TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO

Presentación del tema: "TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO"— Transcripción de la presentación:

1 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
Ing. Brázzola

2 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
INTRODUCCIÓN TIPOS DE TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO SEGÚN SU FUNCIÓN: TANQUES DE BOMBEO TANQUES DE RESERVA DOMICILIARIA TANQUES DE RESERVA CONTRA INCENDIO SEGÚN SU UBICACIÓN: TANQUES ELEVADOS TANQUES SUBTERRÁNEOS (SISTERNAS) TANQUES SEMI ENTERRADOS (SISTERNAS) SEGÚN SU FORMA: TANQUES PRISMÁTICOS DE BASE CUADRADA O RECTANGULAR TANQUES CILÍNDRICOS TANQUES PRISMÁTICOS DE BASE TRIANGULAR TANQUES HONGO Ing. Brázzola

3 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
CLASIFICACIÓN DE LOS TANQUES RECTANGULARES Armado según planos horizontales Armado según planos verticales Armado en varios planos Con vigas y paredes intermedias Ing. Brázzola

4 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
CARGAS Cargas en Tanques Elevados Ing. Brázzola

5 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
Cargas en Tanques Subterráneos Tanque Vacío Tanque Lleno Ing. Brázzola

6 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
Ing. Brázzola

7 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
TANQUES ARMADOS EN PLANOS HORIZONTALES Momentos en paredes: dirección vertical. Ing. Brázzola

8 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
Momentos en paredes: dirección horizontal. Ing. Brázzola

9 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
TANQUES ARMADOS EN PLANOS VERTICALES Cargas Momentos en Tapa y Fondo. Compensación de Momentos Ing. Brázzola

10 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
Momentos en Planos Horizontales Xo = q.a2/16 Ing. Brázzola

11 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
Momentos en Planos Verticales Ing. Brázzola

12 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
TANQUES ARMADOS EN MÁS DE UNA DIRECCIÓN Tanques con losas de lados similares. Tanques con losas de lados muy distintos. Ing. Brázzola

13 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
TANQUES CON PAREDES INTERMEDIAS Hipótesis Generales. Diagramas envolventes. Esfuerzos de Tracción Horizontales Ing. Brázzola

14 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
Esfuerzos de Tracción Verticales Verificación del ancho de fisuras. Vigas de gran altura. Ing. Brázzola

15 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
Diagrama de Momentos Flectores Ing. Brázzola

16 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
Armaduras Ing. Brázzola

17 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
Tanques Semi Enterrrados Cargas Ing. Brázzola

18 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
Tanques Semi Enterrrados Momentos Flectores Ing. Brázzola

19 TANQUES DE AGUA DE HORMIGÓN ARMADO
RECOMENDACIONES Ubicación Fisuración Hormigonado Armaduras Curado Impermeabilidad Fibras Planos con detalles Ing. Brázzola

20 “LOSAS” Ing. JORGE R. BERNAL. www.taringa.net www.elaguaesvida.com.ar
Referencias: Reglamento CIRSOC 201 “Proyecto, Cálculo y Ejecución de Estructuras de Hormigón Armado y Pretensado”. “LOSAS” Ing. JORGE R. BERNAL. Ing. Brázzola

21 COLUMNAS LOSA DE TAPA AGUA TABIQUE intermedio LOSA DE FONDO
TABIQUE lateral 1 COLUMNAS TABIQUE lateral 2 Ing. Brázzola

22 Losa de tapa: se calcula solo como losa, se puede considerar como elemento simplemente apoyado en todos sus lados, salvo que por cuestiones de compensación de momentos se necesite lo contrario. Losa de Fondo: se calcula solo como losa, se sugiere considerar como elemento empotrado en todos sus lados, salvo que por cuestiones de compensación de momentos se necesite lo contrario. Tabique Intermedio: como losa, se calcula como empotrada en 3 lados y un borde libre, considerando que la carga es triangular. Luego se calcula como viga de gran altura contemplando la reacción de la losa de fondo como carga suspendida, el peso propio repartido entre carga suspendida y carga apoyada. Se debe considerar los apoyos como indirectos. Ing. Brázzola

23 Tabique lateral corto: como losa, se calcula como empotrada en 3 lados y un borde apoyado, considerando que la carga es triangular. Luego se calcula como viga de gran altura contemplando la reacción de la losa de fondo como carga suspendida, el peso propio repartido entre carga suspendida y carga apoyada. Se debe considerar esfuerzo de tracción producto de la interacción entre tabiques. Tabique lateral largo: se divide en dos para el calculo como losa, se calcula como empotrada en 3 lados y un borde apoyado, considerando que la carga es triangular. Luego se calcula como viga de gran altura contemplando la reacción de la losa de fondo como carga suspendida, el peso propio repartido entre carga suspendida y carga apoyada. Se debe considerar esfuerzo de tracción producto de la interacción entre tabiques. En el esquema VGA, El tabique intermedio se apoya como una carga puntual en el centro de este elemento. Ing. Brázzola

24 Tabique lateral largo Tabique lateral corto Tabique Intermedio
Losa de Fondo Losa de Fondo Tabique lateral corto Tabique lateral largo Ing. Brázzola

25 L/h ≤ 2 (ó h/L ≥ 0,50), L/h ≤ 2,5 (ó h/L ≥ 0,40),
Tabique lateral corto Tabique lateral largo Ing. Brázzola

26 Consideraciones de Esquemas Estructurales
Losa de tapa Losa de fondo Tabique Intermedio Tabique lateral corto

27 Consideraciones de Esquemas Estructurales
Tabique lateral corto

28 Consideraciones de Esquemas Estructurales
Elabore el camino de cargas de la estructura y los esquemas estructurales de cada tabique Tabique lateral corto

29 Diseño de un Tanque de H°A°
Algoritmo de resolución: 1. Pre-dimensionamiento Definir altura del tanque según capacidad Definir espesores (como losas y como VGA) y ajustar altura Definir calidad de hormigón Definir recubrimientos Definir chaflanes Accesos con sus tapas. 2. Análisis de cargas Hipótesis: tanque lleno y tanque semi lleno Tipos de cargas: D - F - L. 3. Calculo de solicitaciones 3.1. Comportamiento como losa Momentos envolventes Compensación y redistribución de momentos. 3.2 Tirante (tensor) Reacciones de losas en extremos. 3.3 Viga de gran altura Momentos envolventes Esfuerzos de corte Carga suspendida. 4. Diseño de armaduras 4.1. Calculo de secciones necesarias individuales por flexión A flexión-tracción como losa A flexión como VGA A corte como VGA A tracción por suspensión de cargas Verificación de resistencia al corte como VGA Contribución del hormigón Cálculo de armadura de corte (si es necesario) Armadura mínima horizontal y vertical Definición de armaduras por efectos combinados. (4.1. y 4.2.) 4.4. Verificación de disposiciones reglamentarias Separaciones máximas Cuantías mínimas Longitudes de anclaje Longitudes empalme Diseño de armaduras especiales Armaduras perimetrales en tapas de acceso Armaduras en encuentros de elementos. (Chaflanes) Armaduras en encuentros de tabiques con columnas. 5. Realización de documentación gráfica Planos generales de dimensiones de hormigón Planos de ubicación de armaduras en planta Planos de ubicación de armaduras en corte con despiece Detalles de armado en encuentros y huecos.

30 f Mn = Mu Se debe cumplir: con,
3.3 Viga de gran altura Diseño a Flexión f Mn = Mu Se debe cumplir: con, Mn = Zn zF = AF fy zF ≥ Mu / f El subíndice F, corresponde a tramo, y S a apoyos, de donde, AF = ≥ Mu / (f fy zF ) con f = 0,90 Se debe cumplir cuantía mínima, como en vigas esbeltas: As,min ≥ ( f’c ) 1/2/ 4 fy ) bw d As,min ≥ 1,4 bw d / fy Si en cada sección, el área As de la armadura adoptada excede al menos en un tercio (1/3) a la armadura determinada por cálculo, no es necesario aplicar los requisitos de cuantía mínima”

31 Brazo de Palanca, z [m]. Centro de tramo
3.3 Viga de gran altura Diseño a Flexión L : Luz de tramo entre ejes de apoyos [m] h: Altura de la sección transversal [m] VIGAS DE UN SOLO TRAMO Brazo de Palanca, z [m]. Centro de tramo Relación K = L / h 0,50 1,00 2,00 Relación 1/K = h / L Modelo E. Nawy. ACI , 2005 (1) 1,0 < L/h < 2, [0,2( L+ 2h)] - 0,60 h 0,80 h L/h < 1, [0,6 L] 0,30 h Modelo Pozzi Azzaro, O. (2) 0,5 < h/L < 1, [0,3 h (3 - h/L)] 0,75 h 1,0 < h/L [0,6 L]

32 Vc = [3,5 – 2,5 (Mu/Vu d)] [0,143 (f’c )1/2 + 17,2 rw Vu d /Mu ] bw d
Algoritmo de resolución: 3.3 Viga de gran altura Diseño a corte. Vn ≤ 5/6 (f’c )1/2 bw d Vu ≤ f Vn = 0,625 (f’c )1/2 bw d Vc = [3,5 – 2,5 (Mu/Vu d)] [0,143 (f’c )1/2 + 17,2 rw Vu d /Mu ] bw d Vs = Vu /f - Vc rv min = 0,0025 rh min = 0,0015 Para carga uniforme: x = 0,15 ln Para carga concentrada: x = 0,50 a con a: luz de corte En todos los casos debe cumplirse x ≤ d Mu y Vu se calculan para x 

33 Carga Distribuida: qu [kN/m] L = Putot
Algoritmo de resolución: 3.3 Viga de gran altura Carga suspendida. Carga Distribuida: qu [kN/m] L = Putot f Pn = Pu f As [cm2/m] fy = Pu = qu L f As fy = qu L As = qu L / (f fy ), f = 0,90 As dobl = Pu / (2 fy fsena ), f = 0,90 60 <a < 75 ° As dobl = Pu / ( fy f), f = 0,90

34 EFECTOS DE CARGAS CONCENTRADAS. REACCIONES DE APOYO
Resulta indispensable considerar la concentración de tensiones en apoyos. Para ello se debe verificar que las reacciones de apoyo (corte en el apoyos), no superen determinados valores sugeridos en la literatura. En vigas de un solo tramo, la magnitud de las reacciones para cargas mayoradas no debe exceder: 0.60 b (t + ho ) f’c con : t : ancho del apoyo ho : ancho de un ala (si existe) que pueda rigidizar el borde inferior de la viga En apoyos interiores de VGA continuas: 0.90 b (t + 2ho ) f’c

35 secciones necesarias individuales por flexión.
Organización de Armaduras: Definición de armaduras por efectos combinados. (4.1. y 4.2.) secciones necesarias individuales por flexión. As flexión-tracción como losa. As flexión como VGA. As corte como VGA. As tracción por suspensión de cargas.

36 As corte como VGA. As flexión-tracción como losa As flexión como VGA.
As tracción por suspensión de cargas. distribuidas As tracción por suspensión de cargas. Concentradas

37 As corte como VGA. As flexión-tracción como losa A Se cobina
As flexión como VGA. As flexión-tracción como losa Se cobina A As corte como VGA. Se Suma (H) As flexión-tracción como losa B As tracción por suspensión de cargas distribuidas. Se Suma (V) As flexión-tracción como losa C As tracción por suspensión de cargas Concentradas Se suman As flexión-tracción como losa D As min H y V As min Contracción y T Se verifica A, B, C y D E nota: En caso de requerir As en zona de apoyos, se debe colocar como adicional a lo resuelto en A B C y D

38 Algoritmo de resolución: 4.4.1. Separaciones máximas.

39 Algoritmo de resolución: 4. 3
Algoritmo de resolución: Definición de armaduras por efectos combinados. (4.1. y 4.2.) 4.4. Verificación de disposiciones reglamentarias Separaciones máximas Cuantías mínimas Longitudes de anclaje Longitudes empalme Diseño de armaduras especiales Armaduras perimetrales en tapas de acceso Armaduras en encuentros de elementos. (Chaflanes) Armaduras en encuentros de tabiques con columnas. 5. Realización de documentación gráfica Planos generales de dimensiones de hormigón Planos de ubicación de armaduras en planta Planos de ubicación de armaduras en corte con despiece Detalles de armado en encuentros y huecos.

40 Algoritmo de resolución: 4. 3
Algoritmo de resolución: Definición de armaduras por efectos combinados. (4.1. y 4.2.) 4.4. Verificación de disposiciones reglamentarias Separaciones máximas Cuantías mínimas Longitudes de anclaje Longitudes empalme Diseño de armaduras especiales Armaduras perimetrales en tapas de acceso Armaduras en encuentros de elementos. (Chaflanes) Armaduras en encuentros de tabiques con columnas. 5. Realización de documentación gráfica Planos generales de dimensiones de hormigón Planos de ubicación de armaduras en planta Planos de ubicación de armaduras en corte con despiece Detalles de armado en encuentros y huecos.

41 Algoritmo de resolución: 4. 3
Algoritmo de resolución: Definición de armaduras por efectos combinados. (4.1. y 4.2.) 4.4. Verificación de disposiciones reglamentarias Separaciones máximas Cuantías mínimas Longitudes de anclaje Longitudes empalme Diseño de armaduras especiales Armaduras perimetrales en tapas de acceso Armaduras en encuentros de elementos. (Chaflanes) Armaduras en encuentros de tabiques con columnas. 5. Realización de documentación gráfica Planos generales de dimensiones de hormigón Planos de ubicación de armaduras en planta Planos de ubicación de armaduras en corte con despiece Detalles de armado en encuentros y huecos.