cargas sismicas en recipientes verticales, chimeneas y torres

PDVSA N° TITULO

REV. FECHA DESCRIPCION PAG. REV. APROB. APROB.

APROB. FECHAAPROB.FECHA

VOLUMEN 18–I

� PDVSA, 1983

90615.1.013 CARGAS SISMICAS EN RECIPIENTES VERTICALES,CHIMENEAS Y TORRES

APROBADA

Alexis Arévalo Jesús E. RojasFEB.99 FEB.99

GUIA DE INGENIERIA

ABR.91

AGO.91

FEB.99 Y.K.

L.T.

3

2

1

REVISION GENERAL

REVISION GENERAL 23

17

5

A.A.

D.G.

J.E.R.

R.R.

J.S.

MANUAL DE INGENIERIA DE DISEÑO

ESPECIALISTAS

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REVISION FECHA

ESPECIFICACION DE INGENIERIA

CARGAS SISMICAS EN RECIPIENTESVERTICALES, CHIMENEAS Y TORRES FEB.993

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.Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma

Indice1 ALCANCE 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 REFERENCIAS 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 Guías de Ingeniería PDVSA 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Especificaciones de Ingeniería PDVSA 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Referencias de la Industria 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 EJEMPLO 1: SOLICITACIONES SISMICAS EN UN RECIPIENTEVERTICAL 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 Información Requerida 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Movimiento Sísmico de Diseño 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Espectros de Diseño para las Componentes Horizontales 5. . . . . . . . . . . . 3.4 Selección del Método de Análisis 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 Aplicación del Método Simplificado 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6 Aplicación del Método Estático Equivalente 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 EJEMPLO 2: SOLICITACIONES SÍSMICAS EN UN RECIPIENTEVERTICAL ESBELTO 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1 Información Requerida 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Movimientos Sísmicos y Espectro de Diseño 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Selección del Método de Análisis 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 Aplicación del Método de Análisis Dinámico 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5 Control de Desplazamientos 21. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6 Verificación de Resistencias y Estabilidad 22. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

http://www.intevep.pdv.com/santp

http://www.intevep.pdv.com/santp/mid/indice_mid.htm

http://www.intevep.pdv.com/santp/mid/vol18-1/indice_vol18-1.htm

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1 ALCANCEEsta Guía ilustra el cálculo de las solicitaciones inducidas por sismo enrecipientes verticales, chimeneas y torres.

2 REFERENCIAS

2.1 Guías de Ingeniería PDVSAPDVSA 90615.1.003: Concrete Design.

PDVSA 90615.1.012: Wind Loads on Freestanding Vessels.

2.2 Especificaciones de Ingeniería PDVSAPDVSA A–251: Concrete Below Grade Design.

PDVSA JA–221: Diseño Sismorresistente de InstalacionesIndustriales.

PDVSA HG–251: Pipe Supports – Design Criteria.

PDVSA JA–222: Diseño Sismorresistente de Recipientes yEstructuras.

2.3 Referencias de la Industria

COVENIN 1618: Estructuras de Acero para Edificaciones. Proyecto,Fabricación y Construcción.

COVENIN 1753: Estructuras de Concreto Armado para Edificaciones.Análisis y Diseño.

COVENIN 1756: Edificaciones Antisísmicas.

3 EJEMPLO 1: SOLICITACIONES SISMICAS EN UNRECIPIENTE VERTICAL

3.1 Información Requerida

3.1.1 Geometría de la estructura y materiales: Ver Fig. 3.1.

3.1.2 Distribución de pesos: Ver Fig. 3.1 y Tabla 3.1.




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FIG. 3.1 RECIPIENTE VERTICAL Y MODELO MATEMÁTICO

3.1.3 Localización: La instalación está en una zona de alta sismicidad. De PDVSAJA–221, se ha establecido que la zona sísmica está definida por los parámetrossiguientes:

a* � 60 cm�s2

� � 3, 2

3.1.4 Las pérdidas económicas asociadas al colapso del recipiente están limitadas alvalor de la instalación. El número de personas expuestas es menor a 10 y no hayimpacto ambiental importante. Esto corresponde a un Grado de Riesgo A.




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3.1.5 Características geotécnicas del sitio: El subsuelo está constituido por un suelomedianamente suelto con velocidad de propagación de ondas de corte de 180m/s. El nivel superior del estrato subyacente está a una profundidad de 47,00 m,compuesto por esquistos poco fracturados, con velocidad promedio de las ondasde corte Vsp = 600 m/s.

TABLA 3.1

ALTURAS Y PESOS DEL RECIPIENTE

JUNTA hi (m) Wi (ton)

10 6,503 3,3654

9 5,893 6,729

8 5,285 6,729

7 4,674 6,729

6 4,064 7,852

5 3,455 8,976

4 2,845 6,398

3 1,969 3,905

2 1,054 2,983

1 0,527 1,975

� = 55,640

3.2 Movimiento Sísmico de Diseño

3.2.1 El recipiente se clasifica de acuerdo con la escala de clasificación de riesgosTabla 4.1 de PDVSA JA–221. De acuerdo con las condiciones descritas en elpunto 3.1.4, el equipo tiene un grado A de riesgo.

3.2.2 La Tabla 4.1 de PDVSA JA–221, establece una probabilidad anual

p1 = 0,002

3.2.3 Probabilidad de no excedencia en t = 25 años:

P � (1 � p1)t � 0, 9512




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3.2.4 Aceleración máxima del terreno:

a � a* �(� ln P)�t ��1��

� 418cm�s2 � 0, 426 g

Ao � 0, 426

siendo g = 981 cm/s2

3.3 Espectros de Diseño para las Componentes Horizontales

3.3.1 El recipiente y sus conexiones internas son soldadas. El coeficiente deamortiguamiento se puede adoptar de acuerdo al propuesto en la Tabla 6.1 dePDVSA JA–222:

� � 0, 03

3.3.2 La unión de la falda de apoyo y la fundación es empernada. La conexión fuediseñada para que primero ocurra la falla a tracción de los pernos y no la fallafrágil por pandeo elástico de la falda. Los pernos están fijos sobre una silla quepermiten una longitud de deformación adecuada.

Con las características de conexión de la plancha base se determina el factor deductilidad con la Tabla 8.1 de PDVSA JA–222.

D � 2

3.3.3 Con la descripción del suelo en el punto 3.1.5 se determina la forma espectral yel factor de corrección, en la Tabla 5.1 de PDVSA JA–221:

Forma espectral S2

Factor de corrección ϕ = 1,00

3.3.4 Con la clasificación de forma espectral se determinan los valores de forma delespectro, según la Tabla 6.1 de PDVSA JA–221:

� � 2, 6

To � 0, 2

T* � 0, 8




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3.3.5 Con el coeficiente de amortiguamiento se determina el factor de ampliaciónespectral β* según la Ecuación 6.4 y la Tabla 6.1 PDVSA JA–221

�* ��

2, 3(0, 0853 � 0, 739 ln �)

� � 3, 026

3.4 Selección del Método de AnálisisSegún la Tabla 10.1 de PDVSA JA–222, se puede utilizar el Método Simplificadoo el Método Estático Equivalente.

3.5 Aplicación del Método SimplificadoEl modelo matemático del recipiente y su falda (Fig. 3.1) está constituido por 10juntas (N=10). Los pesos Wi y alturas hi asignadas a cada junta se muestran enla Tabla 3.1. El sistema es clasificado como flexible.

3.5.1 Determinación del cortante Basal:

El cortante Basal se determina con la Ecuación 9.3 de PDVSA JA–221:

Vo ��* Ao

2D � 1� W

Vo � 0, 745 W

Vo � 41, 452 ton

3.5.2 Fuerzas laterales en cada junta:

La fuerza lateral por junta se determina con la Ecuación 9.5 de PDVSA JA–221:

Fi � VoWi hi

�10

i�l

Wi hj




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TABLA 3.2

FUERZAS LATERALES, CORTANTES Y MOMENTOS SEGÚN EL MÉTODO ESTÁTICOEQUIVALENTE

JUNTA Fi (t) Vi (t) Mi (tm)

10 4,093 4,093 –

9 7,420 11,513 2,497

8 6,653 18,166 9,508

7 5,885 24,051 20,589

6 5,971 30,022 35,260

5 5,803 35,824 53,543

4 3,406 39,230 75,396

3 1,439 40,669 109,762

2 0,588 41,257 146,974

1 0,195 41,452 168,716

Mo = 190,561

3.5.3 Combinación de efectos debidos a las tres componentes sísmicas:

Los cuatro casos de carga estática que en este ejemplo incorporan la acciónsimultánea de las tres componentes (X,Y, Z) sísmicas, son los siguientes:

1,0 Fx + 0,30 Fy ± 0,3 Fz

0,3 Fx + 0,30 Fy ± 1,0 Fz

donde:

Fx = Fuerzas laterales Fi dadas en la Tabla 3.2, actuando en ladirección X.

Fy = Fuerzas laterales Fi dadas en la Tabla 3.2, actuando en ladirección Y; en este ejemplo son iguales a Fx.

Fz = 0,7 Ao W = 16,59 ton, aplicada en el centro de masas.

En la Tabla 3.3 se presentan las solicitaciones que se inducen en la base de latorre debidas a cada una de las tres componentes sísmicas X, Y, Z. En la Tabla3.4 se muestran las solicitaciones en la base de la torre para distintascombinaciones de carga.




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TABLA 3.3

SOLICITACIONES EN LA BASE DE LA TORRE DEBIDAS A CADA COMPONENTESÍSMICA

ComponenteSísmica

Corte X(t)

Corte Y(t)

Momento X(tm)

Momento Y(tm)

Fuerza Axial(t)

Sx 41,452 0 190,561 0 0

Sy 0 41,452 0 190,561 0

Sz 0 0 0 0 16,59

TABLA 3.4

SOLICITACIONES EN LA BASE DE LA TORRE DEBIDAS A CADA CASO DE CARGA

Caso deCarga

Corte X(t)

Corte Y(t)

Momento X(tm)

Momento Y(tm)

Fuerza Axial(t)

1 41,452 12,436 190,561 57,168 4,977

2 41,452 12,436 190,561 57,168 –4,977(Tracción)

3 12,436 12,436 57,168 57,168 16,59

4 12,436 12,436 57,168 57,168 –16,59(Tracción)

3.6 Aplicación del Método Estático Equivalente

El modelo matemático del recipiente y su falda es igual al método anterior, y semuestra en la Fig. 3.1.

3.6.1 Período característico del espectro inelástico

Con el factor de ductilidad se determina el Período Característico del EspectroInelástico T+, Tabla 7.1 PDVSA JA–221:

T+ = 0,1 (D–1)

T+ = 0,1

Como T� ≤ T+ ≤ T*

Se adopta T+ = 0,20




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3.6.2 Con el factor de ductilidad se determina el valor de c

c � D�*1�4

c � 0, 902

3.6.3 Con los parámetros definidos anteriormente se determinan las ordenadas delespectro de diseño para aceleraciones horizontales:

0, 0 � T � 0, 2 s Ad �0, 426�1 � T

0,2 (3, 026 � 1)�

�1 � T0,20,902�

0, 2 � T � 0, 8 s Ad � 0, 645

0, 8 � T � 3 s Ad � 0, 645 0, 8T0,8

3 s � T Ad � 0, 224 3T2,1

FIG. 3.2 ESPECTRO DE DISEÑO PARA LAS COMPONENTESHORIZONTALES DEL SISMO




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3.6.4 Determinación del período fundamental

Para el cálculo del T se adoptó un valor de C= 100 t (valor arbitrario). Las fuerzaspor cada junta son:

Fi � CWi hi

�10

J�i

Wj hj

� 0, 4514 Wi hi

El período fundamental está dado por:

T � 2 � �10

i�1

Wi . Ui2 [ g . � fi . Ui ]�1�T= 0,034 s

3.6.5 Fuerza cortante basal

Determinación del factor de reconciliación dinámico µ. El factor µ es el mayor de:

� � 1, 6(N � a)

(2N � 14)� 0, 894

� � 0, 14 TT� � 1

� 0, 70 � 0, 570

Por lo que se adopta µ= 0,894.

Del espectro de la Fig. 3.2, con T= 0,034 segundos se obtiene Ad= 0,477. El pesoW de la estructura es de 55,64 t. La Fuerza Cortante Basal Vo es:

Vo= µ Ad W = 23,716 t

3.6.6 Fuerzas laterales en cada junta

La fuerza lateral por junta se determina con la Ecuación 9.5 de PDVSA JA–221.

Fi � VoWi hi

�10

i�1

Wi hj




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TABLA 3.5

FUERZAS LATERALES, CORTANTES Y MOMENTOS SEGÚN EL MÉTODO ESTÁTICOEQUIVALENTE

JUNTA Fi (t) Vi (t) Mi (tm)

10 0 2,342 2,342 –

9 0 4,245 6,587 1,429

8 0 3,806 10,393 5,440

7 0 3,367 13,760 11,780

6 0 3,416 17,176 20,174

5 0 3,320 20,496 30,634

4 0 1,949 22,445 43,137

3 0 0,823 23,268 62,799

2 0 0,337 23,605 84,089

1 0 0,111 23,716 96,528

Mo = 109,027

3.6.7 Combinación de efectos debidos a las tres componentes sísmicas

Los cuatro casos de carga estática que en este ejemplo incorporan la acciónsimultánea de las tres componentes (X,Y, Z) sísmicas, son los siguientes:

1,0 Fx + 0,30 Fy ± 0,3 Fz

0,3 Fx + 0,30 Fy ± 1,0 Fz

donde:

Fx = Fuerzas laterales Fi dadas en la Tabla 3.5, actuando en ladirección X.

Fy = Fuerzas laterales Fi dadas en la Tabla 3.5, actuando en ladirección Y; en este ejemplo son iguales a Fx.

Fz = 0,7 Ao W = 18,57 t, aplicada en el centro de masas.

En la Tabla 3.6 se presentan las solicitaciones que se inducen en la base de latorre debidas a cada una de las tres componentes sísmicas X,Y, Z. En la Tabla3.7 se muestran las solicitaciones en la base para los casos de cargacorrespondientes.




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TABLA 3.6

SOLICITACIONES EN LA BASE DE LA TORRE DEBIDAS A CADA COMPONENTESÍSMICA

ComponentesSísmica

Corte X(t)

Corte Y(t)

Momento X(tm)

Momento Y(tm)

FuerzaAxial (t)

Sx 23,716 0 109,027 0 0

Sy 0 23,716 0 109,027 0

Sz 0 0 0 0 18.57

TABLA 3.7

SOLICITACIONES EN LA BASE DE LA TORRE PARA LOS CASOS DE CARGA

Caso deCarga

Corte X(t)

Corte Y(t)

Momento X(tm)

MomentoY (tm)

Fuerza Axial(t)

1 0 23,716 7.115 109,027 32.708 5,570

2 0 23,716 7.115 109,027 32.708 –5,570 (Tracción)

3 7.115 7.115 32.708 32.708 18.567

4 7.115 7.115 32.708 32.708 –18.567 (Tracción)

4 EJEMPLO 2: SOLICITACIONES SÍSMICAS EN UNRECIPIENTE VERTICAL ESBELTO

4.1 Información Requerida

4.1.1 Geometría de la estructura y materiales: ver Fig. 4.1

4.1.2 Distribución de pesos: ver Fig. 4.1

4.1.3 Grado de riesgo: Elevado número de personas expuestas (30) y recipiente conliquido tóxico Grado B, capa de suelo medio denso, de espesor 30 m, con Vsp de180 m/s.

Localización y zona sísmica (véase Mapas de Peligro Sísmico de la Sección 6.1de PDVSA JA–221).

Aceleración característica del peligro sísmico en la localidad:

a* = 49 cm/s2




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Valor característico del peligro sísmico en la localidad

γ = 3,0

4.2 Movimientos Sísmicos y Espectro de Diseño

4.2.1 Con la clasificación del grado de riesgo y el contenido de recipiente, se determinala excedencia anual (p1) Tabla 4.1 PDVSA JA–221.

p1= 0,001

4.2.2 Con las características del suelo se determina en la Tabla 5.1 PDVSA JA–221,el tipo de suelo y el factor de corrección del coeficiente de aceleración.

Tipo S2

ϕ = 1

4.2.3 Con a*, γ y p1 se determina en la Ecuación 6.1 de PDVSA JA–221 la aceleraciónmáxima del terreno a.

a = a* (–ln (1 – p1)) –1/γ

a = 489,92 cm/s2

4.2.4 Con el tipo de suelo se determinan los valores de β, T° y T*, en la Ecuación 6.2,PDVSA JA–221.

β = 2,6

T° = 0,2

T* = 0,8

4.2.5 El recipiente será diseñado con conexión falda pedestal empernada y sedetermina el coeficiente de amortiguamiento (ξ) de la Tabla 6.1 PDVSA JA–222.

ξ = 0,03

4.2.6 Con el amortiguamiento se determinará el factor de amplificación espectral, Tabla6.1 PDVSA JA–222.

�* � �(0, 0853 � 0, 739.In(�))

2, 3




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�* � 3, 026

4.2.7 Los pernos de conexión se apoyarán sobre una silla y serán diseñados para quefallen de manera dúctil. El factor de ductilidad (D) se determina según la Tabla8.1 PDVSA JA–222.

D = 2

4.2.8 Con el factor de ductilidad se determina el valor de T+, Tabla 7.1 PDVSA JA–221.

T+ = 0,1 . ( D–1)

T+ = 0,1 < T°

Se adopta T+ = 0,2

4.2.9 Con la aceleración máxima del terreno se determina el coeficiente de aceleraciónmáxima (Ao) Ecuación 6.2 PDVSA JA–221.

Ao � a981

Ao � 0, 499

4.2.10 Con el factor de ductilidad se determina el valor de c.

c � D�*1�4

c � 0, 902

4.2.11 Con los parámetros definidos anteriormente se determinan las ordenadas delespectro de diseño para la componente horizontal del sismo.

0 � T � 0, 2 s Ad �0, 499 �1 � T

0,2 ( 3, 026 � 1)�

�1 � T0,20,902�




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0, 8 � T � 3 s Ad � 0, 756 0, 8T0,8

3 s � T Ad � 0, 262 3T2,1

4.3 Selección del Método de Análisis

Se debe utilizar el Método de Análisis Dinámico, según la Tabla 10.1 de PDVSAJA–222.

4.4 Aplicación del Método de Análisis Dinámico

En la Fig. 4.1 se muestra el modelo matemático del recipiente y su falda. Se

utilizaron 16 juntas para discretizar el conjunto. Cada junta posee tres grados de

libertad dinámicos (X,Y,Z).

4.4.1 Propiedades Dinámicas

En la Tabla 4.1 se muestran las propiedades más relevantes de la instalación,

hasta el modo de vibración 20. La sumatoria de las masas participativas en cada

modo de vibración, es igual a 0,99, 0,99 y 0,91 de la masa total para las

direcciones X,Y, Z, respectivamente. De la misma tabla, el número mínimo de

modos requeridos, en el análisis dinámico para alcanzar más de un 90% de la

masa participativa es de 8, 8 y 18, para sismos en las direcciones X,Y, Z,

respectivamente. Las formas de los modos 1, 3 y 5 se presentan en la Fig. 4.3;

estos corresponden los tres primeros modos en la dirección X de la torre.




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FIG. 4.1 PROPIEDADES DEL RECIPIENTE VERTICAL Y MODELO MATEMÁTICOMATERIAL = acero

PESO TOTAL = 30,62 ton




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FIG. 4.2A ESPECTRO DE ACELERACIONES PARA LA COMPONENTE HORIZONTAL

FIG. 4.2B ESPECTRO DE ACELERACIONES PARA LA COMPONENTE VERTICAL




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FIG. 4.3 MODOS DE VIBRACIÓN QUE MÁS PARTICIPAN PARA SISMO X




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TABLA 4.1

PERÍODO Y MASA PARTICIPATIVA DE CADA MODO

MODO N° PERíODO MASA PARTICIPATIVA / MASA TOTAL

Ti (s) SISMO X SISMO Y SISMO Z

1 1,44 0,605 0 0

2 1,44 0 0,605 0

3 0,24 0,193 0 0

4 0,24 0 0,193 0

5 0,0876 0,079 0 0

6 0,0876 0 0,079 0

7 0,0472 0,042 0 0

8 0,0472 0 0,042 0

9 0,0361 0 0 0,81

10 0,0289 0,029 0 0

11 0,0289 0 0,029 0

12 0,0207 0,019 0 0

13 0,0207 0,019 0

14 0,0154 0,012 0 0

15 0,0154 0 0,012 0

16 0,0123 0,004 0 0

17 0,0123 0 0,004 0

18 0,0122 0 0 0

19 0,0097 0,004 0 0

20 0,0097 0 0,004 0

TOTALES 0,99 0,99 0

4.4.2 Respuesta Sísmica

Las aceleraciones espectrales de cada modo de vibración se indican en la Tabla4.2. Los desplazamientos y fuerzas máximas probables que se obtienen decombinar los máximos en cada modo, según el criterio de la raíz cuadrada de lasuma de los cuadrados Sección 10 de PDVSA JA–221, se indican en la Tabla 4.3para sismo en dirección X, Y y Z. Los valores para sismos Y y sismo Z han sido




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multiplicados por 0,30 a fin de considerar la acción simultánea de las trescomponentes sísmicas según se establece en la Sección 10–b de PDVSAJA–221. Los desplazamientos allí indicados son los máximos elásticos,multiplicados por el factor de ductilidad D=2.

TABLA 4.2

ACELERACIONES ESPECTRALES

MODO Nº SISMO X SISMO Y SISMO Z

1 0,472 0,472 0,330

2 0,472 0,472 0,330

3 0,756 0,756 0,529

4 0,756 0,756 0,529

5 0,703 0,703 0,492

6 0,703 0,703 0,492

7 0,580 0,580 0,406

8 0,580 0,580 0,406

9 0,562 0,562 0,393

10 0,550 0,550 0,385

11 0,550 0,550 0,385

12 0,535 0,535 0,374

13 0,535 0,535 0,374

14 0,525 0,525 0,368

15 0,525 0,525 0,368

16 0,520 0,520 0,364

17 0,520 0,520 0,364

18 0,519 0,519 0,364

19 0,515 0,515 0,360

20 0,515 0,515 0,360




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TABLA 4.3

DESPLAZAMIENTOS Y FUERZAS MÁXIMAS

SISMO X 0,30 SISMO Y 0,30SISMO Z

JUNTA Desplaz.X (cm)

CorteX

(t)

MomentX

(tm)

FuerzaAxial

(t)

Desplaz.Y (cm)

CorteY (t)

MomentY (tm)

FuerzaAxial

(t)

FuerzaAxial

(t)

16 79,49 0,70 0 0 23,85 0,21 0 0 0,27

12 49,57 5,38 37,02 0 14,87 1,61 11,11 0 4,21

8 19,47 8,22 96,13 0 5,84 2,47 24,84 0 7,78

4 4,05 9,54 154,49 0 1,22 2,86 46,35 0 9,22

BASE 0 9,80 187,58 0 0 2,94 56,27 0 9,58

4.5 Control de Desplazamientos

El desplazamiento lateral máximo total de cada nivel ∆i se calculó como:

�i � D �ci

Donde ∆ci es el desplazamiento lateral en el nivel i, calculado para fuerzas dediseño, suponiendo que la estructura se comporta elásticamente.

En el caso del ejemplo 2, el desplazamiento elástico del nodo 16 es ∆x16 = 39,74cm.

El desplazamiento total horizontal en dirección X es D ∆x16 = 79,48 cm.

El desplazamiento total horizontal ∆16 2 = ∆x162+ (0.30 ∆y16) 2 = 82,98 cm.

El desplazamiento relativo no debe exceder de 2,5 % la altura del nivel.

A continuación se analiza el desplazamiento relativo entre los diferentes nivelesdel ejemplo 2.




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TABLA 4.4 TABLA DE DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES Y DERIVAS

JUNTA ALTURAJUNTAS

DESPLAZ.SISMO X

DESPLAZ.0,30

SISMO X

DESPLAZ.TOTAL

ELASTICO

DESPLAZ.TOTAL

∆ci0 – ∆ci–10 2,5% DEALTURAENTREJUNTAS

0 1 1,83 0,002 0,001 0,003 0,005 0,005 0,046

0 2 3,00 0,006 0,002 0,007 0,013 0,008 0,029

0 3 3,66 0,009 0,003 0,010 0,020 0,006 0,017

0 4 5,46 0,020 0,006 0,021 0,042 0,022 0,045

0 5 7,27 0,035 0,010 0,036 0,072 0,030 0,045

0 6 8,60 0,047 0,014 0,049 0,099 0,027 0,033

0 7 10,69 0,071 0,021 0,074 0,148 0,049 0,052

0 8 12,77 0,097 0,029 0,102 0,203 0,056 0,052

0 9 14,86 0,127 0,038 0,133 0,265 0,062 0,052

0 10 16,76 0,156 0,047 0,163 0,326 0,061 0,048

0 11 19,51 0,201 0,060 0,210 0,420 0,094 0,069

0 12 22,26 0,248 0,074 0,259 0,518 0,098 0,069

0 13 25,01 0,296 0,089 0,309 0,618 0,100 0,069

0 14 27,40 0,339 0,102 0,353 0,707 0,089 0,060

0 15 29,26 0,372 0,111 0,388 0,776 0,069 0,047

0 16 30,71 0,397 0,119 0,415 0,830 0,054 0,036

Como se muestra en la tabla el recipiente tiene derivas menores al 2.5%

4.6 Verificación de Resistencias y Estabilidad

Verificación al volcamiento

Las fundaciones de los recipientes serán diseñadas de acuerdo con loestablecido en la Norma COVENIN 1756–98 empleando las acciones calculadasde acuerdo con las normas PDVSA JA–221 y PDVSA JA–222.

Verificación y diseño de componentes

En la Fig. 4.4 se muestran las zonas y secciones críticas del recipiente analizado.

El equipo diseñado debe cumplir con los criterios de desempeño establecidos enla Especificación PDVSA JA–222, Sección 13.




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FIG. 4.4 ZONAS Y SECCIONES CRÍTICAS A SER REVISADAS EN UN RECIPIENTEVERTICAL

CASO FUNDACIÓN CON PILOTES




cargas sismicas en recipientes verticales, chimeneas y torres

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