Cálculo y dimensionamiento de un depósito cilíndrico elevado de hormigón - Eadic

Cálculo y dimensionamiento de un depósito cilíndrico elevado de hormigón

1. Actualidad del cálculo y dimensionamiento de un depósito cilíndrico.

 

Hoy en día la ingeniería permite muchas opciones de cálculo y dimensionamiento de una estructura, y en el caso de los depósitos no podía ser menos. Dentro de todas alternativas de las que disponemos dos suelen ser, en general, las más muy utilizadas: los métodos manuales, apoyados en la experiencia y la práctica de los años, y el uso de herramientas informáticas.

De este modo, en esté post compararemos  el método tabular y un software de cálculo, específicamente se seleccionaron las siguientes:

2. Procedimiento manual  (Método Jiménez Montoya)

 

El análisis manual parte siempre del conocimiento del tipo de ambiente a considerar. Al tratarse de un depósito de agua, y en consideración a la legislación de España, nos encontraremos con el caso de «cloruros de origen diferente al medio marino»; es decir: Clase IV.

En consiguiente, una vez hecha esta consideración, y teniendo en cuenta el contexto de su ubicación, así como su radio, su altura de contención y su resguardo pertinente, se procede al predimensionamiento mediante las fórmulas del método. Obteniéndose:

  • Espesor de la pared.
  • Espesor de la solera.

A continuación se define el parámetro K, con su fórmula correspondiente, y se calculan los coeficientes alfa para los momentos y los cortantes, mediante la interpolación correspondiente en sus tablas, y el coeficiente alfa para el axil en su gráfica pertinente.

Hecho esto, ya estaremos en disposición de cuantificar los valores más significativos:

  1. Máximo momento flector vertical de cálculo sobre la pared, que podrá darse con situación de depósito lleno, con situación de depósito vació (peso propio) o con situación de depósito vacío (acción de viento o sismo), entre otras. Definiéndose así el momento de cálculo para la armadura inferior de la solera y el momento de cálculo para la armadura superior de la solera.
  2. Máximo esfuerzo de tracción de cálculo sobre la pared y tracción sobre la solera debida al empuje hidrostático.
  3. Cortante máximo de cálculo en la pared, y si el esfuerzo solicitante es menor al que resiste el depósito el espesor elegido sería el indicado y no se necesitaría añadir armadura a cortante.

Por último, se determina la armadura de flexión y de tracción necesarias por condiciones de fisuración.

3. Procedimiento con software  (CYPECAD):

 

Partiendo de la base que se debe contemplar con la mayor similitud posible el escenario planteado en el procedimiento anterior, los pasos a seguir, de modo general, son los siguientes:

  • Opción CYPECAD.
  • Opción Nueva Obra, detallando el nombre del fichero y la descripción; pudiéndose importar un modelo BIM a partir de un fichero en formato IFC.
  • Opción Obra Vacía.
Cálculo
Cypecad
  • En la ventana de datos generales se definen normativas, materiales y acciones, entre otros aspectos.
  • Geometría: introducimos número de plantas y sus niveles, plantillas de la obra…
  • Cargas: Peso propio (por defecto), Coeficientes de ponderación de acciones (normativa), también, leyes de presiones (agua), entre otros.
  • Finalmente, se lleva a cabo el cálculo.

Autor: Manuel Gómez Martínez, docente del Máster en Cálculo de Estructuras de Obra Civil.

 

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