ANLISIS SISMICO FACTORES DE SISIMICIDAD REGIONAL Se entiende por sismicidad de una regin la probabilidad de ocurrencia de sismos en un cierto periodo de tiempo llamado periodo de ocurrencia, que generalmente oscila entre 25, 50 y 100 aos Estos datos se obtienen mediante la informacin que nos dan: Historia ssmica de la zona. Caractersticas Sismo-tectnicas. Condiciones geolgicas, topogrficas y geodinmicas. El cusco se encuentra dentro de la zonificacin ssmica del Per como zona 2. Para el diseo estructural del reservorio debe considerarse un diseo sismo-resistente de modo que se comporte ante sismos segn los siguientes criterios: Resistir sismos leves sin daos Resistir sismos moderados considerando la posibilidad de daos estructurales leves Resistir sismos severos con la posibilidad de daos estructurales importantes y con posibilidad remota de ocurrencia del colapso de la estructura. COMPORTAMIENTO HIDRODINAMICO DEL RESERVORIO. HIPTESIS. Se considera al medio como homogneo, continuo e isotrpico; as mismo se supondr que se trata de un fluido sin viscosidad Cuando el liquido se encuentra inicialmente en reposo y se le induce movimiento de alguna manera se tendr que usar tres coordenadas como se indica en la fig 1. Sin embargo se puede simplificar el problema si es que consideramos que el movimiento del liquido se desarrolla en secciones paralelas entre si. Por esta razn la seccin que se tome como representativa se puede hacer de espesor unitario y en este caso bastara solo dos coordenadas para determinar los movimientos en cualquier punto en un instante cualquiera

SISTEMA MECANICO EQUIVALENTE SIMPLIFICADO (RESERVORIO CIRCULAR) Housner (1963), plantea un sistema mecnico equivalente mas simplificado como se Muestra en la figura considerando el primer modo de oscilacin. El mtodo planteado por Housner es valido para relaciones H/D ! 4/3

ANALISIS SISMICO DEL RESERVORIO

Radio = r PLANTA

CORTE TRANSVERSAL

k/2 M1 H=4.00 m ho Mo

k/2

Las ecuaciones propuestas por HOUSNER para el sistema mecnico equivalente son validas para rangos de D/H>=4/3 en nuestro caso: D/H= 12/4 3.00 >4/3 OKtanh 3 2 * D H 3 *D 2 H

M o ! M f

H M 1 363tanh 135 * D ! Mf 512 135 * H D

HK 45 Mi ! Wf 2 Mf

H D

2

2

Ta ! 2T

Mi K

h0 !

Mf 3 H 1 E M 1 8 0 H cosh 13 .5 F D h1 ! H 1 H H 13 .5 senh 13 .5 D D

6 6 E 2E E IG H 4 6 E 9 66 6 9 3.6 . 75 .5 .6 6. l . . . . . .5 EI t

&7 B8 & & 7)F &7 F & ) 66 E&G 5 7 2&7 G B&B 3F &)FP / W /Wf Wi/Wf / i/ / W W K / / Wf P Wf f f W P W Datos P P l y / .

UT

P R R S0

3 E3 & @)8 E3 &) 46 E&) )(' &) 6C 6 &3 '( 9 @)8 C 3 & D 9 B(BA&3 A @)8 24 3 6 &3 A E E& D 3 A )(' && 6C'( 9 @)8 63 4 A C &)1 0 '1 B(BA& A @)8 2 6 4 & 29 8 3 7 6 5 3 43 2&)1 0 )(' & #% $ #fl i fij il il W / l fl i . . .6 *Wf *Wf Wf/ 5* ^ * * 7 . / 5 . 9 7.67 8.57 .79 / / / /

2E E 46 E.

" " ! i il f l l i l

: W/ fij ( ) W / il ( ) Alt l fl i lt l il Alt l fij P i ib i l H/D e=

VERIFICACION DEL ESPESOR DE LA PARED DE RESERVORIO Por el mximo esfuerzo de traccin en los anillos:

1 n T e ! 0.01 W 1 fs Donde:! W 1 Esfuerzo de traccin del concreto equivalente al 10% de su resistencia a la compresin (21 g/cm2) Relacin de mdulos de elasticidad del acero y del concreto (10) Fuerza de traccin en la pared (9088.529 g) Esfuerzo de traccin en el acero (2100 g/cm2) 1.42 cm

e=0.01(1/21-10/2100)*9088.529 Por el mximo momento de las mnsulas:

d ! M / K *bt ! d J / 2 recubrimie ntot=8.58+1.28+5 16.0216574 cm

9.74 cm

1. 02

0. rai fc = OK

4. 0 m . 0m

CALCULO DEL ACERO CIRCUNFERENCIAL Desarrollando con los valores anteriores se tiene: M=W/ 6 R^ (1+U)-D^ (1+3U)) M=12 0/1 11. ^2 1 1/ -D^2 1 3/

4. 24. 0 cm2

El momento que puede soportar ser: M= As f d-a/2 a=0.23 As =

J

. 3 cm

Acero mnimo: AS min=0.001 b*T= As real =

D (m)

Mc (momentos) 0 11 1 . 23 2 112 3.3 4 4.023 1 .3 4 . 23 10 .3 11. -2 03. 2

Punto de Momento Nulo es: M= .2 14 . 1-D^2 3.12 Cuando M=0 D=

. 0 m

As (cm ) 24. 0 23. 21.13 1 . 10.13 1. . 1

J1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2

.1

3 . 1 cm 2 4 .41 kg 1.3 kg/cm2

kg/cm2

entonces:

9.79 En una capa s= 10.22 20 cm todos los momentos del cuadro anterior son mayores al momento mnimo, allado por lo que asumimos el acero calculado, para evitar que en la parte central DE DIAGRAMA Punto de Momento ulo M=56.25*(148.871-D^2(3.175)) D= 6.85 m

J

1/2"

C) ANALISIS DISEO DE LA ASE DEL RESERVORIO Es necesario conocer la capacidad portante del suelo encontrado en el anlisis de suelos: Vt=15 Tn/ m2 = 1.5 g/cm2 Verificaci n de la Reacci n Neta: s/c = 200 g/m2 pi(12)^2/4*200 A) Peso de la obertura pi*(12+0.25)^2/4**0.15*2400 B) Peso Pared 2*pi*6*((0.25*4*2400) ) Peso del Agua 400 m3*1000 g/m3 D) Peso de la losa de fondo pi*(12)^2/4*0.3*2400 ARGA TOTA : A+B+ +D=

44178.65 Kg

629658.28 KG 629.66 TN

onsiderando que la carga esta distribuida uniformemente.

DISEO DE LA ASE Se considera 02 posibilidades, cuando el reservorio esta vaco y cuando esta lleno. A) Cuando esta aco En su calculo se toma en cuenta como sobrecarga A la cobertura y la pared , el peso de la loza de fondo es compensada por la reaccin uniforme del suelo, tal como esta distribuido su peso, en cambio la accin de la pared y cobertura es solamente en la periferie.

0.51

Reacci n Neta sobre el Suelo Rn=2714658.293/pi*23.7^2/4

95001.76

400000

90477.87

22619.47

g

g

g

g

5130.92

g/m2 g/cm2