Respuesta Estructural de un Reservorio Elevado Tipo Intze Aporticado Considerando Modelos Matemáticos Simples y Complejos – 2021

Abstract

En un sistema de abastecimiento de agua, los reservorios son estructuras que cumplen la función de regular la variación del caudal diario; por ello su funcionamiento no se puede ver interrumpido luego de un sismo. En el Perú, siendo un país altamente sísmico, aún no existe un código o norma para estructuras contenedoras de agua, teniendo que recurrir a normas internacionales para estos casos. En la presente tesis se estudió la respuesta estructural en un reservorio elevado aporticado tipo Intze considerando modelos matemáticos simples y complejos. El proceso de para determinar la respuesta estructural se inició con un predimensionado y metrado de cargas. Luego de definió los modelos matemáticos empleados, en el primer grupo de modelos matemáticos simples encontramos el modelo de Chandrasekaran & Krishna (1954), el modelo de Housner (1963) y el modelo de Feijoo (1984); y en el segundo grupo de modelos matemáticos complejos se encuentra el modelo de Livaouglu & Dogangün (2006). Los tipos de análisis sísmicos que se empleó fueron el Análisis Estático, Análisis Dinámico Modal Espectral y Análisis Dinámico Tiempo Historia; al realizar estos análisis en cada modelo matemático se determinó la respuesta estructural que viene dado por tres parámetros de medición que son la fuerza cortante en la base, el momento de volteo y el desplazamiento máximo. Respecto al Análisis Dinámico Tiempo Historia, los acelerogramas empleados corresponden a los sismos más importantes en la historia del Perú. La metodología que se empleó para poder realizar estos análisis fue en base a normas internacionales como el ACI371R-16, ACI350.3-6 y ASCE/SEI 7-10; cabe mencionar que adicionalmente se empleó parámetros de la norma de diseño sismorresistente E030 e investigaciones referentes al tema. El proceso de cálculo fue un proceso secuencial, coherente y probatorio. Posteriormente, se concluyó que cada modelo matemático sometido a los análisis sísmicos mencionados presenta variaciones importantes; los resultados todos los modelos matemáticos simples fueron comparados con los resultados del modelo matemático complejo de Livaouglu & Dogangün (2006). En caso del modelo de Chandrasekaran & Krishna (1954) a pesar de que en la respuesta estructural de desplazamiento máximo el porcentaje de desviación sea considerable con respecto al modelo de Livaouglu & Dogangün (2006); las respuestas estructurales en fuerza cortante en la base y momento de volteo fueron las que menor porcentaje de error presentan, demostrando que para la determinación de estas respuestas no es necesario recurrir a un modelo matemático complejo. El modelo de Housner (1963) fue el que presentó valores menores en las respuestas estructurales; cabe recalcar que esta formulación es la base donde se plasmaron los modelos matemáticos de Feijoo (1984) y el modelo de Livaouglu & Dogangün (2006). En cuanto al modelo de Feijoo (1984) las respuestas fueron las más conservadoras; sin embargo, en términos de periodo impulsivo y convectivo dio el resultado más próximo que al utilizar un modelo complejo.