Análisis de la interacción fluido - estructura en el diseño sísmico de tanques cilíndricos de acero según las normas: americana, neozelandesa, ecuatoriana y métodos simplificados

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.