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Modelizar las cargas de agua en un depósito semienterrado...

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#1

Sab Sep 22, 2007 12:17 pm

Hola,
Alguien puede decirme cómo se puede modelizar la masa de agua en un depósito semienterrado frente al sismo.

He leido algo de modelizar el agua en elementos finitos y hacer un alálisis modal, ¿alguien sabe cómo se podría hacer esto con el sap2000?.

en principio el depósito de agua es de sección rectangular de 80mx40m con dos cámaras y 9m de altura.

gracias por atenderme.

saludos

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PD. este es mi primer post en este foro.

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dany1980
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#2

Sab Sep 29, 2007 4:22 pm

Próximo71 escribió:Hola,
Alguien puede decirme cómo se puede modelizar la masa de agua en un depósito semienterrado frente al sismo.

He leido algo de modelizar el agua en elementos finitos y hacer un alálisis modal, ¿alguien sabe cómo se podría hacer esto con el sap2000?.

en principio el depósito de agua es de sección rectangular de 80mx40m con dos cámaras y 9m de altura.

gracias por atenderme.

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http://foros.construaprende.com/diseo-e ... t2617.html

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#3

Sab Sep 29, 2007 4:49 pm

Hola Dany1980,
antes de escribir el post me leí el tema que me comentas, pero desgraciadamente no responde a mi pregunta.
En ese post dice que no es necesario calcular el sismo, que es más desfavorable el empuje de agua. Yo discrepo, ya que a ese empuje de agua habría que sumarle el efecto del agua al vibrar. Cuenta que al llevar más masa, ésta le cambia la frecuencia própia de vibrar al depósito, por
lo que puede (o no) ser mas perjudicial. Por lo que habría que analizarlo.

un Saludo

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dany1980
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#4

Sab Sep 29, 2007 8:56 pm

Saludos... Eso justamente me gusta del calculo estructural, todos tenemos q hacer suposiciones basandonos en nuestro criterio para diseñar.
Bueno mi postura es esta: al estar el tanque enterrado, al tener efectos de sismo estos seran mitigados (mas no anulados) por la presion pasiva del terreno, por lo q yo "supongo" no seria uno de los estados mas criticos del tanque.
Dicha situacion no seria lo mismo para un tanque apoyado sobre el terreno o un tanque elevado.
Si insistes en querer modelar el comportamiento sismico del agua, existen dos maneras:
1. Lee el reglamento ACI 350-01
2. Modelar parte del agua como dinamica y la otra estatica. Desgraciadamente tambien estoy en la busqueda de como se hace eso en el SAP. Por el momento estoy leyendo el CAP VIII de la referencia del SAP para ayudarme.
Nos vemos, espero no haberte aburrido.


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#5

Dom Sep 30, 2007 1:00 pm

Gracias de nuevo,

el depósito está parcialmente enterrado. A decir verdad está enterrado en un frente y libre en los otros tres (es cuadrado).

Miraré el reglamento ACI 350-01.

Un Saludo

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PD. No aburres :)

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jlramoscruz
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#6

Mié Oct 03, 2007 1:18 pm

amigos estube leyendo algo sobre este tipo de modelaje....(masa mivil y masa fija) y tengo algunas formulas de este metodo xolocadas en excell....
les adjunto una hoja excell con la cual hize este modelo que presento en el archivo pdf....
la masa movil vinculada a unos resortes distribuidos radialmente y la masa fija adherida a las paredes del tanque con valores de masas , resortes segun las formulas del sistema mecanico equivalente.
espro se entienda.
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#7

Vie Oct 05, 2007 1:54 pm

Estimado jlramoscruz....

En torno a los archivos que subiste, tengo una cuestión, trata de los resortes en la cimentación, resulta que andando por la red he encontrado un procedimiento de cálculo (según el criterio de Terzaghi) para modelar un medio elástico, quiero presentarte estas ecuaciones a tí y a los foristas para que las analicen y comenten al respecto.

Estas expresiones (en algunos trabajos) se han empleado cuando el medio elastico modelado es roca, cuando se trata de suelo considero no aplican tales expresiones, esto es una cosa que me gustaría comentaras(an).

Si conoces un método alternativo para determinar la constante del resorte (módulo de reacción) y quisieras compartirlo me serviría de mucha ayuda.

Saludos.
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#8

Vie Oct 05, 2007 3:31 pm

jlramoscruz escribió:amigos estube leyendo algo sobre este tipo de modelaje....(masa mivil y masa fija) y tengo algunas formulas de este metodo xolocadas en excell....
les adjunto una hoja excell con la cual hize este modelo que presento en el archivo pdf....
la masa movil vinculada a unos resortes distribuidos radialmente y la masa fija adherida a las paredes del tanque con valores de masas , resortes segun las formulas del sistema mecanico equivalente.
espro se entienda.
Muy interezante tu hoja de calculo!, ¿no tienes la teoria y ecuaciones de lo que usaste en tu hoja de calculo en algun PDF o documento de word?

En mi opinion el modelo matematico se puede hacer el en sap2000 de la siguiente manera:

1.- se crea a la distancia H0 y centro del tanque, un nodo y se le asigna la masa que representa los efectos impulsivos.

2.- Este nodo se une rigidamente a las paredes del tanque mediante un constraint body.

3.- Se crea otro nodo a una distancia H1 y centro del tanque, y se le asigna la masa que representa los efectos convectivos.

4.- Se une este nodo a las paredes del tanque mediante resortes con la rigidez requerida.

5.- Se hace un analisis dinamico espectral.

¿Estaria bien hacer el modelo de esta manera?.

Les dejo un manual para el diseño sismorresistente de estanques metalicos, espero les sirva de algo.
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jlramoscruz
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#9

Vie Oct 05, 2007 6:38 pm

PROYECTOR escribió:
jlramoscruz escribió:amigos estube leyendo algo sobre este tipo de modelaje....(masa mivil y masa fija) y tengo algunas formulas de este metodo xolocadas en excell....
les adjunto una hoja excell con la cual hize este modelo que presento en el archivo pdf....
la masa movil vinculada a unos resortes distribuidos radialmente y la masa fija adherida a las paredes del tanque con valores de masas , resortes segun las formulas del sistema mecanico equivalente.
espro se entienda.
Muy interezante tu hoja de calculo!, ¿no tienes la teoria y ecuaciones de lo que usaste en tu hoja de calculo en algun PDF o documento de word?

En mi opinion el modelo matematico se puede hacer el en sap2000 de la siguiente manera:

1.- se crea a la distancia H0 y centro del tanque, un nodo y se le asigna la masa que representa los efectos impulsivos.

2.- Este nodo se une rigidamente a las paredes del tanque mediante un constraint body.

3.- Se crea otro nodo a una distancia H1 y centro del tanque, y se le asigna la masa que representa los efectos convectivos.

4.- Se une este nodo a las paredes del tanque mediante resortes con la rigidez requerida.

5.- Se hace un analisis dinamico espectral.

¿Estaria bien hacer el modelo de esta manera?.

Les dejo un manual para el diseño sismorresistente de estanques metalicos, espero les sirva de algo.
hola amigo ... no tengo las formulas en pdf pero en el foro encoinctre este archivo que trata algo de ello, las formulas lo saque de un libro....las pasare a word las formulas y las publicare.
sobre el modelaje en sap asi es como comentas ... en particular asi lo hize con la diferencia que no los uni rigidamente la masa fija ...lo puse como una presion en la altura determinada y calcule su masa a partir de esta condicion de carga, pero para el analisis de esfuerzos no considere dicha presion....
atte.
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#10

Lun Oct 08, 2007 9:48 am

Gracias jlramoscruz

Una pregunta:

¿Como puedo modelar en sap2000 los resortes para vincular la masa convectiva a las paredes del tanque, es decir, cual es la herramienta para hacerlo y como se usa?.

Me imagino que se debe hacer con Link/support properties... , pero realmente no se como usar esta herramienta.

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#11

Mar Oct 09, 2007 1:14 pm

PROYECTOR escribió:Gracias jlramoscruz

Una pregunta:

¿Como puedo modelar en sap2000 los resortes para vincular la masa convectiva a las paredes del tanque, es decir, cual es la herramienta para hacerlo y como se usa?.

Me imagino que se debe hacer con Link/support properties... , pero realmente no se como usar esta herramienta.
hola amigo...efectivamente asi lo hize con Link/support properties y dibuje los resortes con Draw 2 joint link
les adjunto unas imagenes...
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#12

Mar Oct 09, 2007 4:21 pm

Amigo Jlramocruz,

Que tipo de analisis sismico realizaste??

Por que estuve leyendo hace un tiempo un trabajo de eso donde hablaba que para realizar el analisis de superposicion modal habia que tener mucho cuidado con el amortiguamiento a utilizar, normalmente los codigos sismicos utilizan un valor de 5%, pero en este caso por ser un fluido que interacctua con las laminas de acero recomendaba utilizar un valor de 2% para los periodos bajos donde interviene la lamina y 0.5% donde interviene el agua para simular mejor el sistema.

Tambien recomendaba utilizar un factor de reduccion R=2, para estas estructuras.

Otra cosa tu modelo lo apoyaste sobre resortes o lo empotraste??

Saludos

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jlramoscruz
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#13

Mar Oct 09, 2007 6:02 pm

yucapareja escribió:Amigo Jlramocruz,

Que tipo de analisis sismico realizaste??

Por que estuve leyendo hace un tiempo un trabajo de eso donde hablaba que para realizar el analisis de superposicion modal habia que tener mucho cuidado con el amortiguamiento a utilizar, normalmente los codigos sismicos utilizan un valor de 5%, pero en este caso por ser un fluido que interacctua con las laminas de acero recomendaba utilizar un valor de 2% para los periodos bajos donde interviene la lamina y 0.5% donde interviene el agua para simular mejor el sistema.

Tambien recomendaba utilizar un factor de reduccion R=2, para estas estructuras.

Otra cosa tu modelo lo apoyaste sobre resortes o lo empotraste??

Saludos
Hola amigo... el unico sentido de ingresar una masa movil es si haces un analisis dinamico.... seria interesante que publicaras ese archivo del cual comentas.... y sobre el apoyo pues si estan con resortes....
espero que subas el archivo de antemano gracias.

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yucapareja
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#14

Mar Oct 09, 2007 6:18 pm

Hola amigo... el unico sentido de ingresar una masa movil es si haces un analisis dinamico
Verdad tienes razon :p

Aqui esta el documento...

Podrias publicar tu modelo...
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#15

Mar Oct 09, 2007 6:39 pm

yucapareja escribió:Amigo Jlramocruz,

Que tipo de analisis sismico realizaste??

Por que estuve leyendo hace un tiempo un trabajo de eso donde hablaba que para realizar el analisis de superposicion modal habia que tener mucho cuidado con el amortiguamiento a utilizar, normalmente los codigos sismicos utilizan un valor de 5%, pero en este caso por ser un fluido que interacctua con las laminas de acero recomendaba utilizar un valor de 2% para los periodos bajos donde interviene la lamina y 0.5% donde interviene el agua para simular mejor el sistema.

Tambien recomendaba utilizar un factor de reduccion R=2, para estas estructuras.

Otra cosa tu modelo lo apoyaste sobre resortes o lo empotraste??

Saludos
Hola Yucapareja.

En los dos manuales de PDVSA que publiqué en este foro estan los coeficientes de amortiguamiento a usar en estanques metálicos, también se estan los espectros de diseño. Seguramente debe haber una norma API mucho mas completa.

Seria bueno encontrar un manual similar pero para estanques elevados y para tanques en concreto armado.

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