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Análisis dinámico lineal mediante un método simplificado y un modelo de elementos finitos de un tanque para contención de hidrocarburos

By Orlando Guerrero Verdugo and Francisco José Sánchez Cordero

Abstract

Es importante conocer el efecto de las deformaciones causadas por fuerzas dinámicas en tanques de almacenamiento, usados para la contención de líquidoso en el caso de este estudio para la contención para hidrocarburos.Debido a que si la estructura presenta fallasademás de un costo económico necesario para su reparación, se tendría terribles impactos al medio ambiente. El Ecuador se ha convertido en un importante productor de petróleo, siendo esta industria una de las fuentes de mayor ingreso económico, razón por cualla construcción de este tipo de estructuras en el país ha aumentado en los últimos años. Muchos países utilizan o recomiendan métodos simplificadospara obtención de fuerzas externas en tanquesdebido a movimientos sísmicos.Este estudio tiene como objetivo evaluar el comportamiento de las fuerzas externas ante la variación de la esbeltez de un tanque durante un fenómeno sísmico. Se realiza un análisis comparativo de la norma NEC, empleando normas internacionales como la norma Colombiana, Mexicana y Europea. En este trabajo se efectúa un análisis dinámico elástico, en el cual se utiliza el espectro de aceleraciones obtenido para cada norma, asignando valores adecuados a cada variable buscando obtener una semejanza en las condiciones de emplazamiento de la estructura entre las normas, factores que asemejen las condiciones que presenta la Costa Ecuatoriana.Las magnitudes de las reacciones son calculadas mediante un método simplificado y dos modelos (bidimensional y tridimensional), elaborados en el programa de elementos finitos SAP2000. Las que se evalúan para 5 tanques con diferente relación de esbeltez (H/r), y para cada norma internacional indicada; llegando a obtener una semejanza entre los modelos computacionales y simplificados, y entre las normas estudiadas.It is important to know the effect of the deformations caused by dynamic forces in storage tanks, used for containing liquids or in the case of this study for containinghydrocarbons.As if the structure has flaws, repair costs, as well as terrible environmental impacts will take place. Ecuador has become a major oil producer, being this industry one of the major sources of income, which is why the construction of such structures in the country has increased in recent years. Many countries use or recommend simplified methods for obtaining external forces in tanks due to seismic movements. This study aims to evaluate the performance of the external forces facing variation of the slenderness of a tank during a seismic event. A comparative analysis of the Ecuadorian standard is performed, using international standards such as the Colombian, the Mexicanand the European. In this paper a dynamic elastic analysis is carried out, in which the acceleration spectrum obtained for each standard is used, allocating adequate values to each variable; and with them, identify the similarities with the other standards to locate the structures in the Ecuadorian Coast. The magnitudes of the reactions are calculated using a simplified method and two (two-dimensional and three-dimensional) models, developed in the finite element program SAP2000. They are assessed for 5 tanks with different aspect ratio (H/r), and for each specified international standard; coming to get a similarity between computational and simplified models, and among the studied standards.Ingeniero CivilCuenc

Topics: TANQUES DE ALMACENAMIENTO, ESPECTRO DE ACELERACIONES, ESBELTEZ, HIDROCARBUROS, METODO SIMPLIFICADO, MORMAS SISMICAS
Year: 2015
OAI identifier: oai:localhost:123456789/23117

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