Comportamiento sísmico de reservorios apoyados de concreto armado de sección circular y rectangular

Abstract

El presente trabajo de Investigación tuvo por objetivo evaluar y comparar el comportamiento sísmico de reservorios apoyados de concreto armado de sección circular y rectangular, tomando como modelo un reservorio de 500 m de capacidad de almacenaje que será proyectado en la propiedad de la Empresa E.P.S Sedacaj S.A.C ubicado en el barrio Santa Elena junto al Reservorio R-6, para evaluar el comportamiento sísmico de estos reservorios, se realizó un análisis sísmico mediante hojas de cálculo Excel considerando en su totalidad el código ACI 350, luego de ello se modeló y validó los resultados para cada reservorio en el programa SAP 2000 versión 15 educacional considerando las cargas de servicio y cargas por sismo, además se ingresó las presiones hidrodinámicas originadas por la excitación sísmica. Para evaluar el comportamiento de cada reservorio se combinaron dichas cargas afectando los coeficientes de cada combinación por un factor de durabilidad sanitaria para controlar el agrietamiento según recomienda el código ACI 350. Luego de ello se ejecutó el programa, donde se analizó y se comparó resultados considerando los estados de esfuerzo de Tensión Anular, Flexión, Fuerza Cortante y desplazamientos a los que están sujetos los reservorios, llegando a la conclusión que los reservorios apoyados de concreto armado de sección circular tienen un mejor comportamiento frente a las solicitaciones sísmicas debido a que pueden soportar 66.82% más fuerzas anulares que se presentan en los muros por la excitación sísmica y pueden reducir su efecto en los momentos horizontales actuantes en 84.53% y en 49.11% los momentos verticales, además de reducir en 43.02% la fuerza cortante en los muros con respecto a los reservorios rectangulares asimismo la cortante basal del reservorio circular se reduce en 15.82% con respecto al reservorio rectangular, cumpliéndose así la hipótesis planteada.

The objective of this research work was to evaluate and compare the seismic behavior of supported reservoirs of reinforced concrete of circular and rectangular section, taking as a model a reservoir of 500 m3 of storage capacity that will be projected on the property of EPS Sedacaj SAC Company. located in the Santa Elena neighborhood next to Reservorio R-6, to evaluate the seismic behavior of these reservoirs, a seismic analysis was carried out using Excel spreadsheets considering the ACI 350 code in its entirety, after which the results were modeled and validated for each reservoir in the SAP 2000 program educational version 15 considering the service charges and charges for earthquake, in addition the Hydrodynamic pressures originated by the seismic excitation were entered. To evaluate the behavior of each reservoir, these loads were combined, affecting the coefficients of each combination by a sanitary durability factor to control cracking as recommended by the ACI 350 code. After that, the program was executed, where the results were analyzed and compared. the stress states of Annular Tension, Bending, Cutting Force and displacements to which the reservoirs are subject, reaching the conclusion that the reinforced concrete reinforced reservoirs of Circular section have a better behavior in front of the seismic solicitations because they can support 66.82% plus the annular forces that occur in the walls due to the seismic excitation and can reduce their effect in the horizontal moments acting in 84.53% and in 49.11% of the vertical moments, besides reducing in 43.02% the shear force in the walls with with respect to the rectangular reservoirs also the basal shear of the reservoir circular is reduced by 15.82% with respect to the rectangular reservoir, thus fulfilling the hypothesis proposed.