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Título : Pre-diseño de tanques elevados de acero para almacenamiento de agua con soporte estructural, para capacidades de 25.000 a 500.000 galones, mediante una hoja electrónica y validación en software SAP2000.
Autor : Inchilema Tagua, Willian David
Director(es): Novillo Andrade, Geovanny Guillermo
Tribunal (Tesis): Orna Chávez, Javier Enrique
Palabras claves : TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;PRE-DISEÑO;TANQUES ELEVADOS;HOJA ELECTRÓNICA;SOPORTE ESTRUCTURAL;CASQUETES;PLANCHAS DE ACERO;ANÁLISIS ESTRUCTURAL
Fecha de publicación : 8-nov-2018
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Inchilema Tagua Willian David.(2018). Pre-diseño de tanques elevados de acero para almacenamiento de agua con soporte estructural, para capacidades de 25.000 a 500.000 galones, mediante una hoja electrónica y validación en software SAP2000. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFM;15T00705
Abstract : This work was born out of the need to find a tool to facilitate and streamline the process of pre-sizing of elevated steel tanks, as a solution to this need a spreadsheet was developed that allows the preliminary design of elevated steel tanks with structural support of multiple columns for water storage with capacities between 25.000 and 500.000 gallons. The spreadsheet, in the first instance, determines the general geometry of the elevated tank: the diameter of the steel tank is determined according to the tables provided by AWWA D100-05, the dimensions of the skullcaps according to the recommendations of the ASME Section VIII Div. 1 and API 620-12. The thicknesses of the steel plates that make up the cylindrical and bottom part of the tank are determined according to the procedure of API 620, while the thickness required for the roof is determined according to the API 650 standard and was also taken into consideration the limitations that the AWWA D100 standard gives us in the thicknesses of steel plates. The loads: live load and wind load are applied according to AWWA D100-05 and ASCE-7 standards while the seismic load is applied according to the NEC-SE-DS standard. For the structural analysis, the spreadsheet determines the capacity of each structural element according to the AISC 360-10 standard and proposes the demand load by means of an algorithm, with this the Demand / Capacity relation is determined with which the user can choose the more suitable sections. Additionally, another application that allows to automatically modeling, in SolidWorks, the elevated tanks designed in the spreadsheet was developed. The validation of the spreadsheet was made by comparing its results with those issued by the SAP2000 software, obtaining very similar results, giving error percentages less than 10%, which concluded that the spreadsheet is totally reliable but it is recommended do not consider the results issued by the spreadsheet as a final design.
Resumen : El presente trabajo nació a partir de la necesidad de buscar una herramienta que facilite y agilice el proceso de pre-dimensionamiento de tanques elevados de acero, como solución a esta necesidad se desarrolló una hoja electrónica que permite realizar el diseño preliminar de tanques elevados de acero con soporte estructural de múltiples columnas para almacenamiento de agua con capacidades entre 25.000 y 500.000 galones. La hoja electrónica, en primera instancia, determina la geometría general del tanque elevado: el diámetro de tanque de acero se determina de acuerdo a las tablas que nos brinda la norma AWWA D100-05, las dimensiones de los casquetes de acuerdo a recomendaciones de la ASME Sección VIII Div. 1 y API 620-12. Los espesores de las planchas de acero que conforman la parte cilíndrica y fondo del tanque se determina de acuerdo al procedimiento de la API 620, mientras que los espesor requerido para el techo se determina de acuerdo a la norma API 650 y además se tomó en consideración las limitaciones que nos da la norma AWWA D100 en los espesores de las planchas de acero. Las cargas viva y de viento son aplicadas de acuerdo a las normas AWWA D100-05 y ASCE-7 mientras que la carga sísmica se aplica de acuerdo a la norma NEC-SE-DS. Para el análisis estructural, la hoja electrónica determina la capacidad de cada elemento estructural de acuerdo a la norma AISC 360-10 y propone la carga de demanda mediante un algoritmo, con esto se determina la relación Demanda/Capacidad con la que el usuario puede elegir las secciones más adecuadas. Adicionalmente se desarrolló otra aplicación que permite modelar automáticamente, en SolidWorks, los tanques elevados diseñados en la hoja electrónica. La validación de la hoja electrónica se realizó mediante la comparación de sus resultados con los emitidos por el software SAP2000, obteniendo resultados muy similares, dándonos porcentajes de error menores al 10% con lo que se concluyó que la hoja electrónica es totalmente confiable pero se recomienda no considerar a los resultados emitidos por la hoja electrónica como un diseño final.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/10180
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