PDVSA JA-222 Diseño Sismorresistente de Recipientes y Estructuras
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1.- DIMENSIONES DE LA FUNDACIÓN, DIMENSIONES DEL EQUIPO Y DATOS DEL SUELO
1.1.- Dimensiones de la Fundación:
A: 2.50 m Dimensión zapata dirección X
B: 3.50 m Dimensión zapata dirección Y
H: 0.40 m Espesor de la Zapata
D: 0.40 m Dimensión del pedestal dirección X
E: 2.60 m Dimensión del pedestal dirección Y
J: 2.13 m Altura del pedestal sobre el nivel del suelo
F: 2.93 m Altura total del pedestal
rc: 0.075 m Recubrimiento del concreto
M: 8.50 m Distancia entre los ejes de fundación
L: 1.20 m Profundidad de desplante de la fundación
1.2.- Datos del Recipiente:
2.13 m Diametro del reciciente
Lr: 9.53 m Longitud del recipiente
Es: 0.30 m Espesor de los asientos
As: 2.20 m Ancho de los asientos
hs: 1.00 m Altura de los asientos
Sa: 8.50 m Separación de los asientos
Pv: 7306 kg Peso Vacio del recipiente
Po: 31977 kg Peso de Operación del Recipiente
Pp: 56649 kg Peso de Prueba del Recipiente
Fi: 1.20 Factor de Incremento
cf: 0.30 Coeficiente de Fricción Recipiente apoyo
1.3.- Características de los Materiales
f'c: 250 kg/cm2 Resistencia del concreto a la compresión
fr:
Proyecto:
Estructura:
Diseñado:
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Referencias: COVENIN 2003-89 Acciones de Viento Sobre las Construcciones
PDVSA L-STC-004 Fundaciones para Recipientes Horizontales
PDVSA JA-222 Diseño Sismorresistente de Recipientes y Estructuras
PDVSA JA-221 Diseño Sismorresistente de Instalaciones Insdustriales
Fy: 4200 kg/cm2 Esfuerzo cedente del acero
2400 kg/m3 Peso especifico del concreto
1.50 kg/cm2 Esfuerzo admisible del suelo
1500 kg/m3 Peso específico del suelo
0.50 Coeficiente de fricción
2.- CARGAS DE DISEÑO
Pvp: 4384 kg Peso del equipo vacio por pedestal
Pop: 19186 kg Peso del Equipo en operación por pedestal
Ppp: 33989 kg Peso del equipo en prueba por pedestal
Az: 8.75 m2 Área de la zapata
Ap: 1.04 m2 Área del pedestal
Pz: 8400 kg Peso de la zapata
Pped: 7313 kg Peso del pedestal
Ps: 9252 kg Peso del suelo
Pt: 24965 kg Peso total fundación + suelo
Pfv: 29349 kg Peso de la fundación + equipo vacio
Pfo: 44151 kg Peso de la fundación + equipo operación
Pfp: 58955 kg Peso de la fundación + equipo prueba
3.- ANÁLISIS DE VIENTO (COVENIN 2003-89)
3.1.- Determinación de los Parámetros:
Grupo B COVENIN 2003-89 Art. 4.1
B COVENIN 2003-89 Art. 5.2
Vw: 125 km/h Velocidad básica del viento
Cp: 0.60 Coeficiente de empuje
1.00 Factor de importancia eólica (COVENIN 2003-89 Tabla 4.1.2)
k: 0.01 Coeficiente de arrastre (COVENIN 2003-89 Tabla 6.2.4.1)
4.50
Zg: 370
Z: 4.20 m Altura media del recipiente
0.28 Factor de exposición (COVENIN 2003-89 Art. 6.2.4.1)
Gh: 1.67 Factor de respuesta ante rafaga (COVENIN 2003-89 Art. 6.2.4.1)
gc:sadm:gs:m:
Clasificación según uso:
Tipo de Exposición:
a:
b:
dh:
Proyecto:
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Diseñado:
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Kz: 0.36 Coeficiente de presión (COVENIN 2003-89 Art. 6.2.3)
q: 27.55 kg/m2 Presión dinámica (COVENIN 2003-89 Art. 6.2.3)
fw: 1.20 Factor de Carga por viento (PDVSA L-STC-004 Tabla 1)
3.2.- Viento Transversal al Recipiente:
Atr: 15.22 m2 Área del recipiente
Ats: 0.60 m2 Área de los asientos
Atp: 1.70 m2 Área de los pedestales
Ftr: 503 kg Fuerza del viento en el recipiente
Fts: 20 kg Fuerza del viento en los asientos
Ftp: 56 kg Fuerza del viento en los pedestales
Ftv: 579 kg Fuerza transversal del viento
Mtr: 2715 kg-m Momento en la base fuerza recipiente
Mts: 76 kg-m Momento en la base fuerza sillas
Mtp: 128 kg-m Momento en la base fuerza pedestales
Mtv: 2918 kg-m Momento transversal en la base
Mtz: 1459 kg-m Momento tranversal en cada zapata
3.3.- Viento Longitudinal al Recipiente:
Alr: 3.56 m2 Área del recipiente
Als: 4.40 m2 Área de los asientos
Alp: 11.08 m2 Área de los pedestales
Flr: 118 kg Fuerza del viento en el recipiente
Fls: 145 kg Fuerza del viento en los asientos
Flp: 366 kg Fuerza del viento en los pedestales
Flv: 629 kg Fuerza transversal del viento
Mlr: 635 kg-m Momento en la base fuerza recipiente
Mls: 557 kg-m Momento en la base fuerza sillas
Mlp: 829 kg-m Momento en la base fuerza pedestales
Mlv: 2021 kg-m Momento transversal en la base
Mlz: 1011 kg-m Momento tranversal en cada zapata
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4.- ANÁLISIS SISMICO (PDVSA JA-221)
4.1.- Datos para el Análisis Sísmico:
a*: 45 cm/s2
4.50
Riesgo: A Grado de Riesgo (PDVSA JA-221 Tabla 4.1)
P1: 0.0020
5 % Factor de amortiguamiento (PDVSA JA-222 Tabla 6.1)
D: 2 Ductilidad (PDVSA JA-222 Tabla 8.1)
S2
g:
x:
Forma Espectral:
Factor de corrección coeficiente de aceleración horizontal (PDVSA JA-221 Tabla 5.1)
Mapa de Amenaza SísmicaValores de a*
Mapa de Amenaza SísmicaValores de
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0.95
2.60 Factores de definen el espcetro (PDVSA JA-221 Tabla 6.1)
To: 0.20 s
T*: 0.80 s
a: 179.01 s Aceleración Horizontal Máxima
Ao: 0.182 s Coeficiente de Aceleración Máxima del Terreno
2.60 Factor de amplificación espectral
T+: 0.10 s Período Característico (PDVSA JA-221 Tabla 7.1)
4.2.- Método de Análisis:
Método de análisis: Método Simplificado
Hipótesis de Apoyo Fijo
RESULTADOS PARA EL DISEÑO POR EL MÉTODO SIMPLIFICADO
Fx (kg) Fy (kg)
Condición de solicitaciones a Nivel de Zapata - Equipo en Operación
Sismo en Dirección X (Sxo)
Sismo en Dirección Y (Syo)
Sismo en Dirección Z (Szo)
Condición de solicitaciones a Nivel de Zapata - Equipo Vacio
Sismo en Dirección X (Sxv)
Sismo en Dirección Y (Sxv)
Sismo en Dirección Z (Sxv)
j: Factor de corrección coeficiente de aceleración horizontal (PDVSA JA-221 Tabla 5.1)
b:
b*:
Selección del método de análisis (PDVSA JA-221 Tabla 10.1)
Tipo de Apoyo de una de las fundaciones:
Mx (kg-m)
My (kg-m)
Fz (kg)
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DISEÑO FUNDACIONES RECIPIENTES HORIZONTALES
DISEÑO FUNDACIONES RECIPIENTES HORIZONTALES
Selección del método de análisis (PDVSA JA-221 Tabla 10.1)
Clasificación según uso: Grupo A 1.15Grupo B 1.00Grupo C 0.90
k b ZgTipo de exposición: A 0.0250 3.00 460
B 0.0100 4.50 370C 0.0050 7.00 270D 0.0030 10.00 200
Probabilidad de Excendia: A 0.0020B 0.0010C 0.0005D 0.0001
Valores que definen el espectro:
b To T*
S1 2.40 0.10 0.40S2 2.60 0.20 0.80S3 2.80 0.30 1.20S4 3.00 0.40 1.60
Forma espectral
2.60
Ao: 0.182 s
D: 2
Cs: 0.274 Coeficiente sismico
Metodo Simplificado Apoyo Movil Equipo en Operación
H: 0.40 m
M: 8.50 m
hs: 1.00 m
dr/2: 1.07 m
F: 2.93 m
F/2: 1.47 m
Pop: 38372 kg Peso equipo en operación
Pp: 7313 kg Peso por pedetal
Pt: 52999 kg Peso Total
Vop: 14512 kg Fuerza cortante basal equipo en operación
cf: 0.30 coeficiente de fricción
Fr: 13053 kg Fuerza sobre el recipiente
Fp: 730 kg Fuerza Sobre el pedestal
Fx (kg) Fy (kg) Fz (kg)
Condición de solicitaciones a Nivel de Zapata - Equipo en Operación
Sismo en Dirección X (Sxo) 8027 0 36571 0 1635
Sismo en Dirección Y (Syo) 0 7256 0 36571 0
Sismo en Dirección Z (Szo) 0 0 0 0 6286
2.60
Ao: 0.182 s
b*:
Mx (kg-m)
My (kg-m)
b*:
D: 2
Cs: 0.274 Coeficiente sismico
Metodo Simplificado Apoyo Movil Equipo Vacio
H: 0.40 m
M: 8.50 m
hs: 1.00 m
dr/2: 1.07 m
F: 2.93 m
F/2: 1.47 m
Pvp: 8767 kg
Pp: 7313 kg Peso por pedetal
Pt: 23394 kg Peso Total
Vop: 6406 kg Fuerza cortante basal equipo en operación
cf: 0.30 coeficiente de fricción
Fr: 4301 kg Fuerza sobre el recipiente
Fp: 1052 kg Fuerza Sobre el pedestal
Fx (kg) Fy (kg) Fz (kg)
Condición de solicitaciones a Nivel de Zapata - Equipo Vacio
Sismo en Dirección X (Sxo) 4038 0 13565 0 539
Sismo en Dirección Y (Syo) 0 3203 0 13565 0
Sismo en Dirección Z (Szo) 0 0 0 0 2775
Mx (kg-m)
My (kg-m)
2.60
Ao: 0.182 s
D: 2
Cs: 0.274 Coeficiente sismico
Metodo Simplificado Apoyo Fijo Equipo en operación
H: 0.40 m
M: 8.50 m
hs: 1.00 m
dr/2: 1.07 m
F: 2.93 m
F/2: 1.47 m
Pop: 38372 kg Peso equipo en operación
Pp: 7313 kg Peso por pedetal
Pt: 52999 kg Peso Total
Vop: 14512 kg Fuerza cortante basal equipo en operación
cf: 0.30 coeficiente de fricción
Fr: 13053 kg Fuerza sobre el recipiente
Fp: 730 kg Fuerza Sobre el pedestal
Fx (kg) Fy (kg) Fz (kg)
Condición de solicitaciones a Nivel de Zapata - Equipo en Operación
Sismo en Dirección X (Sxo) 7256 0 36571 0 1635
Sismo en Dirección Y (Syo) 0 7256 0 36571 0
Sismo en Dirección Z (Szo) 0 0 0 0 6286
2.60
Ao: 0.182 s
b*:
Mx (kg-m)
My (kg-m)
b*:
D: 2
Cs: 0.274 Coeficiente sismico
Metodo Simplificado Apoyo Fijo Equipo Vacio
H: 0.40 m
M: 8.50 m
hs: 1.00 m
dr/2: 1.07 m
F: 2.93 m
F/2: 1.47 m
Pvp: 8767 kg
Pp: 7313 kg Peso por pedetal
Pt: 23394 kg Peso Total
Vop: 6406 kg Fuerza cortante basal equipo en operación
cf: 0.30 coeficiente de fricción
Fr: 4301 kg Fuerza sobre el recipiente
Fp: 1052 kg Fuerza Sobre el pedestal
Fx (kg) Fy (kg) Fz (kg)
Condición de solicitaciones a Nivel de Zapata - Equipo Vacio
Sismo en Dirección X (Sxo) 3203 0 13565 0 539
Sismo en Dirección Y (Syo) 0 3203 0 13565 0
Sismo en Dirección Z (Szo) 0 0 0 0 2775
Mx (kg-m)
My (kg-m)
Metodo: 1 Método simplificado
Apoyo: 1 Hipótesis Apoyo Fijo