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Título : Análisis de la interacción fluido - estructura en el diseño sísmico de tanques cilíndricos de acero según las normas: americana, neozelandesa, ecuatoriana y métodos simplificados
Autor : Yépez, Fabricio (dir)
Pupiales Valdivieso, Alex Mauricio
Descriptores / Subjects : Ingeniería civil
Fecha de Publicación : 2013
Ciudad: Editorial : Quito: USFQ, 2013
Cita Sugerida : Tesis (Ingeniero Civil), Universidad San Francisco de Quito, Colegio de Ciencias e ingenierías; Quito, Ecuador, 2013.
Resumen / Abstract: Los tanques de almacenamiento son parte fundamental de las instalaciones industriales, e indispensables en la cadena de operación de muchas industrias entre ellas la petrolera. Durante eventos sísmicos fuertes, los tanques deben mantener su integridad estructural de tal forma que no pongan en peligro los recursos ambientales, económicos, ni humanos. A diferencia de la respuesta dinámica de las edificaciones convencionales, el comportamiento sísmico de los tanques y sus contenidos están definidos por: la interacción fluido – estructura de las componentes hidrodinámicas sobre las paredes, la ductilidad limitada del sistema y su baja redundancia estructural. El diseño sísmico de este tipo de estructuras esta estandarizado por normas de industrias y códigos internacionales. Por otro lado, debido a que el Ecuador no cuenta con una norma específica de diseño sísmico de tanques de almacenamiento, alternativamente se acepta la utilización de normas extranjeras, por esta razón se analiza la interacción fluido – estructura de dos tanques cilíndricos con diferentes relaciones de esbeltez (altura – radio) mediante la aplicación de normas internacionales de reconocido valor adaptadas a las recomendaciones de diseño sismo resistente de la norma ecuatoriana de construcción. Para esto, se utilizan los modelos mecánicos simplificados derivados de cada norma y se evalúan con respecto sus modelos computacionales en Sap2000. Los resultados obtenidos muestran una aceptable aproximación para fines de diseño con diferencias mínimas del 2% y máximas del 27% entre los resultados analíticos y los computacionales.
Descripción : Storage tanks are a fundamental part of industrial facilities and they are indispensable in the operation chain of many industries, as in the petroleum industry. During strong seismic events, tanks containing liquids must maintain their structural integrity in order to not jeopardize environmental, economic, nor human resources within its facilities. In comparison with conventional building dynamic behavior, storage tanks seismic response is defined by: fluid – structure interaction, system limited ductility and low structural redundancy. Storage tank seismic design is standardized by industries regulations and international codes. On the other hand, the Ecuadorian construction code does not have specified rules for seismic design of storage tanks; instead, it is commonly accepted to use international codes. Hence, fluid – structure interaction is evaluated for two cylindrical tanks with different height to radius ratios in which international codes and procedures are adapted to the Ecuadorian construction code recommendations for seismic resistant structures. Simplified mechanical models (spring – mass models) derived from each code are evaluated with its computational model made on finite element software – Sap2000. In general, calculated global response results show good agreement with those obtained through computational models; indeed, percentage differences are as low as 2% and arises up to 27% between the models.
URI : http://repositorio.usfq.edu.ec/handle/23000/2405
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