DISEÑO ESTRUCTURAL ESTANQUE DE ACERO CLIENTE: MINERA MICHILLA MICHILLA S.A, PROYECTO: NUEVO ESTANQUE DE ACIDO SULFURICO DE 20,000 TON. AREA: PLANTA CONCENTRADORA CONCENTRADORA CALCULO: ALEJA AL EJANDRO NDRO CASTRO S. EMPRESA: R y R INGENIERIA INGENIERIA LTDA. Archivo de datos : Estanmichilla.xls Rev. F 23-07-2005 DESCRIPCION: Norma de Diseño API 650 rev.2003; rev.2003; Norma Sísmica Chilena NCh 2369 Of.2003 Of.2003 1,- PARAMETROS GENERALES 1.1 Geometr Geometr ía Diámetro nominal Altura total del manto manto Volumen total estanque
D= Hm =
40,50 9,50 12238,40
(m) = (m) = (m3)
132,9 31,2
(pie) (pie)
36000,5 58000,2 24857,2
(lb/pg2) (lb/pg2) (lb/pg2)
0,08
(pg)
1.2- Material Acero estructural Tensión de fluencia Tensión de rotura Tensión admisible para prueba St St hidrostática Sobreespesor por corrosión C.A.
ASTM A36 2531 (kg/cm2) = 4078 (kg/cm2) = 1748 (kg/cm2) = 2
(mm) =
(0.13mm/año V.Útil=15 años)
1.3- Contenido Contenido: Peso especìfico Densidad relativa = d líq / d agua = G Altura máxima contenido contenido = H Volumen nominal contenido Peso contenido
Ácido Sulfúrico 1,85 (t/m3) 1,85 (-) 8,50 (m) = 10950,1 (m3) 20257,8 (Ton)
27,9 (pie)
Revancha = Hm - H = 1,00 (m)
2.- DISEÑO PLANCHA DE FONDO (3.4 (3.4))
Segú Según n Norm Norma a API 650 650, el el esp espe esor sor no nomina minall de de las las pla planch nchas de fondo es 1/4", sin incluir corrosión: Entones: - Espesor nominal mínimo: - Sobreespesor por corrosión:
1/4 pulg =
6,4 mm 2,0 mm 8,4 mm
Usar plancha de fondo espesor 10 mm.
Pag. 1
3.- DISEÑO DEL MANTO 3.13.1- Diseño estático (3.6.1 (3.6.1.1) .1) El espe espesor sor mínimo mínimo para para las las planc plancha hass del del manto manto inclui incluida da la la corro corrosió sión n es: es: t mínimo = (3.6.3 ) (3.6.2.1)
8
(mm)
Se aplica el método del pie para estanques de diámetro menor que 200 pies = 61 mt Sd= St = td = tt = h= t= Sd = St =
tensión admisible de diseño de operación tensión admisible para la prueba hidrostática espesor del manto por diseño de operación espesor del manto para prueba hidrostática altura desde el fo fondo de la plancha considerada hasta el nivel superior del contenido mayor valor entre td y tt 1631,2 (kg/cm2) = 23200,1 (lb/pg2) 1747,7143 (kg/cm2) = 24857,2 (lb/pg2)
Pag. 2
3.- DISEÑO DEL MANTO 3.13.1- Diseño estático (3.6.1 (3.6.1.1) .1) El espe espesor sor mínimo mínimo para para las las planc plancha hass del del manto manto inclui incluida da la la corro corrosió sión n es: es: t mínimo = (3.6.3 ) (3.6.2.1)
8
(mm)
Se aplica el método del pie para estanques de diámetro menor que 200 pies = 61 mt Sd= St = td = tt = h= t= Sd = St =
tensión admisible de diseño de operación tensión admisible para la prueba hidrostática espesor del manto por diseño de operación espesor del manto para prueba hidrostática altura desde el fo fondo de la plancha considerada hasta el nivel superior del contenido mayor valor entre td y tt 1631,2 (kg/cm2) = 23200,1 (lb/pg2) 1747,7143 (kg/cm2) = 24857,2 (lb/pg2)
Pag. 2
Archivo de datos : Estanmichilla.xls
(3.6.3.2)
td = 2. 2 .6 D (H - 1 ) G Sd
+ C.A.
tt = 2.6 D (H - 1 ) St
Anillo Nº
Altura (m)
h (m)
h (pie)
td (pg)
tt (pg)
t (pg)
t calculado (mm) si t
t >t min
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 1 2,44 2,44 1,62
8,5 7,5 6,5 4,06 1,62
27,89 24,61 21,33 13,32 5,31
0,82 0,73 0,64 0,42 0,20
0,37 0,33 0,28 0,17 0,06
0,82 0,73 0,64 0,42 0,20
20,8 18,5 16,2 10,6 8,0
SI SI SI SI NO
Con los espesores teóricos de cálculo se materializa el manto como sigue : Anillo Nº
Altura anillo (virola) (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Altura c.g. Espesor sobre base teórico (m) (mm) 1 1 2,44 2,44 2,62
0,5 1,5 3,22 5,66 8,19
20,8 18,5 16,2 10,6 8,0
Espesor adoptado (mm)
Peso plancha (Ton)
22 22 18 12 8
PESO TOTA L MA NTO Centro de Gravedad del Manto: Xr =
22,0 22,0 43,9 29,2 20,9
138,0
( Ton)
3,78 (m) Pag. 3
3.2 Diseño Sísmic o
Archivo de datos : Estanmichilla.xls
Se analiza el estanque sísmicamente según apéndice E del API 650 y según requerimientos de la norma NCh 2369. (E.3.1)
Momento volcante Mv= Z I (C1WsXs + C1WrHt + C1W1X1 + C2W2X2 ) Qs = Z I (C1 [Ws + Wr + W1] + C2 W2) Mv = Z= I= C1 y C2 = Ws = Xs = Wr = Ht = W1 = X1 = W2 = X2 =
Momento volcante aplicado en la base del manto del estanque factor de zona sísmico factor de importancia coeficientes de fuerza sísmica lateral Peso del manto del estanque altura desde la base hasta el centro de gravedad del manto Peso del techo más sobrecarga de uso o nieve y equipos sobre él Altura del manto del estanque Masa efectiva del contenido que se acelera con el estanque Altura de aplicación de la fuerza lateral C1*W1 Masa efectiva que se acelera según el primer modo de vibrar de la misma Altura de aplicación de la fuerza lateral C2*W2
En este caso, los parámetros de diseño adoptados son los siguientes: Zona Sísmica (NCH 2369) : Zona 3 ( ~Zona 4 UBC ) Peso Techo Estanque (aprox): Z= 0,4 (-) Diámetro = 40,5 m I (según NCh 2369 ) = 1,2 (-) Inclinación % = 9,40% Ws = 138,0 (Ton) Altura centro = 1,9 m Xs = 3,78 (m) Area Cono = 1293,93 m2 Wr + otros= 99,23 (Ton) e prom. Pl. (mm) = 6 Ht = 9,50 (m) Wr aprox (Ton) = 79,23 Peso Otros (Plataf.+Eqs) (Ton) = 20 (E.3.2)
Masas efectivas WT = H= D=
20257,8 8,50 40,50
(Ton) (m) (m)
Peso total del contenido Nivel máximo del contenido Diámetro nominal del estanque
De las figuras E-2 y E-3 interpolando para D/H se obtiene: Para D/H = 4,76
Luego,
W1 = W2 = X1 = X2 =
=====>
5064,4 14180,4 3,2 4,7
W1/WT = W2/WT =
0,25 0,7
X1/H = X2/H =
0,38 0,55
(Ton) (Ton) (m) (m) Pag. 4
(E.3.3) (E.3.3.1)
Coeficientes de f uerzas laterales C1 =
0,6
C2 =
0,75S/T 3,375S/T^2
T= Ingresando los parámetros: D/H = 4,76 =========>
Archivo de datos : Estanmichilla.xls
si T<= 4.5 (seg ) si T> 4.5 (seg ) k*(D)^0,5
k= S=
0,7 1,5
Por lo tanto,
C1 = C2 =
0,60 0,08
Conversión a NCh
C1 = C2 =
0,80 0,10
T: período natural en el primer modo S: coeficiente de sitio Tabla E.3 k: factor obtenido de fig. E-4
T=
8,07
(seg)
(Cmax=0,32) (Cmin=0,04)
Con los parámetros anteriores, el momento volcante basal es : Momento volcante Mv = (E.4)
10026,1
(Ton*m)
Resistencia al Volcamiento WL = porción del contenido adyacente al manto que aporta al momento resistente, en libras por pie de circunferencia de manto. WL= 7.9*tb*sqrt(Fby*G*H)
WL max=1.25*G*H*D(lb,pg) = 0,02*G*H*D (kg,m)
tbo = 10 (mm) espesor plancha de fondo general tb = 22 (mm) espesor plancha anular de borde de plancha de fondo tb = 20 (mm) espesor plancha de fondo sin incluir corrosión (mm) tb = 0,79 (pg) espesor plancha de fondo sin incluir corrosión (pulg) Fby = 36000,5 (lb/pg2) tensión de fluencia de dicha plancha G= 1,85 (-) densidad relativa del contenido H= 27,89 (pie) Altura máxima contenido D= 132,87 (pie) Diámetro nominal estanque Seleccionar espesor de plancha anular de borde tal que WL > WL máx: WL= 4238,7 ====> WL = 4238,7 (lb/pie) WL max = 8568,9 WL = 6,31 (Ton/m) WL total = π*D*WL =
802,50
(Ton)
Luego, el peso total resistente es Pt : Peso manto = Peso techo = otros = WL total =
138,0 99,23
(Ton) (Ton) Peso de techo que descarga sobre el manto (Ton) Peso de equipos en techo y sobrecarga permanente 802,50 (Ton) Pt = 1039,72 (Ton) Momento resistente MR = Pt * D/2 = 21054,28 (Ton*m) Corte sísmico basal Qs = 2716,5 (Ton) Corte basal mínimo según Nch 2369: Qmín = 0,25 x Z x Wt = 1948 (Ton) OK Qs > Qmín Wt = Wr + Ws + W1 + W2 = 19482 (Ton) Peso Plancha de Fondo: W b pl = π x ( (tbo) D^2 + (tb-tbo) (D^2-(D-2 Lb)^2))* γacero/4 Ancho PL borde = Lb (mm) = 650 mm W b pl = 108,79 (Ton) Pag. 5
(E.5.1)
Compresión en el Manto
Archivo de datos : Estanmichilla.xls
M= 10026,1 (t*m) = 72534943 (lb*pie) Momento volcante D= 40,5 ( m) = 132,9 (pie) Diámetro nominal estanque circunferencia estanque 127,2 ( m) = 417,4 (pie) Wt = 1,86 (t/m) = 1253,0 (lb/pie) Peso manto + fracc. de techo soport.por el manto WL = 6,3 (t/m) = 4238,8 (lb/pie) b = compresión máxima de trabajo desarrollada en el manto (libras por pie de circunferencia ) t = tm-C.A. = 20,0 (mm) espesor base manto sin corrosión (ingresado en E.5.3) Sea A = M/( D^2 ( Wt + Wl ) ) Si A <= 0,785 entonces
b = Wt + 1,273 M D^2
Si 0,785 <= A <=1,5 entonces y despejar b
entrar a figura E-5 para evaluar
Si 1,5 <= A <= 1,57 entonces
b + Wl Wt + Wl
= raiz 1 -
b + Wl Wt + Wl
1,49 0,637 M D^2 ( Wt + Wl )
=
2,06
Si A > 1,57 o b/12t > Fa =========> el estanque es estructuralmente inestable ir al punto E.6 anclaje de estanques En nuestro caso, luego, compres.máx.manto b=
A = M/( D^2 ( Wt + Wl ) ) =
0,75
6482,92 (lb/pie) =
9,65
(t/m)
48,2
(kg/cm2)
===>la compresión de trabajo fb = b/t = (E.5.3)
12,97 Ton/m = b OK EL ESTANQUE ES ESTABLE
(No se incluye corrosión en espesor de plancha )
Compresión Admisible en el Manto Los parámetros involucrados en la determinación de la compresión admisible en el manto son:
G= H= D= tm = C.A. = t= Fa =
1,85 27,9 132,9 22,0 2,0 0,79
( -) (pie) (pie) (mm) (mm) ( pg )
Densidad relativa del contenido Nivel diseño del contenido Diámetro nominal estanque Espesor anillo basal del manto Sobreespesor por corrosión considerado Espesor anillo basal del manto, excluida la corrosión
Compresión admisible en la base del manto Evaluando GHD^2/t^2 =
1469140,2
Fa = 5925,9259 (lb/pg2) = Fa max < 0,5 Fluencia =
(lb/pg2)
1265,6
416,7 ( kg/cm2)
( kg/cm2)
> fb =
48,2
SI
SI
Pag. 6
4.- ANCLAJ ES DEL ESTANQUE La carga de tracción en los pernos de anclaje esta dada por la siguiente expresión: Pt = M - WzD ; jD Donde: D = Diametro del estanque en pie M = Momento Volcante en lb-pie W = Peso del Estanque al nivel de la base. En nuestro caso en las fundaciones solo existen esfuerzos de compresión, por lo tanto k = 1.00 Con el valor de k, se obtienen "j" y "z", de Tabla D, (Pressure Vessel Handbook) j = 0.750 z = 0.250 W = Peso Manto + Peso Techo + Peso Anillo Fondo + %Peso Contenido(sobre el pedestal de fundación) = 138 ton + 99.23 ton +PI/4*(40.644²-39.344²)*22/1000*7.85 + PI/4*(40.5²-40,10²)*8.5*1.85 = 649,51 ton = 1431900 Lb Pt = 250414 Lb Ft = Pt/D = 250414/132,9 = 1884,2 Lb/pie = 28,0 kg/cm Co un sistema de 80 penos a 4,5° se tiene: d = PI*D/80 = 159,04 cm Tracci ón p or perno = T = 159,04*28,0 = 4453,1 kg Tadm para pernos de 1" A42-23 = 5510 kg T < Tadm Ok Usar: 80 PA Ø 1" A42-23 @ 159,04 cm.
Pag. 7
ESQUEMA DEL ESTANQUE
Techo cónico Pl 6 mm Contenido : Ácido Sulfúrico 1900 Refuerzo borde perimetral PL16x100 D (mm) =
40500
H (mm) =9500 H util (mm) =8500 PL 8 a 22 mm Plancha anular 22 mm B = 650 mm
300 mm (PDTE)
Eper = 100
40700 mm = D círc.pernos PL 10 mm (Típ.) Pernos de anclaje: Fza. Mín. F =1.273xM/D²-Wt
Mín. 8 Dp
Efi
Hf
He
Hz Ef
He > 30 cm
Bz
( Ef mín.= 20 cm)
F tracción = 2,80 Ton / m Diám. Perno: Dp = 1 pulg. Diám. Perno: Dp = 25,4 mm Area neta perno = 4,10 cm2 Acero Pernos A42-23 Tens.Admisible pernos = 5,5 ton Espaciam. mín. Pernos = 4 mm Cant. min. de pernos necesaria = MINIMA unidades (Cant. mínima según API 650: pernos de diám.1" cada 6 ft.) Cant. Pernos a usar: Np = 80 unid. Espaciam. Pernos: ep = 1590 mm Fza máx en pernos: Fp = 4,45 (Ton) USAR: MIN. 80 PERNOS DIAM. 1 " A 1,6 m APROX. Informació n para Diseño de Fundaciones: Momento Volcante total: Mv = 10026,1 (Ton m) Corte Sísmico basal total: Qs = 2716,5 (Ton) Tracción máxima borde Ft = 2,8 (Ton / m) Fuerza máx. en Pernos: Fp = 4,45 (Ton) Diámetro pernos: Dp = 1 (pulg.) Nº pernos anclaje: Np = 80 Diám. Círculo pernos: Dcp = D + 2 Eper = 40700 mm Pag. 8
5.-CÁLCULO ESTRUCTURA SOPORTE TECHO 5.1 - Planchas de techo. 5.1.1 - Sección 1 (desde manto a vigas secante 1) 5.1.1.1 - Cargas Se considera sobrecarga q = 100 kg/m² para techo de acuerdo a NCh 1537, por sobre recomendación de Norma API 650 punto 3.10.2.1 (1,2 kPa). Planchas de techo (e = 8mm) q = 62,8 kg/m² Sobrecargas p = 76,7 kg/m² (reducido por pendiente) TOTAL 139,5 kg/m² 5.1.1.2 - Tensión de flexión admisib le L máx = (1,767 + 1,124) / 2 - 0,1 = 1,346 m (72 espacios iguales) M = (q x L²) / 10 = (139,5 kg/m/m x 1,346² m2) / 10 = 25,27 kg-m / m
(Vigas Continuas)
M = 2527 (kg -c m) / m fb = M / W ; W = (b x e²) / 6 = (100 x e²) / 6 (cm³ / m) => e² = (2527 x 6) / 100 / 1518 = 0,10 => e > 0,316 cm => aprox imadam ente 4 mm Sobreespesor por corrosión e' = 2 mm => e = 4 mm + 2 mm = 6 mm
MODELACIÓN
1,346 m
1,446 m
Pag. 9
5.1.1.3 - Deformación D
adm = L / 200 = 134,6 / 200 = 0,67 cm
D
trabajo = 0,0065 x (q x L 4) /(E x I)
D
trabajo = 0,0065 x (0,01395 (kg / cm / m) x 134,6 4) /(2,1 x 106 x I)
(Continuidad 4 tramos)
I req. > (0,0065 x (0,01395 x 134,6 4) / (2,1 x 10 6 x 0,67) = 0,021 cm 4 / cm I = (b x e3) / 12 = e3 / 12 cm 4 / cm = > e3 > 12 x 0,021 = > e > 0,63 cm = 6,3 mm => apro xim adamente 6 mm Sobreespesor por corrosión e' = 2 mm => e > 6 mm + 2 mm = 8 mm USAR PARA TECHO PLANCHA DE ESPESOR IGUAL A 8 m m PARA SECCIÓN 1 5.1.2 - Secció n 2 (desde secante 1 hasta el c entro del estanque) 5.1.2.1 - Cargas Planchas de techo (e = 6 mm) Sobrecargas
q = 47 kg/m² p = 76,7 kg/m² (reducido por pendiente) TOTAL 123,7 kg/m²
5.1.2.2 - Tensión de flexión admisib le L máx = (1,124 + 0,732) / 2 = 0,928 m M = (q x L²) / 10 = (123,7 kg/m/m x 0,928² m2) / 10 = 10,65 kg-m / m M = 1065 (kg -c m) / m fb = M / W ; W = (b x e²) / 6 = (100 x e²) / 6 (cm³ / m) => e² = (1065 x 6) / 100 / 1518 = 0,042 => e > 0,2 cm
=> aproxi madament e 2 mm
Sobreespesor por corrosión e' = 2 mm => e > 2 mm + 2 mm = 4 mm
Pag. 10
5.1.2.3 - Deformación D
adm = L / 200 = 92,8 / 200 = 0,46 cm
D
trabajo = 0,0065 x (q x L 4) /(E x I)
D
trabajo = 0,0065 x (0,01237 (kg / cm / m) x 92,8 4) /(2,1 x 106 x I) I req. > (0,0065 x (0,01237 x 92,8 4) / (2,1 x 10 6 x 0,46) = 0,0062 cm 4 / cm I = (b x e3) / 12 = e3 / 12 cm 4 / cm = > e3 > 12 x 0,0062 = > e > 0,42 cm = 4,2 mm => apro xim adamente 4 mm Sobreespesor por corrosión e' = 2 mm => e > 4 mm + 2 mm = 6 mm USAR PARA TECHO PLANCHA DE ESPESOR IGUAL A 6 m m PARA SECCIÓN 2
5.2 - Anillo refuerzo apoyo techo w h = Máx { 0,3 (R2 x th)0,5 ; 300 mm} wh
w h = 300 mm
2 tc tc = 8 mm tb = 20 mm w c = 0,6 (Rc x ts)0,5 = 242 mm
tb tc
wc Rc = 20250 mm t s = 8 mm
16 x t b
A t = area to tal resistente a la c ompresión (mm 2) A t = 16 x tb 2 + wc x tc + e x wh A t = 16 x 20 2 + 242 x 8 + 6 x 300 A t = 10136 mm 2 A adm = (D x r) / 0,216
;
con r = D
A adm = (D2 ) / 0,216 = 7593,8 mm 2 A t > A adm ===> OK ANIL LO REFUERZO USAR PLANCHA 320 X 20
Pag. 11
MODELACIÓN TECHO
5.3 - Vigas Secundarias (Tramo largo) 5.3.1 - Cargas Plancha de techo + Vigas Sobrecarga TOTAL
q = 81 kg/m² p = 76 kg/m² 157 kg/m²
5.3.2 - Sistem a 1,767 x Q (kg/m ) 1,124 x Q
A
B 7,31 m
Pag. 12
5.3.3 - Reacciones y Esfuerzos in ternos A = 7,31 / 6 ( 2 x 1,124 + 1,767) x 157 = 812 kg B = 7,31 / 6 (1,124 + 1,767 x 2) x 157 = 891 kg M máx = 1 / 7,90 (812 + 891) x 7,31 = 1576 (kg - m) 5.3.4 - Dimensio namiento A 42-27 ES (Calidad acero) Con perfil H 200 x 100 x 15,3 (ICHA 2001) H = 200 mm B = 100 mm e = 5 mm t = 5 mm
A = 19,5 cm² W x =124 cm³ ia = 2,6 cm it = 0,25 cm
I x = 1240 cm4
5.3.4.1 - Verificación de la secci ón B / e = 50 / 5 = 10
< (b / e) c = 15,6 => SECCIÓN COMPACTA
H / t = 188 /5 =37,6
< (b / e) c = 40,8
=> Q = Qa x Qs = 1 5.3.4.2 - Verficación del Pandeo Lateral Torsional (P.L.T) L c = mayor { 52,5 ia / Ka ; 507 it / Kt} Ka = 1 / (Cm) 1/2 ; Kt = 1 / Cm ; Cm = 1,75 ; Ce = 123,9 Ka = 0,76 = > Lc = { (52,5 x 2,6) / 0,76 ; (507 x 0,25) / 0,57} = {179,6 ; 222,4} Kt = 0,57 Lc < Lm = 731 ; EXISTE P.L.T Fm = mayor { Fm A ; Fm T} Fm A = (PI² x E) / ((Ka x Lm) / ia)² / FS = 271,8 kg/cm² Fm T = (0,65 x E) / ((Kt x Lm) / it) / FS = 490,4 kg/cm² F m = 490,4 kg/cm² => W req. > M / F m
= 157600 / 490,4 = 321,4 cm³
Pag. 13
Si arriostramos a L/2 => 731 / 2 = > L m = 365,5 cm Usando H 200 x 100 x 16,8 (ICHA 2001) W x =141 cm³ ia = 2,67 cm it = 0,30 cm I x = 1410 cm4 Lc = {184,4 ; 266,8} Fm = mayor { Fm A ; Fm T} Fm A = (PI² x E) / ((Ka x Lm) / ia)² / FS = 1146,6 kg/cm² Fm T = (0,65 x E) / ((Kt x Lm) / it) / FS = 1177 kg/cm² F m = 1177 kg/cm² => W req. > M / F m
= 157600 / 1177 = 133,9 cm³
5.3.4.3 - Deformación D
adm. = L / 200 = 731 / 200 = 3,66cm
D
trabajo = (5 / 384) x (q' x L 4) /(E x I)
con q' = (1,124 + 1,767) x 157 / 2 = 226,9 kg/cm²
I req. > (5/ 384) x (2,269 x 731 4) / (2,1 x 10 6 x 3,66) = 1097,6 cm
4
OK!!
USA PERFIL H 200 X 100 X 16,8 5.4 - Vigas Secundarias (Tramo cort o) 5.4.1 - Cargas Idem 5.3.1 5.4.2 - Sistem a 1,124 x Q (kg/m ) 0,732 x Q
A
B 4,56 m
Pag. 14
5.4.3 - Reacciones y Esfuerzos in ternos A = 4.56 / 6 ( 2 x 0.732 + 1.124) x 157 = 308,8 kg B = 4.56 / 6 (1,124 x 2 + 0.732) x 157 = 355,6 kg M máx = 1 / 7,90 (308,8+ 355,6) x 4.56 = 383,5 (kg - m) = 38350 (kg - cm) 5.4.4 - Dimensio namiento A 42-27 ES (Calidad acero) Con perfil especial HE 150 x 100 x 13,3 (ICHA 2001) H = 150 mm B = 100 mm e = 5 mm t = 5 mm
A = 17 cm² W x =85,4 cm³
I x = 640,2 cm4 I y = 83,5 cm4
ia = 2,71 cm it = 0,33 cm
5.4.4.1 - Verificación de la secci ón B / e = 50 / 5= 10
< (b / e) c = 15,59 => SECCIÓN COMPACTA
H / t = 140 / 5 =28
< (b / e) c = 35,8
=> Q = Qa x Qs = 1 5.4.4.2 - Verficación del Pandeo Lateral Torsional (P.L.T) L c = mayor { 187,2 ; 293,5} Lc < Lm = 456 ; EXISTE P.L.T Fm = mayor { Fm A ; Fm T} Fm A = (PI² x E) / ((Ka x Lm) / ia)² / FS = 758,9 kg/cm² Fm T = (0,65 x E) / ((Kt x Lm) / it) / FS = 1037,7 kg/cm² F m = 1037,7 kg/cm² => W req. > M / F m
= 38350 / 1037,7 = 37 cm³
5.4.4.3 - Deformación D
adm. = L / 200 = 456 / 200 = 2,28 cm
D
trabajo = (5 / 384) x (q' x L 4) /(E x I)
con q' = (0,732 + 1,124) x 157 / 2 = 146 kg/m
I req. > (5/ 384) x (1,46 x 456 4) / (2,1 x 10 6 x 2,28) = 171,4 cm
4
OK!!
USA PERFIL HE 150 X 100 X 13,3 Pag. 15
5.5 - Viga Secundarias ( 3
er
tramo)
5.5.1 - Cargas Plancha de techo + Vigas Sobrecarga TOTAL
q = 81 kg/m² p = 76 kg/m² 157 kg/m²
5.5.2 - Sistem a 1,44 x Q (kg /m) 0,48 x Q
A
B 5,566 m
5.5.3 - Reacciones y Esfuerzos in ternos A = 5.566 / 6 ( 2 x 0.48 + 1.44) x 157 = 349,5 kg B = 4.56 / 6 (1,44 x 2 + 0.48) x 157 = 489,4 kg M máx = 1 / 7,90 (349,5 + 489,4) x 5,566 = 591 (kg - m) = 59100 (kg - cm) f b = M máx / W = 59100 / 121 = 488 kg/cm²
5.5.4 - Dimensio namiento A 42-27 ES (Calidad acero) Con perfil especial HE 150 x 100 x 17,8 (ICHA 2001) H = 150 mm B = 100 mm e = 8 mm t = 5 mm
A = 22,7 cm² W x = 121 cm³
I x = 908 cm4 I y = 133,5 cm4
ia = 2,87 cm it = 0,53 cm
Pag. 16
la lt
= L / ia = 556,6 / 2,87 = 193,9
= L / it = 556,6 / 0.53 = 1050.2
Se tiene qu : Fb = 805 kg / cm²
OK!! CUMPLE
5.5.4.3 - Deformación
D
adm. = L / 200 = 557 / 200 = 2,8 cm
D
trabajo = (5 / 384) x (q' x L 4) /(E x I)
con q' = (0,48 + 1,44) x 157 / 2 = 150,7 kg/m
I req. > (5/ 384) x (1,507 x 557 4) / (2,1 x 10 6 x 2,8) = 321,2 cm
4
OK!!
USA PERFIL HE 150 X 100 X 17,8
5.6 - Viga Secundarias ( 4
to
tramo)
IDEM PERFIL ANTERIOR , MENOS SOLICITADO
5.7 - Viga "Secante 1" 5.7.1 - Sistem a q total (kg/m)
10.66 m
q = (7,31 + 4,56) x 157 / 2 = 932 kg/m q pp viga = 40 kg / m Por lo t anto => q total = 972 kg / m
Pag. 17
5.7.2 - Dimensio namiento A 42-27 ES (Calidad acero) SE CONSIDERA APORTE DE VIGAS SECUNDARIAS PARA EVITAR P.L.T , POR LO TA NTO: F adm = 0,6 F y = 1620 kg/cm² M máx (viga continua) = (q x L²) / 10 = (972 x 10.66²) /10 = 11045.4 (kg - m) = 1104540 (kg - cm) W req. > M máx / F adm = 1104540 / 1620 = 682 cm³ D
adm. = L / 200 = 1066 / 200 = 5.33cm
D
trabajo = 0.0065 x (q x L 4) /(E x I) I req. > 0.0065 x (9.72 x 1066 4) / (2,1 x 10 6 x 5.33) = 7289 cm
4
USAR PERFIL ESPECIAL HE 400 X 200 X 52,4 (ICHA 2001) Propiedades geométricas del perfil:
100 10 200 12
400 5
A = 66,8 cm ² W x = 1014 cm³ I x = 20300 cm 4
12
200
Pag. 18
5.8 - Viga "Secante 2" 5.8.1 - Sistem a q total (kg/m)
6,89 m
q = (4,56 + 5,566) x 157 / 2 = 795 kg/m q pp viga = 25 kg / m Por lo t anto => q total = 820 kg / m
5.8.2 - Dimensio namiento A 42-27 ES (Calidad acero) SE CONSIDERA APORTE DE VIGAS SECUNDARIAS PARA EVITAR P.L.T , POR LO TA NTO: F adm = 0,6 F y = 1620 kg/cm² M máx (viga continua) = (q x L²) / 10 = (820 x 6.89²) /10 = 3893 (kg - m) = 389300 (kg - cm) W req. > M máx / F adm = 389300 / 1620 = 240,3 cm³ D
adm. = L / 200 = 689 / 200 = 3.45cm
D
trabajo (viga continua) = 0.0065 x (q x ) / E x I I req. > 0.0065 x (8,2 x 689 4) / (2,1 x 1 USAR PERFIL H 250X 150 X 28 (ICHA 2001) Propiedades geométricas del perfil: H = 250 mm
e = 8 mm
ia = 4,17
A = 357 cm²
B = 150 mm
t = 5 mm
it = 0,48
W x = 324 cm³
I x = 4050 cm 4
Pag. 19
5.9 - Vigas Maestras 5.9.1 - Viga Maestr a 1 IDEM QUE LA VIGA SECUNDARIA TRAMO LA RGO, CON UN LARGO DE 6,35 METROS, POR POSEER LAS MISMAS CONDICIONES. 5.9.2 - Viga Maestr a 2 4.95 m
P
A
B
C
X 10.98 m Apoyo Pilar 1
1.83 m Apoyo Pilar 2
P : Reacción Viga Secante 2 P = 820 x 6.89 = 5649,8 (kg) M máx = 16996 (kg - m)
La modelación anterior corresponde a la Viga Maestra 2, ya que la Viga Maestra 1 es igual a la Viga Secundaria Tramo Largo. El estado de carga para esta Viga proviene de una equivalencia de la carga que posee la Viga Secundaria Tramo Largo, pero como posee una distribuciòn distinta, su área tributaria es mayor lo que hace que la carga sea distinta. Para esta viga se adopto el siguiente perfil: Tramo 1: entre a A y B. Tramo 2: entre a B y C.
Sección H 450 x 200 x 76,5 Sección H 450 x 200 x 76,5
Además de esto, el punto X, es donde llega la Viga Secante 2, la cual hace que la longitud efectiva pase hacer menor que 10,98 metros. La longitud efectiva es de 6,03 metros. Los resultados de la modelación obtenidas por el programa SAP 2000 se encuentran en el ANEXO 1.
Pag. 20
5.10 - Pilares 5.10.1 - Carga sobre Pilar P1 P = P1 + P2 P1 : reacción en A según Viga Maestra 2 = 3820 (kg) P2 : reacción Viga Secante 1 = 972 x 10.66 = 10361,5 (kg) P = 3820 + 10361,5 = 14181,5 (kg) 5.10.1.1 - Dimensionamiento L pilar P1 = 9.358+0.5= 9.858 m K = 1.0 Usando Sección Cajón 250 x 250 x 6 A = 57.6 cm² i x = i y = 9.92 cm Acero calidad: A42 - 27 ES Elementos Atiesados: b / e = (250 - 4 x 6) / 6 = 37.67
<
(b/e)c = 38.3 = 1990 / (F f) 1/2
Por lo tanto el Perfil no afecto a reducción por pandeo local. Q a = 1.0 Q s = 1.0 Q = Q a x Q s = 1.0 K = 1.0
x = 985.8 / i x y = 985.8 / i y Se ocupa el mayor de ellos = > 99,4
Pag. 21
C e = (( 2 x pi ² x E) / (Q x F f)) 1/2
=
((2 x pi ² x 2.1x106) / (1.0 x 2700)) 1/2 = 123.9
=> F F c = 1 / F S x ( 1 - 0.5 x ( (KL / i) / C e)² ) x Q x F f F F c = 12 /23 x ( 1 - 0.5 x ( (99,4 / 123.9)² ) x 1.0 x 2700 F F c = 955.4 (kg / cm²) P u = F f c x A = 955.4 x 57.6 = 55 (t)
OK!!
5.10.1.2 - Distribuc ión d e carga sobre el f ondo Carga máxima de cada pilar P = 14181,5 (kg) Utilizando p lancha de refuerzo 900 x 900x 20
Pilar 250 x 250 x 6 Plancha 900 x 900 x 20
Fondo estanque P / A = 14181,5 / 90 x 90 = 1.75 (kg / cm ²) < 2.0 (kg / cm ²)
Terreno comp actado
OK!!
Pag. 22
5.10.1.3 - Momento sobre plancha de refuerzo
q = 2.0 (kg / cm ² / cm)
M = q x L ² / 2 = 2 x 30 ² / 2 = 900 (kg - cm) 0.3 m D D
adm. = L / 200 = 30 / 200 = 0,15 cm =>
I req. >0,125x (2 x 30 4) / (2,1 x 10 6 x 0,15) = 0,64 cm 4 / cm
4
trabajo = 0,125 x (q x L ) / E x I
Inercia de plancha = b x e³ / 12 ; Con b = 1 cm Se tiene : e³ / 12 > 0,64
= > e > 1,97 cm
Comprobando las tensiones en la placa: s
= M / W = ( 900 / b x e ² ) x 6 < 0.6 x F f = 1620 (kg / cm ²) 5400 / 1 x e ²
< 1620
=> e > 1.8 cm
USAR PLANCHA DE ESPESOR 20 mm
5.10.2 - Carga sobre Pilar P2
P : reacción en B según Viga Maestra 2 = 3075,9 (kg) (compresión)
5.10.2.1 - Dimensionamiento L pilar P2 = 10.313+0.5=10.813 m
Usando Sección Cajón 250 x 250 x 6 ; Acero Calidad A 42 - 27 ES =>
K = 1.0
A = 57.6 cm² i x = i y = 9.92 cm
Pag. 23
x = 1081.3 / i x y = 1081.3 / i y Se ocupa el mayor de ellos = > 109.0 C e = (( 2 x pi ² x E) / (Q x F f)) 1/2
=
((2 x pi ² x 2.1x106) / (1.0 x 2700)) 1/2 = 123.9
=> F F c = 1 / F S x ( 1 - 0.5 x ( (KL / i) / C e) ² ) x Q x F f F F c = 12 /23 x ( 1 - 0.5 x ( (109.0 / 123.9)² ) x 1.0 x 2700 F F c = 863.6 (kg / cm²) P u = F f c x A = 863.6 x 57.6 = 49.7 (t)
OK!!
5.10.2.2 - Distribuc ión d e carga sobre el f ondo Carga máxima de cada pilar P = 3075,9 (kg) Utilizando p lancha de refuerzo 450 x 450 x 10
Pilar 250 x 250 x 6 Plancha 450 x 450 x 10
Fondo estanque P / A = 3075,9 / 45 x 45 = 1.52 (kg / cm ²) < 2.0 (kg / cm ²)
Terreno compac tado
OK!!
Pag. 24
5.10.2.3 - Momento sobre plancha de refuerzo
q = 2.0 (kg / cm ² / cm)
M = q x L ² / 2 = 2 x 10 ² / 2 = 100 (kg - cm) / cm 0.1 m
D D
adm. = L / 200 = 10 / 200 = 0,05cm =>
I req. >0,125x (2 x 10 4) / (2,1 x 10 6 x 0,05) = 0,0238 cm 4 / cm
trabajo = 0,125 x (q x L 4) / E x I
Inercia de plancha = b x e³ / 12 ; Con b = 1 cm Se tiene : e³ / 12 > 0,0238
= > e > 0,65 cm
Comprobando las tensiones en la placa: s
= M / W = ( 100 / b x e ² ) / 6 < 0.6 x F f = 1620 (kg / cm ²) 600 / 1 x e ²
< 1620
=> e > 0.6 cm
USAR PLANCHA DE ESPESOR 10 mm
Pag. 25
6.-VERIFICACIÓN DE ESTANQUE AL VIENTO: 6.1 - Máxima altur a para no disponer d e atiesadores intermedios La máxima altura para no disponer de atiesar el manto debe calcularse como: H t = 9,47 x t x (t / D) 3/2
==== >
; con t = espesor del manto en la parte más alta = 8 mm
H t = 9,47 x 8 x (8 / 40,5)3/2
= 6,65 (m)
<
9,5 (m)
Por lo tanto se debe disponer atiesadores intermedios. La sección del módulo resistente mínima del atiesador intermedio debe cumplir: Z = (D2 x Ht) / 17
; con H t = distancia entre el atiesador de viento intermedio y el punto más alto del manto.
Ht = 9,5 - 6,65 = 2,85 (m) Z = (40,52 x 2,85) / 17 = 275 (cm3)
EJE
L e 16 t = 192 mm
16 t = 192 mm
t = 12 mm V
X
Pag. 26
X = 1/2 x ( (e x (L + t)2 + 32 x t3) / (e x (L + t) + 32 x t2) ) X = 41,6 mm ; ( con e = 12 mm y L = 200 mm) I mm = 1/3 x ( 39,6 x 4,163 - 32 x 1,2 x (4,16 -1,2)3 + 1,2 x 17,043) = 2597,4 cm 4 W = I / V = 2597,4 / 17,04 = 152,4 cm 3 (Aumentar Sección)
Con L = 280 mm y e = 12 mm
;
X = 66,5 mm
Imm = 6396.5 cm 4 W = I / V = 6396.5 / 22.55 = 283.7 cm 3
OK
POR LO TANTO USAR PLA NCHA 280 X 12 6.2 - Estabilidad estanque co n carga de vi ento Según API 650 para superficie cilíndricas la carga de viento tiene un valor de: 0,86 Kpa = 86 kg/m 2 Mv = (86 x 40,5 x 9,5²) / 2 = 157.2 (t - m) Mr = 2/3 x (W x D) / 2 ;
W = peso del estanque menos espesor por corrosión W = 215 (t)
Mr = 2/3 x (215 x 40,5) / 2 = 2902,5 (t - m) Mv < Mr ; Por lo tanto el estanque es estable al viento 7.-VERIFICACIÓN PRESIÓN DE VACÍO: Según API 650 para superficie cilíndricas la presión de vacío tiene un valor de: 0.25 Kpa = 25 kg/m 2 Mvv = 45.7 (ton-m) Mr = 2902,5 (ton-m) Mvv < Mr
Ok! Pag. 27
8.-ARRIOSTRAMIENTOS PARA TECHO:
L máxima = 14,324 m L efectiva = 14,324 / 2 = 7,162 m Condición de Diseño: l
< 130
Con :
i r equerido > L /
l
l
= L efectivo / i
= 716,2 / 130 = 5,51 cm
Con perfil Cajón 150 x 150 x 18,0 i = 5,93 cm
OK CUMPLE !
Por lo tanto Usar Perfil Cajón 150 x 150 x 18,0
Pag. 28
ANEXO 1
Pag. 29
TABLE: Element Forces - Frames Frame Station utputCas Text m Text 1 COMB1 1 0,495 COMB1 1 0,99 COMB1 1 1,485 COMB1 1 1,98 COMB1 1 2,475 COMB1 1 2,97 COMB1 1 3,465 COMB1 1 3,96 COMB1 1 4,455 COMB1 1 4,95 COMB1 2 COMB1 2 0,46385 COMB1 2 0,92769 COMB1 2 1,39154 COMB1 2 1,85538 COMB1 2 2,31923 COMB1 2 2,78308 COMB1 2 3,24692 COMB1 2 3,71077 COMB1 2 4,17462 COMB1 2 4,63846 COMB1 2 5,10231 COMB1 2 5,56615 COMB1 2 6,03 COMB1 3 COMB1 3 0,4575 COMB1 3 0,915 COMB1 3 1,3725 COMB1 3 1,83 COMB1 TABLE: Joint Displacements Joint utputCas Text Text 1 COMB1 2 COMB1 3 COMB1 4 COMB1
CaseType Text Combinatio Combinatio Combinatio Combinatio
TABLE: Joint Reactions Joint Text 1 2 3
CaseType Text Combinatio Combinatio Combinatio
utputCas Text COMB1 COMB1 COMB1
CaseType Text Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination Combination
V2 Kgf -3820,01 -3734,16 -3651,34 -3571,54 -3494,77 -3421,01 -3350,28 -3282,56 -3217,86 -3156,2 -3097,56 2552,24 2604,44 2653,99 2700,88 2745,11 2786,69 2825,61 2861,88 2895,5 2926,45 2954,76 2980,4 3003,39 3023,73 -52,15 -34,83 -20,36 -8,75 -9,42E-15
M3 Kgf-m 1869,53 3697,32 5484,85 7233,64 8945,17 10620,94 12262,44 13871,17 15448,63 16996,31 16996,31 15800,25 14580,6 13338,58 12075,43 10792,37 9490,64 8171,48 6836,11 5485,76 4121,67 2745,07 1357,19 -40,75 -40,75 -20,96 -8,44 -1,89 -8,095E-12
U3 m
R2 Radians 0,006963 -0,024828 0,000865 -0,006495 0,01188 -0,006492 U3 Kgf 3820,01 3075,87
Pag. 30
CALCULO FUNDACION ESTANQUE DE ACIDO SULFURICO DE 20000 TON CALCULÓ: ALEJANDRO CASTRO S. EMPRESA: R y R INGENIERIA LTDA. Fundación Estanque Corte Sísmico Qs= 2716,5 [Ton]
(a nivel inferior estanque)
Considerando el coeficiente de roce existente entre plancha y suelo Hresist = Wácido * αr Wácido = 20257,8 [Ton] αr = 0,67* Tan(φ)
φmin arena = 25º
αr = 0,31
Usaremos en forma conservadora αr = 2/3*0,31
αr = 0,21
Por lo tanto Hr = 20257,8 * 0,21 = 4254,1 [Ton] > Q s
OK
FS = Hr / Qs = 1,57 τ = Qs / A = 2716,5/(PI*D²/4) = 2,1 T/m² = 0,21 kg/cm²
OK
Cargas sobre la fund ación Wm T
Φestanque =40500 P.A Wa
200
100
200 Ws1
0 0 1 2
Φim = 40100 Φem = 41100
Wmf
Φif = 38300
Wzf
0 0 6
Φef = 42700
800
500
900
Pesos totales sobre la fundación Wm = Peso Manto + 25%Peso Techo Estan Wm = 138,0 + 0,25*99,23 = 162,8 [Ton] Wf = Peso Fondo Estanque = 108,79 [Ton] Wa = Peso Ácido = 20257,8 [Ton] Ws1 = Peso Suelo (zona vertical) Ws1 =(π*((40,10)^2 - (38,30)^2)/4)*2,1*1,8 Ws1 = 419,0 [Ton] Wmf = Peso Pedestal =(π*((41,10)^2 - ((40,10)^2)/4)*2,1*2,5 Wmf = 334,8 [Ton] Wzf = Peso Zapata (π*((42,70)^2 - (38,30)^2)/4)*0,6*2,5 Wzf = 419,9 [Ton] Verificación c apacidad al arrancamiento Tmax = 4,45 / 1,59 = 2,80 [T/m] Fvtotal = Wm + Wmf + Wzf +Ws1 + (( π*((40,5)^2 - (38,3)^2)/4) *8,5* 1,85 Fvtotal = 3477,6 [Ton] f v = Fvtotal / (π*40,70) = 27,2 [T/m] > T max
OK
Estabilidad global cargas a nivel inferior del estanque N1 = Wm + Wf + Wa = 20598,8 [Ton] Q1 = Qs = 2716,5 [Ton] M1 = Mv = 10026,1 [Ton]
Cálculo de cargas a nivel inferior de la fund ación N1 M1 Q1
Q N
Q N
El corte basal Q 1 se considera descargando al suelo y a los muros: Q1 = Q1s + Q1m Q1s = (38,3/40,50)^2 * Qs = 2429,0 [Ton] Q1m = Qs - Q1s = 287,5 [Ton] Los esfuerzos a nivel inferior de fundación: Q = Q1m = 287,5 [Ton] N = Wm + Ws1 + Wmf + Wzf + γac*hac*((40,5)^2 - (38,3)^2)* π/4 N = 3477,6 [Ton] M = M1 + Q1m*2,7 = 10802,4 [Tm] exc : e = M/N = 3,10 [m] Área zapata A = π*((42,7)^2 - (38,3)^2)/4 A = 279,9 [m^2] W = π*((42,7)^2 - (38,3)^2)/32 * (1/42,7) W = 2696,1 [m^3] 16,4 [T/m^2]
σmax = N/A + M/W = 12,4 ± 4,0 = 8,4 [T/m^2]
σmax = 16,4 [T/m^2] Armaduras longitudinales Las cargas normales Nt y las producidas por el momento volcante no producen flexión en el anillo de fundación (efecto acción - reacción). Sólo produce flexión al corte basal en efecto: Q1/(π*D) = q q = 287.5/(π*40,7) = 2,25 [T/m] Estanque El momento que produce q:
Q1s 0 0 7 2
M(Q1m) = 287,5*2,7 = 776,3 [T-m] Reacción se asume cte
0,29 0,29
σ = M/W = 776,3 / 2696,1 = 0,29 [T/m]
Se calculará en forma aproximada los momentos de flexión en varias secciones del anillo. Se dividirá el anillo en 12 partes es decir cada 30 grados.
SECTOR
AREA (m²)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
23,3 23,3 23,3 23,3 23,3 23,3 23,3 23,3 23,3 23,3 23,3 23,3
4,4
POSICION X REACCION REACCION (m) VERTICAL VERTICAL (TON/m²) (TON) 0,69 5,93 15,01 25,49 34,50 39,81 39,81 34,50 25,49 15,01 5,93 0,69
0,270 0,190 0,070 -0,070 -0,190 -0,270 -0,270 -0,190 -0,070 0,070 0,190 0,270
6,29 4,43 1,63 -1,63 -4,43 -6,29 -6,29 -4,43 -1,63 1,63 4,43 6,29
Analizando los momentos de flexión: a) Secciones 2 y 11 Q=1,5xArcoxq=69,96 t M
2
M = 12,58x5,24 -69,96x2,7
1
= 65,9 = -188,9 -123,0 / 2 secciones
69,96 t 12,58 b) Secciones 3 y 10 Q=2,5xArcoxq=116,6 t M
3
2
M = 12,58x14,32 8,86x9,079 -116,6x2,7
1
= 180,1 = 80,4 = -314,8 -54,3 / 2 secciones
116,6 t 8,86
12,58
c) Secciones 4 y 9 Idem procedimiento anterior Secciones 3 y 10 d) Secciones 5 y 8 Idem procedimiento anterior Secciones 2 y 11 El momento de diseño es: M = 123,0/2 = 61,5 t-m b = 50 cm. d = 263 cm. f'c = 200 kg/cm² fy = 4200 kg/cm²
As = 13,20 cm² Usar 6 Ø 22 ( A=22,8 cm²)
Armadura par a efecto " An il lo" Se requiere armadura adicional a la anterior para tomar tracciones provocadas por los empujes laterales sobre la fundación.
q
0 1 2
0 6
6,28 t/m²
1,9 t/m²
qL = Peso del Líquido = 1,85 x (h=8,5m) = 15,7 t/m² ko = 1 -sen(Ø=35) = 0,4 Coeficiente de empuje lateral ko γs h = 0,4 x 1,8 t/m³ x (h=2,7m) = 1,9 t/m² Empuje Relleno ko x q = 0,4 x 15,7 = 6,28 t/m² Empuje por peso líquido Luego la presión lateral total actuando en el anillo: q = 6,28 + 0,5 x 1,9 = 7,23 t/m² Por equilibrio
r1 = (40100/2) = 20050 0 1 2
0 6
r2 = (38300/2) = 19150
T 2T = 7,23x20,05x2,1 + 7,23x19,15x0,6 = 387,5 ton T = 193,75 ton q
Tu = 1,5 x T = 290,6 ton Asreq = Tu / (Ø=0,9) / fy Asreq = 76,9 cm² T
Se tiene la siguiente armadura: 38 Ø 16 --> A= 76,4 cm²
100
≈ 76,9 cm²
Ok!
Proyecto:
Estanqu e 20000 Ton. Mich illa S.A.
Página Nº…1
Materia:
Cálculo Sillas Ancl aje P.A.
Fecha:
Tema: Preparó:
23-07-2005
Archivo: A.Castro
Revisó:
R.Romero
Aprobó:
Sillas Anclaje.xls
Verificación de Pernos al Corte
Corte Basal
Qo = 2716,5 (ton.)
Asumiendo que el 33% de los pernos toma el corte: T =2716,5/(33%)80 = 101,9 ton/perno. Ø 1 " ---> Tadm = 0,4x2,3x4,02 = 3,7 ton < 101,8 ton
No usar pernos para tomar el cor te.
Cálculo Sillas de Anclaje 1.- Sillas para pernos de 1 " de Diámetro
160
T
Doble tuerca y golilla PL 12 mm
90
150
100 Perf. Alargada 75 x 40 mm H > 8 Dp (NCh 2369) H > 203 mm luego: H = 300 mm USAR: H = 300 mm
em Dp = 1 "
T máx = Aperno = Dp = 100
4,45 Ton 4,1 cm2 25,4 mm
Placa superior:
Mmáx = (P x L /8) / B = 0,69 Ton cm/cm P = T / 2 = 2,23 Ton L = 90,0 mm B = 42,5 mm W neces. = Mmáx / σ adm = 0,5 cm3/cm σ adm PL = 0,6 Fy = 1519 kg/cm2 e mín = raiz (6 x W nec.) = 16,5 mm USAR: Plancha superior 160 x 150 x 18 mm Planchas verticales: Carga por plancha aprox.= T/2
σ
máx plancha = ( T / 2 ) / A Anec. = T / (2 x σ máx) = 1,5 cm2
Esbeltez mínima por pandeo: considerando b/t = 10 se tiene Según AISC b/t límite = 637/raiz(Fy) = 12,6 Luego el espesor mínimo es: e = 12,7 mm σ máx plancha = 117 kg/cm2 USAR: Planchas verticales de 16mm
