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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

“DESARROLLO DE UN PROGRAMA PARA EL DISEÑO DE TANQUES SUBTERRÁNEOS DE CONCRETO ARMADO SEGÚN LA NORMA COVENIN 1753-

2006”

Trabajo Especial de Grado presentado como requisito para optar al Título de Ingeniero Civil.

Realizado por:

Br. Leonardo Palencia C.I.19.824.468

Br. Daniel Raven C.I.19.213.567

Tutor Académico:

Prof.: Ing. Gerardo Gutiérrez

Maracaibo, 08 de Abril de 2011

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HOJA DE JURADO

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“DESARROLLO DE UN PROGRAMA PARA EL DISEÑO DE TANQUES

SUBTERRÁNEOS DE CONCRETO ARMADO SEGÚN LA NORMA COVENIN 1753-

2006”

Leonardo Palencia Daniel Raven

C.I 19.824.468 C.I 19.213.567 leopalencia23@gmail.com eraven1@gmail.com

Telf.: 0414 6806222 Telf.: 0414 3604452

Tutor Académico Prof.: Ing. Gerardo Gutiérrez

__________________________________

Directora de Escuela Prof.: Ing. Nancy Urdaneta

_________________________________

Decano Facultad de Ingeniería Ing. Oscar Urdaneta

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DEDICATORIA

A mis padres por apoyarme en todo momento y enseñarme que todo lo que se quiere

se puede alcanzar con esfuerzo. Mi padre Roberto que ha sido uno de mis ejemplos a

seguir tanto profesional como personalmente y mi madre Mercedes que me enseñó que

con paciencia y humildad se pueden conseguir grandes cosas.

A mis hermanos Susana y Roberto que siempre han estado a mi lado para brindarme

su ayuda en todo momento.

A mi novia Vanesa que me ha enseñado a ver una parte de la vida que no conocía.

A mis amigos, mis hermanos…

Gracias a todos,

Palencia R., Leonardo R.

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DEDICATORIA

Primero que nada darle las gracias a Dios por estar aquí y a mis padres a quienes les

debo todo lo que soy hoy en día. A mi papá Euro que siempre guió mis pasos desde mi

infancia dándome todo su apoyo y su amor de padre, y a mi mamá Judith quién ha

estado conmigo aconsejándome en las circunstancias más difíciles, diciéndome

siempre que con paciencia y perseverancia puedo alcanzar mis metas. Padres sin

ustedes yo no hubiese alcanzado esta meta.

A mi abuelo el Ing. Euro Raven, quien siempre ha querido que fuese ingeniero le dedico

este logro.

Y por último al resto de mi familia, mi hermana, tíos, mi padrino y mi madrina a quién

tengo mucho que agradecerles, los quiero mucho.

Gracias a Todos,

Daniel E. Raven N.

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AGRADECIMIENTOS

A Dios por darnos la vida, llenarnos de salud, sabiduría, fortaleza, confianza en

nosotros mismos e iluminar el camino que nos permitió con éxito concluir este proyecto.

A nuestro tutor, Ing. Gerardo Gutiérrez, que sin esperar ningún tipo retribución nos

ofreció su ayuda y apoyo incondicional en este trabajo de investigación, guiándonos a lo

largo de todo el proceso y siendo para ambos un gran estímulo que nos dio fortaleza y

nos impulsó a cumplir los objetivos.

A los profesores de la Universidad Rafael Urdaneta que colaboraron compartiendo sus

conocimientos con nosotros día tras día.

A la directora de la Escuela de Civil, Nancy Urdaneta por colaborar con nosotros

durante toda la carrera, por su dedicación al estudiante y su mejor disposición hacia

todos.

Gracias a todos por su colaboración,

Palencia R. Leonardo R. Daniel E. Raven N.

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PALENCIA, LEONARDO Y RAVEN, DANIEL. “DESARROLLO DE UN PROGRAMA PARA EL DISEÑO DE TANQUES SUBTERRÁNEOS DE CONCRETO ARMADO SEGÚN LA NORMA COVENIN 1753-2006”. TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PRESENTADO COMO REQUISITO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL. MARZO 2011. UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA. FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL. MARACAIBO, VENEZUELA. 117 p.

RESUMEN

Se desarrolló un programa para el diseño de tanques subterráneos de concreto armado cumpliendo con la Norma Venezolana COVENIN. El algoritmo generado se divide en varias hojas que incluye en su primera hoja, los datos de diseño y una tabla que permite ingresar los datos requeridos para el cálculo, luego se muestra en una tabla los momentos calculados, posteriormente el acero de refuerzo para terminar con la disposición final del acero. El programa se realizó utilizando como lenguaje de programación VISUAL BASIC 6.0 y el entorno de trabajo es sencillo, de fácil interpretación y manejo. Los objetivos planteados fueron cumplidos siguiendo un modelo de investigación descriptiva y su diseño fue de tipo no experimental. A través de la comparación con un ejercicio resuelto de manera manual se demostró que el programa optimiza un proceso que se considera inefectivo debido a la gran inversión de tiempo requerido, la dificultad para modificar cualquier valor y el cuidado necesario que el ingeniero calculista debe tener. La presentación sencilla de la aplicación, sus resultados acertados y la reducción significativa de la dificultad del proceso dan como resultado una herramienta que minimiza notablemente el tiempo de diseño y aumenta tanto la calidad como la eficiencia, dejando a un lado cualquier tipo de error humano al momento del diseño. Palabras claves: algoritmo, diseño, programa.

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PALENCIA, LEONARDO; RAVEN DANIEL. “DEVELOPMENT OF A PROGRAM FOR THE DESIGN OF REINFORCED CONCRETE UNDERGROUND TANKS ACCORDING TO THE STANDARD COVENIN 1753:2006”. THESIS TO APPLY FOR A CIVIL ENGINEER DEGREE. MAY 2011. RAFAEL URDANETA UNIVERSITY. ENEGEERING FACULTY, CIVIL SCHOOL. MARACAIBO, VENEZUELA. 117 p.

ABSTRACT

A program was developed for the design of reinforced concrete underground tanks complying with the Venezuelan standard COVENIN. The generated algorithm is divided into several pages which includes in its first page that lets you enter some data required for calculation, then displays a table of calculated moments later the reinforcing steel to finish with the final disposal of steel. The program was conducted using programming language Visual Basic 6.0 and the work environment is simple, easy interpretation and management. The objectives were met following a descriptive research model and its design was not experimental. Through comparison with a manually solved exercise showed that the program optimizes a process that is considered ineffective because of the large investment of time required, the difficulty to modify any value and the necessary care that the calculator engineer must have. The simple presentation of the application, its successful results and significantly reduce the difficulty of the process results in a tool that significantly reduces design time and increases both the quality and efficiency, apart from any human error design time. Key Words: algorithm, design, program

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INDICE DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………..13 CAPÍTULO I. EL PROBLEMA DE LA INVESTIGACIÓN…………………………..…16 1.1. Planteamiento del Problema……………………………………………...........16 1.2. Objetivos…………………………………………………………………………...17 1.2.1. Objetivo General……………………………………………………………......…17 1.2.2. Objetivos Específicos……………………………………………………………..18 1.3. Justificación………………………………………………………………............18 1.4. Delimitación………………………………………………………………………19 1.4.1. Espacial……………………………………………………………………….........19 1.4.2. Temporal……………………………………………………………………………19 1.4.3. Científica……………………………………………………………………………19 CAPITULO II. MARCO TEÓRICO………………………………………………………..21 2.1. Antecedentes de la Investigación…………………………………………….21 2.2. Bases Teóricas…………………………………………………………………..23 2.2.1. Tanque de Agua…………………………………………………………………23 2.2.1.1 Tipos de Volúmenes de Almacenamiento…………………………………..24 2.2.1.2 Tipología de Reservorios……………………………………………………..25 2.2.1.3 El Tanque como Recipiente…………………………………………………..28 2.2.1.4 Tanques y Recipientes Estanco de Concreto. (Norma COVENIN 1753-

2006)…………………………………………………………………………….31 2.2.2. Lenguaje de Programación……………………………………………………38 2.2.3. Programa……………………………………………………………………….…39 2.2.3.1. Programas que se Auto-Modifican……………………………………….…..40 2.2.3.2. Programas Cargados Manualmente………………………………………….40 2.2.3.3. Programas Generados Automáticamente…………………………………...40 2.2.4. Diseño de un Programa………………………………………………………..41 2.2.4.1. Etapas del Proceso…………………………………………………………….41 2.2.5. Modelos de Desarrollo de Software………………………………………....45 2.2.5.1. Desarrollo por Etapas………………………………………………….………45 2.3. Definición de Término Básicos……………………………………………….48 2.4. Sistema de Variables……………………………………………………………51 2.4.1. Definición Conceptual…………………………………………………………….51

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2.4.2. Definición Operacional…………………………………………………...………51 2.4.3. Cuadro de Variables……………………………………………………………...52 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO…………………………………………….55 3.1. Tipo de Investigación……………………………………………………………55 3.2. Diseño de la Investigación……………………………………………………..56 3.3. Población y Muestra……………………………………………………………..57 3.4. Técnicas de Recolección de Datos………………………………...…………57 3.5. Proceso Metodológico………………………………………………………….62 CAPITULO IV. PROGRAMA PARA EL DISEÑO DE TANQUES SUBTERRÁNEOS………………………………………………………………………....68 4.1. Algoritmo……..……………………………..………………...………………...…69

4.2. Programa……………………………………………..……………………………69

4.3. Ejercicio a Mano………………………………………………………..…………69 4.4. Aplicación del Software Entrada y Salida…………………………………....70 4.5. Comparación de Resultados………………….……………………………......75 CONCLUSIONES…………………………………………………………………………..78 RECOMENDACIONES………………………....………………………………………….79 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………………………………..80 ANEXOS…………………………………………………………………………………….81

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 2.1…………………………………………………………………………….….……31 Tabla 2.2………………………………………………………………………………..…....22 Tabla 2.3…………………………………………………………………………….……….34 Tabla 2.4…………………………………………………………………………….…….…35 Tabla 2.5…………………………………………………………………………….…….…35 Tabla 2.6…………………………………………………………………………….……….37 Tabla 3.1…………………………….………………………….…………………………...58 Tabla 3.2……………………………………………………….…………………………....58 Tabla 3.3………………………………………………………………………………….....61

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 4.1…………………………………………………………………………………..70 Figura 4.2…………………………………………………………………………………..71 Figura 4.3…………………………………………………………………………………..72 Figura 4.4…………………………………………………………………………………..73 Figura 4.5…………………………………………………………………………………..73 Figura 4.6…………………………………………………………………………………..74 Figura 4.7……………………………………………………………………………….….75

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INTRODUCCIÓN El problema de escasez de agua en la actualidad es de índole mundial, en nuestro país

en los últimos años se ha agravado el problema, encontramos una baja cobertura de

este servicio sumado a un racionamiento general de las empresas encargadas del

suministro.

Los usuarios en la búsqueda por satisfacer esta escasez optan por alternativas de

almacenamiento, utilizando en su mayoría tanques de almacenamiento.

El diseño de tanques de almacenamiento subterráneos es un proceso riguroso,

meticuloso y mecánico, que requiere de tiempo y cuidado en su cálculo. Por ser un

procedimiento metódico lleva muchas veces a los ingenieros a no prestar la suficiente

atención sin tomar en cuenta factores para circunstancias determinadas acortando la

vida útil del mismo.

Con el propósito de reducir las variables humanas y el tiempo invertido se pretende

desarrollar un programa que optimice el proceso. El programa esta compuesto por un

algoritmo que lleva a cabo el diseño de tanques subterráneos de concreto armado.

El trabajo está estructurado en cuatro capítulos. El primer capítulo contiene los objetivos

planteados para el desarrollo del programa y la justificación de este desarrollo, en el

capítulo dos se encuentran citadas las normas, reglamentos, guías y códigos COVENIN

y definición de algunos términos utilizados como base para el desarrollo de esta

investigación. El capítulo tres explica la metodología utilizada, es decir las actividades

que se realizaron de forma consecutiva. Finalmente el capítulo cuatro presenta el

programa con todos sus documentos anexos, demás información generada en el

proceso e interpreta los resultados comparando los datos obtenidos del programa con

un ejercicio hecho de la forma tradicional.

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El programa generado en esta investigación cumple con las exigencias planteadas al

principio y se consolida como un método más rápido y eficaz que facilita el cálculo de

dichas estructuras.

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Capítulo I.__________

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CAPÍTULO I

EL PROBLEMA DE LA INVESTIGACIÓN

1.1. Planteamiento del Problema.

El agua es uno de los recursos fundamentales para el desarrollo de la vida. A pesar del

enorme volumen de agua que existe en el planeta, 1,41 mil millones de km3, sólo el 2%

es agua dulce, la mayor parte de la cual (alrededor del 87%), se encuentra en capas de

hielo, glaciares y aguas subterráneas, y un 13% (unos 2000 km3) es la cantidad de

agua disponible, que se encuentra en ríos, lagos y otros cuerpos de agua dulce; siendo

solo el 0,40% del agua dulce la que se encuentra en condiciones aptas para

ser utilizadas por los seres vivos.

A pesar que Venezuela es un país rico en recursos hídricos, los servicios de

abastecimiento de agua potable se caracterizan por su insuficiente cobertura y bajo

nivel de calidad. Existe en la actualidad un racionamiento que han venido ejecutando

las empresas de agua potable en el país.

En consecuencia, muchos usuarios se ven forzados a buscar alternativas para el

almacenamiento del agua. Se estima que un 98% de la población utiliza tanques como

principal fuente de almacenamiento (tanques elevados y tanques subterráneos).

Al momento del diseño y cálculo de tanques de almacenamiento, y en particular en

tanques subterráneos, encontramos una serie de variables que en muchos casos no

son tomadas en cuenta por el calculista que diseñan con “sentido común”, reduciendo

la vida útil del tanque ocasionando fallas, agrietamientos que a la larga resultan en una

contaminación del líquido que este almacene y en reparaciones que requieren inversión

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monetaria y de tiempo; sumado a esto el error humano, hacen que los resultados de los

cálculos se vuelvan pocos confiables.

Con el propósito de reducir las variables humanas y el tiempo de diseño; así c

omo, facilitar los cálculos se considera necesaria la búsqueda de nuevas alternativas

para el diseño de tanques subterráneos para el almacenamiento de agua y que cumpla

con las especificaciones de la Norma.

Es importante también resaltar que en la actualidad la tecnología y el uso de la

computación han pasado a formar un aspecto principal en el desarrollo

socio-económico, industrial, habitacional y en general de la población.

El área de la ingeniería no se escapa de este desarrollo tecnológico, y mucho menos

así el área de la construcción, vemos como la utilización de programas computarizados

disminuye el tiempo de diseño, de cálculo y aumenta la eficiencia en los procedimientos

y resultados.

En esta investigación se busca a través de la computación el desarrollo de un programa

que permita diseñar tanques subterráneos utilizando como sistema constructivo

concreto armado y que cumpla con las especificaciones establecidas en las Normas

Venezolanas COVENIN.

1.2. Objetivos.

1.2.1 Objetivo General.

Desarrollar un programa de computación mediante la utilización de un lenguaje de

programación, para el diseño de tanques subterráneos de concreto armado según las

prescripciones de la Norma COVENIN 1753:2006.

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1.2.2. Objetivos Específicos.

Elaborar el procedimiento requerido para el análisis y diseño de tanques

subterráneos de concreto armado.

Desarrollar un algoritmo para el diseño de tanques subterráneos de concreto

armado, fundamentando todo el proceso en las normas COVENIN 1753-2006.

Programar el algoritmo en su totalidad, tomando las consideraciones

correspondientes en cuanto a tablas y gráficas.

Verificar el funcionamiento del programa de computación para el diseño de

tanques subterráneos de concreto armado mediante la comparación con un

ejemplo de aplicación resuelto en forma manual.

1.3. Justificación.

En la actualidad el almacenamiento de agua potable ha pasado a ser unos de los

problemas fundamentales de la población. La necesidad de tener agua para el

desarrollo y satisfacción de las necesidades crea la problemática de buscar una

solución que permita de manera efectiva recolectar el recurso agua para su posterior

utilización.

Por otra parte la utilización de programas computarizados en el área de la ingeniería y

más específico en el área de la construcción permite un análisis y diseño estructural en

un tiempo menor que el que se obtiene en el cálculo manual; así como, arroja

resultados precisos y en la mayoría de los casos sin errores que se pueden dar en el

cálculo estructural manual.

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Esta investigación servirá para promover el desarrollo de un programa computacional

de fácil manejo y adquisición que permita el diseño y análisis de tanques subterráneos

con base en las Normas COVENIN que aporten soluciones rápidas, seguras y

eficientes.

1.4. Delimitación.

1.4.1. Espacial.

La investigación para la elaboración del presente Trabajo Especial de Grado se ubica

en el municipio Maracaibo, Estado Zulia, Venezuela.

1.4.2. Temporal.

El desarrollo de esta investigación se realizará en dos periodos académicos

comprendidos entre Septiembre 2010 y Abril 2011.

1.4.3. Científico.

La investigación comprende el desarrollo de un programa de computación mediante la

utilización de un lenguaje de programación, que tenga como finalidad realizar el análisis

y diseño de tanques subterráneos de concreto armado según las prescripciones de la

Norma COVENIN 1753:2006.

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Capítulo II.__________

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CAPITULO II

MARCO TEÓRICO

2.1. Antecedentes de la Investigación.

En este capítulo se reseña, recopila y se describe de manera detallada un conjunto de

información referentes a investigaciones realizadas a estructuras de tanques

subterráneos guardando una estrecha relación con la presente investigación y sirviendo

de base para la obtención de resultados de manera clara y precisa.

Noeli A. Barrios M., María M. Reverol M., “DESARROLLO DE UN SOFTWARE PARA

EL DISEÑO DE FUNDACIONES DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO EN

INSTALACIONES INDUSTRIALES” Maracaibo, Venezuela (2010).

Se desarrolló un software para el diseño de fundaciones de tanques de almacenamiento

en instalaciones petroleras en tierra. El estudio de las Normas COVENIN y PDVSA

2008 permitió verificar y actualizar el algoritmo existente adaptándolo a las normas

vigentes. Se complementó la aplicación con el desarrollo y programación de un

algoritmo para fundaciones tipo anillo con zapata. Ambos programas fueron unificados

para tener acceso a través de la misma base de datos y se generó una tabla de datos

de salida y un reporte con las fórmulas básicas que despejan cualquier duda en el

ingeniero operador del software. Los objetivos fueron cumplidos siguiendo un modelo

de investigación descriptiva y su diseño fue de tipo no experimental. A través de la

verificación manual se demostró que el software optimiza un proceso inefectivo dada la

gran inversión de tiempo requerido, la dificultad para modificar cualquier valor y la

experticia necesaria del ingeniero a cargo. La presentación sencilla de la aplicación, sus

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resultados veraces y la reducción significativa de la dificultad del proceso lo constituyen

como una herramienta que minimiza costos y tiempo a la vez que aumenta la calidad

del resultado.

Los tanques Subterráneos de Almacenamiento según un artículo publicado (Año 2001

“Guía para el Manejo de Tanques Subterráneos”, Ministerio de Energía), en la

ciudad de Caracas, Venezuela se utilizan en muchos sectores de la industria, como por

ejemplo para el almacenamiento de productos de petróleo. Son utilizados por la

industria petrolera para la distribución de sus productos, por la industria del transporte,

por los agricultores, estaciones de servicio, colegios, hospitales, industria, viviendas

privadas y gobierno.

La filtración de los tanques enterrados es causa de una creciente preocupación de

seguridad pública y ambiental. Millones de tanques enterrados se han instalado en el

mundo durante más de 60 años. Muchos de estos tanques están hechos de acero al

carbón sin protección y pueden corroerse. Esta corrosión penetra eventualmente en el

tanque causando una filtración y los productos petroleros ingresan en la tierra. Esto

puede dar origen a:

Vapores volátiles que ingresan a los sótanos y desagües ocasionando riesgos de

salubridad y explosión.

Las filtraciones pueden introducirse y causar una contaminación considerable del

agua subterránea.

Las filtraciones contaminarán el suelo y el agua de la superficie.

“GUÍA PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE RESERVORIOS APOYADOS”. El

documento fue elaborado por el consultor ingeniero Roger Agüero para la Unidad de

Apoyo Técnico en Saneamiento Básico Rural del Centro Panamericano de Ingeniería

Sanitaria y Ciencias del Ambiente. Lima, 2004.

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El objetivo de esta guía es el de proporcionar a los profesionales información y

conceptos actualizados, y las herramientas necesarias para el diseño y la construcción

de reservorios para sistemas de agua potable.

La guía incluye información sobre los aspectos generales relacionados a las

definiciones y glosario de términos; los diseños de los reservorios en el que se incluirá

el período y caudales de diseño, capacidad y dimensionamiento, tipos, ubicación y su

diseño estructural, y presenta información para la construcción de reservorios de

concreto armado apoyados de forma cuadrada y circular e información sobre

reservorios de ferrocemento apoyados y de forma circular.

En base a estos antecedentes mencionados anteriormente que guardan semejanza con

este trabajo ya que en su elaboración es necesario conocer lo indispensable (en todos

los usos que éste pueda tener), que no es solo la construcción de un tanque de

almacenamiento subterráneo, sino también el entender la problemática actual que

existe en lo que trata de la contaminación del suelo, de las aguas y de las normativas

que se deben cumplir para evitar daños a futuro, en nuestro caso abarcaremos los

tanques subterráneos de agua potable.

2.2. Bases Teóricas.

2.2.1. Tanque de Agua.

Los tanques de agua (Pürschel, Wolfgang (2002)) son un elemento fundamental en una

red de abastecimiento de agua potable, para compensar las variaciones horarias de la

demanda de agua potable. Puesto que las plantas de tratamiento de agua potable

funcionan mejor si tienen poca variación del caudal tratado, conviene mantener

aproximadamente constante el caudal. Las plantas de tratamiento se dimensionan por

lo tanto para que puedan producir la cantidad total de agua que la ciudad o pueblo

consume a lo largo del día, y los tanques absorben las variaciones horarias: cuando hay

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poco consumo (como en la noche) se llenan, y cuando el consumo es máximo (como,

por ejemplo, a la hora de cocinar) se vacían.

Los tanques tienen como principal función:

Proveer una reserva de agua que minimice interrupciones por fallas en la

transmisión, el bombeo u otros equipos.

Mantener presión uniforme, y actuar como válvula de alivio en sistemas de

bombeo.

Extinguir incendios.

Proveer reserva para salvar cortes por fallas en la fuente, o en las tuberías y

bombas maestras, y otras emergencias.

Permitir una reducción en el tamaño de las tuberías maestras al permitir flujos

promedio en vez de pico.

Permitir que las bombas maestras empujen el gasto promedio en vez del gasto

pico.

2.2.1.1. Tipos de Volúmenes de Almacenamiento.

Volumen de Operación.

La diferencia entre el volumen almacenado máximo, con el cual se apaga la bomba, y el

volumen que hace que prenda la bomba.

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Volumen de Igualación.

El volumen que se usa para satisfacer las necesidades de horas pico y el cual se gasta

a pesar de tener la bomba prendida.

Volumen de Incendio.

Este volumen depende del reglamento local y del tamaño del desarrollo al cual sirve el

tanque. En Estados Unidos, este volumen se determina por el "Guide for Determination

of Required Fire Flow" que publica el "Insurance Services Office". Como mínimo, se

recomienda 2 m3 por dos horas para zonas residenciales, o sea, 240 m3.

Volumen de Emergencia.

El volumen que se requiere en caso de emergencias u otras situaciones no comunes.

Por ejemplo, este volumen puede utilizarse para evitar interrupciones al servicio en caso

de fallas en la red o el bombeo durante el periodo de reparaciones o de sustitución.

Ciertos códigos permiten combinar este volumen con el de incendio. (Filigrana Moya,

Diego (2004)).

2.2.1.2. Tipología de Reservorios. (Víctor M. Pavón R. (2008)).

Por su Ubicación en el Terreno.

Las dividiremos en 3 tipos: enterrados, superficiales y elevados.

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Reservorios Enterrados.

Son estructuras mayormente construidas de concreto armado, pueden tomar muchas

formas como rectangulares, cilíndricas, etc. Podemos mencionar en este tipo a las

cisternas, piscinas, etc. Es necesario revisar en este tipo de reservorios: la resistencia

del suelo, fuerzas laterales del terreno (empujes y comportamiento ante solicitaciones

sísmicas), comportamiento crítico a reservorio lleno y vacío.

Reservorios Superficiales.

Son reservorios apoyados sobre el terreno (cuando el costo es elevado). Reservorios Elevados.

Como su propio nombre lo indica, se utilizan cuando se quiere elevar la presión de agua

en la red de distribución.

Por la Forma del Reservorio.

Según su forma se pueden dividir en cuadrados o rectangulares y circulares.

Cuadrados o Rectangulares.

Por tener estas formas, un reservorio está sometido a fuerzas de flexión y corte

principalmente. Cada uno de los lados de estos reservorios, están sometidos a cargas

distribuidas triangulares o trapezoidales, y de acuerdo a sus dimensiones pueden llevar

refuerzo en una o dos direcciones.

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Circulares.

Principalmente están sometidas a tracción pura (reservorios superficiales y elevados) y

a compresión pura (reservorios enterrados). La relación entre la superficie de contacto

con el agua y su capacidad de almacenamiento, es menor en comparación a los

tanques cuadrados o rectangulares; así como, se requiere menor cantidad de

materiales, pero el costo del encofrado es mayor, desventaja que se puede compensar

cuando se tengan reservorios de gran capacidad.

Por su Ubicación con respecto a la Red de Distribución.

Como primera opción un reservorio se tratará de ubicar en el centro de la población,

para evitar mayores pérdidas de carga; cuando este objetivo no pueda ser cumplido, ya

sea a falta de terreno o problemas topográficos, el reservorio puede ser considerado

como un reservorio de distribución o reservorio de compensación.

Reservorio de Distribución.

Dependiendo de la ubicación de las estructuras hidráulicas que componen el sistema de

abastecimiento, denominaremos reservorio de distribución, si éste se encuentra ubicado

antes de la línea de distribución o aducción.

Reservorio de Compensación.

Estos reservorios están situados en el extremo opuesto de la entrada de agua a la red

de distribución. Cuando no se presenta consumo en la red, el agua llega a este

reservorio; entonces cuando el consumo es igual al suministro, no entra ni sale agua del

reservorio, cuando se presenta un déficit en la red, el suministro se realizará por este

reservorio y la línea de aducción y distribución del sistema.

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Por el Material del Reservorio.

El material de un reservorio puede ser muy variado, respondiendo a la tecnología

actual, mantenimiento, agresión del suelo, materiales de la zona del proyecto, etc.; así

estos pueden ser de concreto armado, metálicos, de madera, de ferrocemento, etc.

Sólo describiremos los reservorios de concreto y reservorios metálicos en el presente

trabajo de investigación.

Reservorio de Concreto Armado.

Muy recomendable en zonas donde la corrosividad puede ser un problema importante,

por el tipo de material empleado, a largo plazo las vuelve más económicas y también de

un mantenimiento rápido.

Reservorios Metálicos.

Con las características del acero (ductilidad), se logra un mejor comportamiento con

una forma circular.

2.2.1.3. El Tanque como Recipiente.

El tanque como recipiente queda como una estructura sometida a presión y esta

presión debe ser equilibrada por las fuerzas internas que se desarrollan en sus paredes,

fondo y tapa. En esta etapa se hace caso omiso de la vinculación externa puesto que

los vínculos o apoyos externos solo intervienen desde el punto de vista portante.

La presión del líquido almacenado por el tanque, normalmente agua, es proporcional a

la distancia entre el punto considerado y la superficie libre del líquido y es igual en

cualquier dirección. Para efectos de diseño se supone que el líquido ocupa toda la

altura libre del tanque, sabemos que esto no es cierto, siempre debe existir una cámara

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de aire de por lo menos 30 cm, pero también es cierto que la válvula que regula la altura

puede en un momento determinado, romperse y darnos cuenta solamente por el

desbordamiento del tanque.

El equilibrio se manifiesta de diferentes maneras, dependiendo de la forma del tanque,

así, si este es cilíndrico, un anillo extraído de él estará en equilibrio por pura tracción y

ésta será mayor a medida que la presión lo sea; sin embargo, en el fondo, donde la

presión es máxima, debido a la solidaridad entre paredes y fondo, se manifiesta otra

clase de equilibrio, aparece una flexión en el plano vertical en las paredes del anillo, lo

mismo ocurrirá en el tope de la tapa si la tapa es solidaria con las paredes del tanque;

luego la forma inicial de tracción pura que se dijo, ocurrirá solamente en zonas situadas

fuera de la influencia del fondo y la tapa.

Si el tanque tiene sección rectangular en vez de circular, ocurrirá lo mismo con la

presión pero ahora el equilibrio no es satisfecho solo por pura tracción sino que ocurrirá

además, una flexión simultáneamente en las paredes de una sección o tajada horizontal

que saquemos. En las zonas cercanas al fondo y en la tapa ocurrirá flexión en la

dirección perpendicular por las mimas razones mencionadas con anterioridad para el

tanque cilíndrico.

Una forma de análisis seria considerar un anillo o faja de las zonas no perturbadas por

la tapa y el fondo y considerarla como sometida a una presión uniforme promedio de las

que ocurren en los bordes del anillo o faja, o la mayor, para más seguridad. Ello, si el

tanque es prismático y con una altura mayor que las otras dos dimensiones, o tomar

una faja vertical sometidas sus paredes a una presión variable con la altura, si el tanque

es alargado en la dirección horizontal. El resto de las paredes, o el fondo y la tapa,

según el caso, se podría considerar como placas empotradas en todo su contorno

sometidas a la presión correspondiente. Si el tanque es casi cúbico (L/B<=2, B/H<=2,

L/H<=2), se podría considerar cada pared vertical u horizontal del tanque como

empotrada en todo su contorno y sometidas a las correspondientes presiones. Para el

diseño de este tipo de placas se utilizaría la teoría de placas o los manuales y tablas

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que dan las solicitaciones de estos elementos estructurales según las condiciones de

borde y las solicitaciones.

Como una alternativa y en forma general, aunque aproximada, se puede diseñar el

tanque como recipiente, descomponiéndolo en fajas, dos verticales y una horizontal,

analizando dichas fajas, con lo cual se estará tomando la continuidad en las esquinas y

no como si estas no rotara. Las fajas verticales se toman en los centros de las caras

verticales y la faja horizontal en la zona donde la deflexión en la pared vertical, si ésta

estuviese empotrada, sea máxima, lo cual ocurre a 0,525*H de la superficie.

Las cargas a las cuales van a estar sometidas dichas fajas se obtienen de igualar las

flechas en el punto de cruce de cada una de las fajas verticales con la horizontal de las

paredes verticales, y en el fondo. Los tramos verticales de las fajas verticales estarán

sometidas a una carga triangular con una ordenada máxima que se obtiene.

El análisis de estas fajas se facilita bastante debido a la simetría. Los miembros

cortados por el eje, o ejes, de simetría, corrigen su rigidez por baKERs ** 0 .

En el caso de tanques no es conveniente superponer las cargas pues no es muy fácil

ver de antemano cuales son las combinaciones más desfavorables, es mejor analizar

cada condición y luego superponer los efectos que sumen de acuerdo al diagrama de

momentos; así por ejemplo, en el caso de un tanque subterráneo habrá, las condiciones

siguientes:

Peso del tanque y del relleno sobre él.

Presión de tierras.

Presión de agua.

Sobrecarga sobre el tanque.

Sobre carga de un lado.

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31

Los factores amplificantes para el diseño a rotura son:

1,6 para la presión de tierra y sobrecarga.

1,2 para la presión de agua, la cual a pesar de que es una carga móvil, pues

puede o no actuar, su magnitud y distribución se conocen a ciencia cierta. (Vezga

Taborda, C). (1990).

2.2.1.4. Tanques y Recipientes Estanco de Concreto. (Norma COVENIN 1753-2006)

Durabilidad e Impermeabilidad del Concreto.

Con el fin de garantizar la durabilidad apropiada del concreto se cumplirá con los

requisitos de las tablas 2.1 y 2.2. La impermeabilidad del concreto aumenta en la

medida que el concreto utilizado tenga relaciones agua / cemento lo más bajas posibles

sin que se afecte su trabajabilidad y buena compactación en el producto vaciado.

Tabla 2.1 REQUISITOS PARA CONDICIONES DE ESTANQUEIDAD.

Fuente: NORMA COVENIN 1753-2006.

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32

Tabla 2.2 REQUERIMIENTOS PARA CONCRETOS EXPUESTOS A SOLUCIONES QUE CONTIENEN SULFALTO.

Fuente: NORMA COVENIN 1753-2006.

Las dosificaciones con aditivos, tales como hidrófugos e incorporadores de aire deben

ser controladas cuidadosamente en la obra para su aprobación, para evitar disminución

en la resistencia del concreto. En el caso de los incorporadores de aire, y a menos que

otros porcentajes se hayan justificado experimentalmente previamente a su empleo, el

porcentaje de aire incorporado no será inferior al 4% ni mayor del 6%.

Resistencia Mínima.

El concreto de las partes estructurales del tanque no tendrá una resistencia menor de

240 Kgf/cm2.

Retracción por Fraguado. En el proyecto y la construcción se tomarán todas las precauciones para minimizar la

retracción por fraguado por medio de relaciones agua / cemento apropiadas, el

suficiente acero de refuerzo por retracción, la disposición adecuada de las juntas y,

principalmente, el curado del concreto desde las primeras horas del inicio de su

fraguado.

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33

Acero de Refuerzo.

- Acero de Refuerzo Principal. La fisuración del concreto se controlará mediante la selección de los diámetros del

acero de refuerzo, su distribución y separación. El acero de refuerzo a tracción en

miembros solicitados a flexión dispuestos en ambientes no agresivos, se distribuirá

adecuadamente en las zonas traccionadas del miembro en forma tal que la separación

s, del acero de refuerzo más cercano a la cara en tracción, cumplirá con la siguiente

ecuación, donde cc es el recubrimiento del acero de refuerzo.

A efecto del cálculo, el valor fs del acero de refuerzo se podrá determinar como:

a. El momento no mayorado dividido por el producto del área de acero por el brazo

de momento; o

b. 0,66 fy.

- Acero de Refuerzo por Retracción y Temperatura. El acero de refuerzo por retracción y temperatura consistirá de barras con resaltes, al

menos Nº 3 ó 10 mm para muros y losas de hasta 20 cm de espesor, y Nº 4 ó 13 mm

para muros y losas de más de 20 cm de espesor.

La cuantía de refuerzo por retracción y variación de temperatura, calculada sobre el

área total de la sección, es función de la separación entre juntas de disipación de

retracción en la dirección de refuerzo, y no será inferior a la especificada en la Tabla

2.3.

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34

TABLA 2.3 ACERO DE REFUERZO POR RETRACCIÓN DE FRAGUADO Y VARIACIÓN DE TEMPERATURA.

TIPO DE ACERO DE REFUERZO

CLASIFICACION SEGÚN NORMA

COVENIN 316:2000

CUANTÍA, ρ

Barras con resaltes S-40 0,0020 S-60 ó W-60 0,0028

Mallas de alambres lisos o con resaltes electrosoldados NO APLICA

Refuerzo con fy > 4200 kgf/cm2

medido a una deformación cedente de 0,35%W-70 0,0015

Nota: Cuando la losa esté restringida, no pueda expandirse ni contraerse libremente, o cuando se requiera controlar la fisuración, las cuantías de esta Tabla deben multiplicarse por 1,5 para concretos expuestos a la intemperie y por 1,25 para concretos no expuestos a la intemperie.

Fuente: NORMA COVENIN 1753-2006.

El refuerzo por retracción y temperatura se colocará con una separación máxima no

mayor de cinco veces el espesor de la losa ni de 45 cm, la que sea menor.

En todas las secciones donde se requiera, el refuerzo de retracción y temperatura debe

estar debidamente anclado para desarrollar en tracción la resistencia cedente

especificada fy.

En las losas aligeradas, el refuerzo para efectos de retracción y temperatura, colocado

perpendicularmente a la dirección de las viguetas o nervios, debe tener las mismas

cuantías especificadas en la Tabla 2.3 anteriormente mostrada con relación a las

losetas superior e inferior, independientemente.

La separación máxima del refuerzo por retracción y temperatura será de 20 cm centro a

centro en cada cara.

Recubrimiento.

Como mínimo se utilizarán los recubrimientos indicados Tabla 2.4, 2.5

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35

Tabla 2.4 RECUBRIMIENTOS MÍNIMOS.

Fuente: NORMA COVENIN 1753-2006.

TABLA 2.5 RECUBRIMIENTOS SEGÚN AMBIENTE DE EXPOSICIÓN.

Fuente: VEZGA TABORDA, C. 1990.

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36

Acciones y Solicitaciones. Las solicitaciones de diseño para tanques y recipientes estancos bajo las acciones de la

gravedad, se determinan a partir de la profundidad y peso unitario de los líquidos y/o

sólidos contenidos, los empujes del suelo con el tanque lleno, y vacío, los equipos que

se instalen, las cargas variables sobre sus tapas o cubiertas, y las cargas

hidrodinámicas que adicionalmente se produzcan durante sismos, tanto impulsivas

como convectivas, asociadas a la inercia del líquido.

Especial cuidado debe tenerse con los efectos de impacto y vibración producidos por

los equipos instalados; así como, por las eventuales pruebas de carga, efectos

térmicos, desagües obturados y tanque en condición de rebose. En los tanques

enterrados, cuya estanqueidad haya sido comprobada antes de realizar su relleno

exterior, debe contemplarse esta condición en su diseño estructural.

Las mínimas cargas distribuidas variables sobre entrepisos, varían según los usos de la

edificación y los ambientes de trabajo, dichas cargas están identificadas en la tabla 2.7.

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37

Tabla 2.6 CARGAS VARIABLES.

Fuente: VEZGA TABORDA, C. 1990.

Nivel Freático y Sub-presión.

En el proyecto deben considerarse los efectos del nivel freático, especialmente las sub-

presiones sobre los tanques vacíos. Deben tomarse precauciones para evitar la falla del

tanque por efectos de flotación, disponiendo lastres adecuados. Igualmente, y de no

contar con un drenaje adecuado, se considerará el efecto que eventuales fugas puedan

tener en la evaluación del nivel freático.

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38

Cuando el estudio geotécnico demuestre que el subsuelo es potencialmente licuable, en

el cálculo de las sub-presiones se adoptará la densidad del subsuelo en su condición de

licuado.

Factores de Aplicación.

La norma COVENIN 1753-2006 establece como factores de aplicación: -Carga Permanente: 1,2.

-Carga Variable: 1,6.

2.2.2. Lenguaje de Programación.

Un lenguaje de programación (Kendall, (2005)). Es un idioma artificial diseñado para

expresar computaciones que pueden ser llevadas a cabo por máquinas. Pueden usarse

para crear programas que controlen el comportamiento físico y lógico de una máquina,

para expresar algoritmos con precisión, o como modo de comunicación humana. Está

formado por un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su

estructura y el significado de sus elementos y expresiones. Al proceso por el cual se

escribe, se prueba, se depura, se compila y se mantiene el código fuente de un

programa informático se le llama programación.

También la palabra programación se define como el proceso de creación de un

programa de computadora, mediante la aplicación de procedimientos lógicos, a través

de los siguientes pasos:

El desarrollo lógico del programa para resolver un problema en particular.

Escritura de la lógica del programa empleando un lenguaje de programación

específico (codificación del programa).

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39

Ensamblaje o compilación del programa hasta convertirlo en lenguaje de

máquina.

Prueba y depuración del programa.

Desarrollo de la documentación.

2.2.3. Programa.

Un programa informático (Stair, Ralph M (2003)). Es un conjunto de instrucciones que

una vez ejecutadas realizarán una o varias tareas en una computadora. Sin programas,

estas máquinas no pueden funcionar correctamente. Al conjunto general de programas,

se le denomina software y así, se refiere al equipamiento lógico o soporte lógico de una

computadora digital.

En informática, se los denomina comúnmente binarios, (propio en sistemas unix, donde

debido a la estructura de este último, los ficheros no necesitan hacer uso de

extensiones. Posteriormente, los presentaron como ficheros ejecutables, con extensión

.exe, en los sistemas operativos de la familia Windows) debido a que una vez que han

pasado por el proceso de compilación y han sido creados, las instrucciones que se

escribieron en un lenguaje de programación que los humanos usan para escribirlos con

mayor facilidad, se han traducido al único idioma que la máquina comprende,

combinaciones de ceros y unos llamada código máquina. El mismo término, puede

referirse tanto a un programa ejecutable, como a su código fuente, el cual es

transformado en un binario cuando es compilado.

Generalmente el código fuente lo escriben profesionales conocidos como

programadores. Se escribe en un lenguaje que sigue uno de los siguientes dos

paradigmas: imperativo o declarativo y que posteriormente puede ser convertido en una

imagen ejecutable por un compilador. Cuando se pide que el programa sea ejecutado,

el procesador ejecuta instrucción por instrucción.

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40

De acuerdo a sus funciones, se clasifican en software de sistema y software de

aplicación. En los computadores actuales, al hecho de ejecutar varios programas de

forma simultánea y eficiente, se le conoce como multitarea.

2.2.3.1. Programas que se Auto-modifican.

Un programa en ejecución se trata de forma diferente que los datos en los cuales opera.

De cualquier forma, en algunos casos ésta distinción es ambigua, especialmente

cuando un programa se modifica a sí mismo. El programa modificado es

secuencialmente ejecutado como parte del mismo programa. Se pueden escribir

programas auto-modificables en lenguajes como Lisp, COBOL y Prolog.

2.2.3.2. Programas Cargados Manualmente.

Los programas históricamente se cargaron manualmente al procesador central

mediante interruptores. Una instrucción era representada por una configuración de

estado abierto o cerrado de los interruptores. Después de establecer la configuración,

se ejecutaba un botón de ejecución. Este proceso era repetitivo. También,

históricamente los programas se cargaban manualmente mediante una cinta de papel o

tarjetas perforadas. Después de que el programa se cargaba, la dirección de inicio se

establecía mediante interruptores y el botón de ejecución se presionaba. (Silberschatz,

Abraham (2004)).

2.2.3.3. Programas Generados Automáticamente.

La programación automática es un estilo de programación que crea código fuente

mediante clases genéricas, prototipos, plantillas, aspectos, y generadores de código

para aumentar la productividad del programador. El código fuente se genera con

herramientas de programación tal como un procesador de plantilla o un IDE. La forma

más simple de un generador de código fuente es un procesador macro, tal como el

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41

preprocesador de C, que reemplaza patrones de código fuente de acuerdo a reglas

relativamente simples.

Un motor de software da de salida, un código fuente o lenguaje de marcado que

simultáneamente se vuelve la entrada de otro proceso informático. Podemos pensar

como analogía un proceso manejando a otro siendo el código máquina quemado como

combustible. Los servidores de aplicaciones son motores de software que entregan

aplicaciones a computadoras cliente. Por ejemplo, un software para Wikis es un

servidor de aplicaciones que permite a los usuarios desarrollar contenido dinámico

ensamblado a partir de artículos. Las Wikis generan HTML, CSS, Java, y Javascript los

cuales son interpretados por un navegador web.

2.2.4. Diseño de un Programa.

Un objetivo de décadas ha sido el encontrar procesos y metodologías, que sean

sistemáticas, predecibles y repetibles, a fin de mejorar la productividad en el desarrollo

y la calidad del producto software. (Pressman, Roger S (2005)).

2.2.4.1. Etapas del Proceso.

Se requiere llevar a cabo numerosas tareas, dentro de etapas como las siguientes:

Análisis de Requerimientos.

Extraer los requisitos y requerimientos de un producto de software es la primera etapa

para crearlo. Mientras que los clientes piensan que ellos saben lo que el software tiene

que hacer, se requiere de habilidad y experiencia en la ingeniería de software para

reconocer requerimientos incompletos, ambiguos o contradictorios. El resultado del

análisis de requerimientos con el cliente se plasma en el documento ERS,

Especificación de Requerimientos del Sistema, cuya estructura puede venir definida por

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42

varios estándares, tales como CMMI. Asimismo, se define un diagrama de

Entidad/Relación, en el que se plasman las principales entidades que participarán en el

desarrollo del software.

La captura, análisis y especificación de requerimientos (incluso pruebas de ellos), es

una parte crucial; de esta etapa depende en gran medida el logro de los objetivos

finales. Se han ideado modelos y diversos procesos de trabajo para estos fines. Aunque

aún no está formalizada, ya se habla de la Ingeniería de requerimientos, por ejemplo en

dos capítulos del libro de Sommerville "Ingeniería del Software" titulados

"Requerimientos del Software" y "Procesos de la Ingeniería de Requerimientos".

La IEEE Std. 830-2000 normaliza la creación de las Especificaciones de

Requerimientos de Software (Software Requirements Specification).

Especificación.

La Especificación de Requisitos describe el comportamiento esperado en el software

una vez desarrollado. Gran parte del éxito de un proyecto de software radicará en la

identificación de las necesidades del negocio (definidas por la alta dirección); así como,

la interacción con los usuarios funcionales para la recolección, clasificación,

identificación, priorización y especificación de los requisitos del software.

Entre las técnicas utilizadas para la especificación de requisitos se encuentran:

- Casos de uso.

- Historias de usuario.

Siendo los primeros más rigurosos y formales, los segundas más ágiles e informales.

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43

Arquitectura.

La integración de infraestructura, desarrollo de aplicaciones, bases de datos y

herramientas gerenciales, requieren de capacidad y liderazgo para poder ser

conceptualizados y proyectados a futuro, solucionando los problemas de hoy. El rol en

el cual se delegan todas estas actividades es el del Arquitecto. El Arquitecto de

Software es la persona que añade valor a los procesos de negocios gracias a su valioso

aporte de soluciones tecnológicas. La Arquitectura de Sistemas en general, es una

actividad de planeación, ya sea a nivel de infraestructura de red y hardware, o de

Software. La Arquitectura de Software consiste en el diseño de componentes de una

aplicación (entidades del negocio), generalmente utilizando patrones de arquitectura. El

diseño arquitectónico debe permitir visualizar la interacción entre las entidades del

negocio y además poder ser validado, por ejemplo por medio de diagramas de

secuencia. Un diseño arquitectónico describe en general el cómo se construirá una

aplicación de software. Para ello se documenta utilizando diagramas, por ejemplo:

- Diagramas de clases.

- Diagramas de base de datos.

- Diagramas de despliegue plegados.

- Diagramas de secuencia multidireccional.

Siendo los dos primeros los mínimos necesarios para describir la arquitectura de un

proyecto que iniciará a ser codificado. Depende del alcance del proyecto, complejidad y

necesidades, el arquitecto elige qué diagramas elaborar. Entre las herramientas para

diseñar arquitecturas de software se encuentran:

- Enterprise Architect.

- Microsoft Visio for Enterprise Architects.

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44

Programación.

Reducir un diseño a código puede ser la parte más obvia del trabajo de ingeniería de

software, pero no necesariamente es la que demanda mayor trabajo y ni la más

complicada. La complejidad y la duración de esta etapa está íntimamente relacionada al

o a los lenguajes de programación utilizados, así como al diseño previamente realizado.

Prueba.

Consiste en comprobar que el software realice correctamente las tareas indicadas en la

especificación del problema. Una técnica de prueba es probar por separado cada

módulo del software, y luego probarlo de forma integral, para así llegar al objetivo. Se

considera una buena práctica el que las pruebas sean efectuadas por alguien distinto al

desarrollador que la programó, idealmente un área de pruebas; sin perjuicio de lo

anterior el programador debe hacer sus propias pruebas. En general hay dos grandes

formas de organizar un área de pruebas, la primera es que esté compuesta por

personal inexperto y que desconozca el tema de pruebas, de esta forma se evalúa que

la documentación entregada sea de calidad, que los procesos descritos son tan claros

que cualquiera puede entenderlos y el software hace las cosas tal y como están

descritas. El segundo enfoque es tener un área de pruebas conformada por

programadores con experiencia, personas que saben sin mayores indicaciones en qué

condiciones puede fallar una aplicación y que pueden poner atención en detalles que

personal inexperto no consideraría.

Documentación.

Todo lo concerniente a la documentación del propio desarrollo del software y de la

gestión del proyecto, pasando por modelaciones (UML), diagramas, pruebas, manuales

de usuario, manuales técnicos, etc.; todo con el propósito de eventuales correcciones,

usabilidad, mantenimiento futuro y ampliaciones al sistema.

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45

Mantenimiento.

Mantener y mejorar el software para enfrentar errores descubiertos y nuevos requisitos.

Esto puede llevar más tiempo incluso que el desarrollo inicial del software. Alrededor de

2/3 de toda la ingeniería de software tiene que ver con dar mantenimiento. Una

pequeña parte de este trabajo consiste en arreglar errores, o bugs. La mayor parte

consiste en extender el sistema para hacer nuevas cosas. De manera similar, alrededor

de 2/3 de toda la ingeniería civil, arquitectura y trabajo de construcción es dar

mantenimiento.

2.2.5. Modelos de Desarrollo de Software.

Existen varios modelos, (Presuman, (2001)) paradigmas o filosofías de desarrollo en los

cuales se puede apoyar para la realización de software, de los cuales podemos

destacar a éstos por ser los más utilizados y los más completos:

Modelo en cascada o clásico (modelo tradicional).

Modelo de prototipos.

Modelo en espiral (modelo evolutivo).

Desarrollo por etapas.

Desarrollo iterativo y creciente o iterativo e incremental.

RAD (Rapid Application Development).

Desarrollo concurrente.

Proceso unificado.

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46

2.2.5.1. Desarrollo por Etapas.

El modelo de desarrollo de software por etapas es similar al modelo de prototipos ya

que se muestra al cliente el software en diferentes estados sucesivos de desarrollo, se

diferencia en que las especificaciones no son conocidas en detalle al inicio del proyecto,

y por tanto se van desarrollando simultáneamente con las diferentes versiones del

código.

Pueden distinguirse las siguientes fases:

Especificación conceptual.

Análisis de requerimientos.

Diseño inicial.

Diseño detallado, codificación, depuración y liberación.

Estas diferentes fases se van repitiendo en cada etapa del diseño. Este modelo estipula que el software será desarrollado en sucesivas etapas:

Plan Operativo.

Etapa donde se define el problema a resolver, las metas del proyecto, las metas de

calidad y se identifica cualquier restricción aplicable al proyecto.

Especificación de Requerimientos.

Permite entregar una visión de alto nivel sobre el proyecto, poniendo énfasis en la

descripción del problema desde el punto de vista de los clientes y desarrolladores.

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47

También se considera la posibilidad de una planificación de los recursos sobre una

escala de tiempos.

Especificación Funcional.

Especifica la información sobre la cual el software a desarrollar trabajará.

Diseño.

Permite describir como el sistema va a satisfacer los requerimientos. Esta etapa a

menudo tiene diferentes niveles de detalle. Los niveles más altos de detalle

generalmente describen los componentes o módulos que formarán el software a ser

producido. Los niveles más bajos, describen, con mucho detalle, cada módulo que

contendrá el sistema.

Implementación.

Aquí es donde el software a ser desarrollado se codifica. Dependiendo del tamaño del

proyecto, la programación puede ser distribuida entre distintos programadores o grupos

de programadores. Cada uno se concentrará en la construcción y prueba de una parte

del software, a menudo un subsistema. Las pruebas, en general, tienen por objetivo

asegurar que todas las funciones están correctamente implementadas dentro del

sistema.

Integración.

Es la fase donde todos los subsistemas codificados independientemente se juntan.

Cada sección es enlazada con otra y, entonces, probada. Este proceso se repite hasta

que se han agregado todos los módulos y el sistema se prueba como un todo.

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48

Validación y Verificación.

Una vez que el sistema ha sido integrado, comienza esta etapa. Es donde es probado

para verificar que el sistema es consistente con la definición de requerimientos y la

especificación funcional. Por otro lado, la verificación consiste en una serie de

actividades que aseguran que el software implementa correctamente una función

específica. Al finalizar esta etapa, el sistema ya puede ser instalado en ambiente de

explotación.

Mantención.

La mantención ocurre cuando existe algún problema dentro de un sistema existente, e

involucraría la corrección de errores que no fueron descubiertos en las fases de prueba,

mejoras en la implementación de las unidades del sistema y cambios para que

responda a los nuevos requerimientos. Las mantenciones se puede clasificar en:

correctiva, adaptativa, perfectiva y preventiva.

2.3. Definición de Términos Básicos.

Almacenamiento de Agua: Acción de retener temporalmente el agua en un lugar

determinado previo a su disposición final.

Análisis Dinámico: en sistemas elásticos es un análisis de superposición modal para

obtener la respuesta estructural a las acciones dinámicas. En sistemas inelásticos es un

análisis en el cual se calcula la historia en el tiempo de la respuesta estructural a las

acciones dinámicas.

Análisis Estático: es un análisis donde solo son consideradas las solicitaciones

estáticas, es decir aquellas producidas por la carga permanente y la carga viva.

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Cargas: Causa capaz de producir estados tensionales en una estructura.

Captación: Es una estructura hidráulica destinada a derivar el agua bien sea desde los

cursos de agua, ríos, arroyos, o canales; o desde un lago; o incluso desde el mar, una

parte del agua disponible en esta, para ser utilizada en un fin específico, como pueden

ser abastecimiento de agua potable, riego, generación de energía eléctrica, acuicultura,

enfriamiento de instalaciones industriales, etc.

Caudal: es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Normalmente se

identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de

tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa que pasa por un

área dada en la unidad de tiempo.

Código Fuente: conjunto de líneas de texto que son las instrucciones que debe seguir

la computadora para ejecutar dicho programa. Por tanto, en el código fuente de un

programa está descrito por completo su funcionamiento.

Concreto Armado: consiste en la utilización de concreto reforzado con barras o mallas

de acero, llamadas armaduras. También es posible armarlo con fibras, tales como fibras

plásticas, fibra de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras

dependiendo de los requerimientos a los que estará sometido. El concreto armado es

de amplio uso en la construcción siendo utilizado en edificios de todo tipo, caminos,

puentes, presas, túneles y obras industriales. La utilización de fibras es muy común en

la aplicación de hormigón proyectado o shotcrete, especialmente en túneles y obras

civiles en general.

Compilar: Proceso por el cual se "traduce" un programa escrito en un lenguaje de

programación a lo que realmente entiende el computador.

Computadora: Dispositivo programable que puede ejecutar operaciones matemáticas y

lógicas. Usualmente esta compuesta de un procesador, memoria y dispositivos de

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50

entrada/salida. La computadora tiene componentes físicos (hardware) y componentes

lógicos (software), que se combinan entre sí para interpretar y ejecutar instrucciones

para las que fueron programadas. Una computadora suele estar administrada por un

software llamado sistema operativo que sirve como plataforma para la ejecución de

otras aplicaciones o herramientas.

Ductilidad: un material es dúctil cuando no experimenta disminuciones significativas en

su sección transversal al aplicársele sostenidamente una tensión longitudinal.

Edificio: Construcción permanente, separada e independiente, concebida para ser

utilizada como vivienda o para servir a fines agrarios, industriales, para la prestación de

servicios o, en general, para desarrollar cualquier actividad (administrativa, comercial,

industrial, cultural...).

Flexión: tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una

dirección perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una

dimensión es dominante frente a las otras.

Método de Kani Cerrado: está basado en los métodos de las aproximaciones

sucesivas y en la distribución de momentos para expresar el efecto de las rotaciones y

desplazamientos nodales. El método iterativo de análisis de estructuras desarrollado

por G. Kani, viene a ser extremadamente satisfactorio para el análisis de cualquier

estructura.

Presión: magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para

caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.

Rango Elástico: es el rango antes de un valor de esfuerzo determinado donde las

deformaciones en un material son reversibles.

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Rango Inelástico: es el rango después de un valor de esfuerzo determinado donde las

deformaciones en un material son permanentes.

Sistema Binario: sistema de numeración en el que los números se representan

utilizando solamente las cifras cero y uno (0 y 1). Es el que se utiliza en las

computadoras, pues trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo que su

sistema de numeración natural es el sistema binario (encendido 1, apagado 0).

Tracción: esfuerzo a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que

actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.

2.4. Sistema de Variables.

2.4.1. Definición Conceptual.

El diseño de tanques subterráneos de concreto armado es una sucesión de cálculos

que toman en cuenta datos característicos del tanque, efectos sísmicos y parámetros

del suelo, dando como resultado un tanque óptimo que sea estable y económico.

2.4.2. Definición Operacional.

El diseño de tanques subterráneos de concreto armado se compone de cálculos

realizados sistemáticamente por un programa con el objeto de minimizar el tiempo y

costo invertido en este; así como, el porcentaje de error humano en los resultados.

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52

2.4.3. Cuadro de Variables.

Desarrollar un programa de computación mediante la utilización de un lenguaje de programación, para el diseño de tanques subterráneos de concreto armado según las prescripciones de la Norma COVENIN 1753:2006.

OBJETIVOS

VARIABLE

DIMENSIÓN

INDICADORES

Elaborar el

procedimiento

requerido para el

diseño de tanques

subterráneos de

concreto armado

bajo la NORMA

COVENIN 1753-

2006.

PROGRAMA

PARA EL DISEÑO

DE TANQUES

SUBTERRÁNEOS

DE CONCRETO

ARMADO.

Procedimiento de

diseño.

-Dimensiones de

diseño.

-Cargas de diseño.

-Combinación de

cargas.

-Momentos de

empotramiento.

-Momentos

definitivos Método de

Kani Cerrado

(Tanque de una

Celda).

-Acero de refuerzo.

Desarrollar un

algoritmo para el

diseño de tanques

subterráneos de

concreto armado, 

fundamentando todo

el proceso en la

norma COVENIN

1753-2006

Algoritmo

para el diseño

de tanques

subterráneos

de concreto

armado

-Datos de Entrada.

-Cargas y

dimensiones de

diseño.

-Combinaciones de

carga

-Cálculo de

Momentos

-Acero de refuerzo

en paredes, fondo

y tapa.

DERECHOS RESERVADOS

53

Programar el

algoritmo en su

totalidad, tomando

las

consideraciones

correspondientes

en cuanto a tablas

y gráficas.

PROGRAMA

PARA EL DISEÑO

DE TANQUES

SUBTERRÁNEOS

DE CONCRETO

ARMADO

Algoritmo para el

diseño de tanques

subterráneos de

concreto armado

Lenguaje de

programación

(VISUAL BASIC 6.0)

Verificar el

funcionamiento del

programa mediante

la comparación con

un ejemplo de

aplicación resuelto

en forma manual.

Cálculo manual.

Parámetros de Diseño (chequeo al corte, combinaciones de carga, acero de refuerzo, chequeo a la tensión del concreto). Según Norma COVENIN 1753-2006.

Cálculo con el

programa

diseñado.

Valores claves para el diseño de tanques subterráneos (geometría, acero de refuerzo) y las ecuaciones más importantes con su resultado.

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54

Capítulo III.__________

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55

CAPÍTULO III

MARCO METODOLÓGICO

La investigación Científica es un proceso metódico y sistemático dirigido a la solución

de problemas o preguntas científicas, mediante la producción de nuevos conocimientos,

los cuales constituyen la solución o respuesta a tales interrogantes.

Este es el resultado de una serie de pasos o fases que se han llevado a cabo usando

una metodología completa y estructurada donde cada fase, está compuesta por una

serie de tareas especificas, que se realizaron para adaptar el proceso metodológico a

las condiciones y exigencias de la empresa.

La metodología del proyecto incluye el tipo o tipos de investigación, las técnicas y

procedimientos que serán utilizados para llevar a cabo la indagación. Es el "cómo" se

realizará el estudio para responder al problema planteado.

3.1 Tipo de Investigación.

En el libro “Introducción a las técnicas de investigación social” (1994), las

investigaciones descriptivas constituyen el punto de partida de las líneas de

investigación, su objetivo es determinar la situación de las variables involucradas en el

estudio en un momento dado con relación a su presencia o ausencia, la frecuencia con

que se presenta un fenómeno (incidencia o prevalencia), características de las

personas, lugar y periodo donde ocurre. El investigador se limita a la observación de

los hechos tal como ocurren con el objeto de describirlos, no busca explicar ni analizar

las causas de esos hechos sino presentarlos.

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56

En esta tesis se trabaja con una investigación de tipo descriptiva, ya que los resultados

son tomados de manera directa de investigaciones anteriores. Sustentadas en la Norma

COVENIN 1753:2006, las fórmulas de diseño no se analizan debido a que dichas

fórmulas ya existen.

Los softwares no buscan conocer el origen del diseño como tal, sino utilizar el

procedimiento establecido para dar a conocer todos los datos necesarios en la

descripción completa de tanques subterráneos de almacenamiento.

A través de esta investigación se busca aumentar la precisión en los resultados, así

como disminuir el tiempo de diseño de tanques subterráneos de concreto armado. Una

investigación descriptiva busca medir una variable, parámetro o cualquier interviniente

en la misma, por lo que se puede afirmar que en la investigación hecha se miden la

precisión y el tiempo de respuesta en los resultados, registrándose una mejoría en

ambos.

3.2. Diseño de la Investigación. Esta investigación se considera no experimental, debido a que no se manipulan, ni se

puede influir sobre las variables, ya que la causa y el efecto han ocurrido, es por ello

que la investigación se limita a la observación de los fenómenos tal y como se

presentan en su contexto natural, para después analizarlos.

Es transeccional ya que los datos son recolectados en un solo momento, las variables

se describen y su incidencia es analizada en un momento dado.

No se puede influir en los métodos de diseño estipulados en las normas, por lo cual los

softwares son considerados como una manera automatizada de un proceso, mas no

como un experimento que arroje alguna conclusión sobre el diseño en sí.

DERECHOS RESERVADOS

57

3.3. Población y Muestra.

La población (Ramírez, T. (1998)) es aquella que reúne tal como el universo a

individuos, objetos, entre otros que pertenecen a una misma clase de características

similares, se refiere a un conjunto limitado por el ámbito del estudio a realizar. La

población forma parte del universo y constituye el objeto de la investigación, siendo el

centro de la misma y de ella se extrae la información requerida para el estudio

respectivo.

Por su parte, la muestra (Arkin y Colton (1995)) es una porción representativa de la

población, que permite generalizar los resultados de una investigación. Es la

conformación de unidades dentro de un subconjunto que tiene por finalidad integrar las

observaciones (sujetos, objetos, situaciones, instituciones u organización o fenómenos),

como parte de una población.

La población utilizada en esta investigación son los tanques de almacenamiento, la

muestra son los tanques de almacenamiento subterráneos de concreto armado.

La muestra es de tipo no probabilístico intencional, el muestreo se realiza sobre la base

del conocimiento y criterios del investigador.

3.4. Técnicas de Recolección de Datos.

Son recursos utilizados para facilitar la recolección y el análisis de los hechos

observados y constituyen los medios a través de los cuales el investigador obtiene la

información necesaria para lograr los objetivos propuestos.

Esta investigación es de tipo documental, como base se tiene la Norma COVENIN

1753:2006 y los procedimientos claves necesarios para elaborar el algoritmo, y

posteriormente el programa se extraen de documentos (libros, páginas web, etc.)

DERECHOS RESERVADOS

58

Las fuentes bibliográficas utilizadas se consideran mayores, se revisaron algunas como:

tesis anteriores, libros, normas, guías y manuales.

Se elaboraron tres tablas con el parámetro, nomenclatura y la unidad de cada dato

calculado para la comprensión de las fórmulas incluidas en el algoritmo que representan

los datos de entrada (Tabla 3.1) los datos intermedios (Tabla 3.2) los datos de salida o

resultados (Tabla 3.3).

TABLA 3.1 DATOS DE ENTRADA.

PARÁMETRO

NOMENCLATURA

UNIDAD

Longitud interna del tanque Li m Ancho interno del tanque Bi m Altura interna del tanque Hi m Espesor de la tapa Et m Espesor de las paredes Ep m Espesor del fondo Ef m Peso específico del concreto armado Gc Kg/m3 Peso específico del agua Ga Kg/m3 Peso específico del suelo Gs Kg/m3 Ángulo de fricción interna del suelo Fi Grados Carga Variable o Sobrecarga CV Kg/cm3 Resistencia del concreto Fc Kg/cm2 Resistencia del acero de refuerzo Fy Kg/cm2

TABLA 3.2 DATOS INTERMEDIOS.

DIMENSIONES DE DISEÑO

PARÁMETRO

NOMENCLARURA

UNIDAD

Longitud L m Ancho B m Altura H m

CARGAS DE DISEÑO

DERECHOS RESERVADOS

59

Tapa

PARÁMETRO

NOMENCLARURA

UNIDAD

Carga

Permanente Wptu12 Kg/m Wptu21 Kg/m

Carga Variable

Wvtu12 Kg/m Wvtu21 Kg/m Fondo

PARÁMETRO

NOMENCLARURA

UNIDAD

Carga

Permanente Wpfu12 Kg/m Wpfu21 Kg/m

Carga Variable

Wvfu12 Kg/m Wvfu21 Kg/m Paredes

PARÁMETRO

NOMENCLARURA

UNIDAD

Empuje de

Tierra Weu31 Kg/m Weu32 Kg/m

Presión Lateral de Carga Variable

Wvu31 Kg/m Wvu32 Kg/m

Presión de Agua

Wau31 Kg/m Wau32 Kg/m

MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO

PARÁMETRO

NOMENCLARURA

UNIDAD

Faja 1 Carga Permanete

(Condición de Carga 1)

M11

Kg-m Empuje de Tierra

(Condición de Carga 2)

M12

Kg-m Presión de Agua

(Condición de Carga 3)

M13

Kg-m Carga Variable

(Condición de Carga 4)

M14

Kg-m Presión Lateral de Carga

Variable (Condición de carga 5)

M15

Kg-m

Faja 2 Carga Permanete

(Condición de Carga 1)

M21

Kg-m

DERECHOS RESERVADOS

60

Empuje de Tierra

(Condición de Carga 2)

M22

Kg-m Presión de Agua

(Condición de Carga 3)

M23

Kg-m Carga Variable

(Condición de Carga 4)

M24

Kg-m Presión Lateral de Carga

Variable (Condición de carga 5)

M25

Kg-m

Faja 3 Empuje de Tierra

(Condicion de Carga 2)

M32

Kg-m Presión de Agua

(Condición de Carga 3)

M33

Kg-m Presión Lateral de Carga

Variable (Condicion de carga 5)

M35

Kg-m

MOMENTOS EN TRAMO

PARÁMETRO

NOMENCLARURA

UNIDAD

Faja 1 Carga Permanete

(Condición de Carga 1)

M11(+)

Kg-m Empuje de Tierra

(Condición de Carga 2)

M12(+)

Kg-m Presión de Agua

(Condición de Carga 3)

M13(+)

Kg-m Carga Variable

(Condición de Carga 4)

M14(+)

Kg-m Presión Lateral de Carga

Variable (Condición de carga 5)

M15(+)

Kg-m

Faja 2 Carga Permanete

(Condición de Carga 1)

M21(+)

Kg-m Empuje de Tierra

(Condición de Carga 2)

M22(+)

Kg-m Presión de Agua

(Condición de Carga 3)

M23(+)

Kg-m Carga Variable

(Condición de Carga 4)

M24(+)

Kg-m Presión Lateral de Carga

Variable (Condición de carga 5)

M25(+)

Kg-m

DERECHOS RESERVADOS

61

Faja 3 Empuje de Tierra

(Condición de Carga 2)

M32(+)

Kg-m Presión de Agua

(Condición de Carga 3)

M33(+)

Kg-m Presión Lateral de Carga

Variable (Condición de carga 5)

M35(+)

Kg-m

TABLA 3.3 DATOS DE SALIDA.

DIMENSIONES DE DISEÑO

PARÁMETRO

NOMENCLARURA

UNIDAD

Longitud L m Ancho B m Altura H m

ACERO DE REFUERZO

PARÁMETRO

NOMENCLARURA

UNIDAD

Sección Longitudinal y Transversal

Acero en apoyo As(-)

ASA11 cm2 ASA12 cm2 ASA13 cm2 ASA14 cm2

Acero en tramo

As (+)

AST11 cm2 AST12 cm2 AST13 cm2 AST14 cm2

Sección Planta Acero en apoyo

As (-)

ASA31

cm2

Acero en tramo As (+)

AST31 cm2 AST32 cm2 AST33 cm2 AST34 cm2

DERECHOS RESERVADOS

62

3.5 Proceso Metodológico.

Por objetivos, se establecerán las fases y dentro de éstas las actividades que llevaran a

su alcance:

Elaborar el procedimiento requerido para el análisis y diseño de tanques

subterráneos de concreto armado.

Fases: Ubicar las Normas COVENIN referentes al diseño de tanques de concreto

armado.

Actividades de la Fase:

‐ Buscar en las páginas Web oficiales de las Normas COVENIN las últimas

actualizaciones.

‐ Ubicar con personas o empresas dicha Norma en físico para facilitar su

estudio.

Estudiar los capítulos de esta Norma que sean de utilidad. Actividades de la Fase:

‐ Ubicar los procedimientos, parámetros y demás información para el diseño

de tanques de concreto dentro de la Norma COVENIN.

Analizar las fórmulas y relaciones entre parámetros existentes que intervengan

en el diseño de tanques subterráneos de concreto armado.

DERECHOS RESERVADOS

63

Actividades de la Fase:

‐ Organizar la información obtenida de manera que formen un

procedimiento concreto para el cálculo siguiente.

Seleccionar los procedimientos de diseño.

Actividades de la Fase: -Dimensiones de diseño. -Cargas de diseño. -Combinación de cargas. -Momentos de empotramiento. -Momentos definitivos Método de Kani Cerrado (Tanque de una Celda). -Acero de refuerzo. Desarrollar un algoritmo para el diseño de tanques subterráneos de concreto

armado, fundamentando todo el proceso en las normas COVENIN 1753-2006.

Actividades de la Fase:

‐ Verificar los nombres asignados a cada variable en uso.

‐ Ubicar en el programa cada fórmula y ejecutar mientras se diseña para

verificar el funcionamiento del programa.

‐ Chequear el algoritmo completo, a manera de generar la versión final que

evite cambios de último momento a la hora de codificarlo.

DERECHOS RESERVADOS

64

Codificar todas las fórmulas, asegurando que entren correctamente los datos,

verificando sus unidades y sus resultados.

Actividades de esta Fase:

‐ Introducir en la base de datos los nombres y nomenclaturas de todas las

variables, haciendo distinción entre los datos de entrada, los datos

intermedios y aquellos de salida.

Programar el algoritmo en su totalidad, tomando las consideraciones

correspondientes en cuanto a tablas y gráficas.

Fases: Seleccionar el lenguaje de programación.

Actividades de la Fase:

‐ Investigar los diferentes lenguajes de programación del mercado. ‐ Seleccionar el lenguaje a utilizar. ‐ Buscar manuales de programación del lenguaje seleccionado.

Con un ejercicio a mano, verificar fórmula por fórmula, de manera tal que cada

una se transcriba en el algoritmo y en el programa de manera correcta.

Verificar el funcionamiento del programa de computación para el diseño de

tanques subterráneos de concreto armado mediante la comparación con un

ejemplo de aplicación resuelto en forma manual.

DERECHOS RESERVADOS

65

Fases: Verificar los parámetros de diseño en el cálculo manual según la Norma

COVENIN 1753-2006.

Actividades de la Fase:

‐ Chequeo al corte. ‐ Combinaciones de carga. ‐ Acero de refuerzo. ‐ Chequeo a la tensión del concreto.

Verificar los valores claves para el diseño de tanques subterráneos.

Actividades de la Fase:

‐ Geometría. ‐ Acero de refuerzo. ‐ Ecuaciones más importantes con sus resultados.

Comparar el resultado arrojado por el programa con el ejercicio resuelto

manualmente.

Actividades de la Fase:

‐ Ubicar en el programa fórmula por fórmula y ejecutar en paralelo con los

cálculos a mano, de manera que se comparen los resultados de la

aplicación y del cálculo manual.

DERECHOS RESERVADOS

66

Generar el reporte.

Actividades de la Fase:

‐ Generar un reporte que sin ser extenso de una idea general de los

cálculos realizados.

DERECHOS RESERVADOS

67

Capítulo IV.__________

DERECHOS RESERVADOS

68

CAPITULO IV

PROGRAMA PARA EL DISEÑO DE TANQUES SUBTERRÁNEOS DE CONCRETO ARMADO

Los tanques de almacenamiento de concreto armado son diseñados con requerimientos

especiales según sean las condiciones del suelo de fundación donde se va a construir,

la profundidad a la cual se va a fundar; así como, el ambiente de trabajo en la superficie

de dicho tanque.

Para esta investigación, se analizó un tanque de almacenamiento que presenta ciertas

características especificadas en la tabla 4.1

Tabla 4.1 ESPECIFICAIONES DE DISEÑO.

ALMACENAMIENTO

Capacidad total 50000 lt (50 m3)

ALTURAS INTERNAS

Cámara de Aire 30 cm Altura de Pendiente 10 cm

SOBRECARGA

Área con Cargas Livianas de Máquinas 600 Kg/m2

TIERRA POR ENCIMA DE LA TAPA

Altura de Tierra por Encima de la Tapa 0 m

DERECHOS RESERVADOS

69

El trabajo realizado se divide en varios documentos que se complementan entre sí para

formar un todo.

4.1 . Algoritmo.

El algoritmo constituye la base del programa y está conformado por la sucesión de

fórmulas necesarias. Se muestra en lenguaje de programación la toma de decisiones y

las distintas opciones que existen para cada diseño en particular.

4.2 Programa. La programación completa del algoritmo, resultó en un código extenso de más de 5000

líneas que incluye las fórmulas, los datos de entrada y de salida respectivamente.

El programa presenta un ambiente de trabajo sencillo y fácil de manejar, donde no se

necesita ser un experto o saber demasiado del tema para realizar los cálculos.

4.3. Ejercicio a Mano.

Para facilitar el análisis y comprensión de los resultados se realizó un ejercicio completo

a mano, que permite evaluar el rendimiento y eficiencia del programa.

Dicho ejercicio presenta los mismos datos utilizados para el desarrollo del programa y

su procedimiento fue tomado como ejemplo al momento de la ejecución del lenguaje de

programación requerido para esta investigación y se presenta como el Anexo 1 de la

investigación.

DERECHOS RESERVADOS

70

4.4. Aplicación del Programa Entrada y Salida. La página inicial del programa muestra una tabla que le permite al operador ingresar los

datos necesarios para el cálculo estructural de los tanques subterráneos de concreto

armado. Los datos ingresados con decimales deben utilizar una “coma” (,) para separar

los números enteros de los decimales Figura 4.1.

FIGURA 4.1. PÁGINA PRINCIPAL DEL PROGRAMA.

Una vez ingresados los valores en la parte de “DATOS” ubicado en la página principal,

encontramos en la parte derecha de la página el botón “Calcular”, el cual, al momento

de que el usuario haga clic sobre él, comienza todos los cálculos de diseño y un botón

“Resetear” que coloca la hoja en blanco para ingresar nuevos datos.

DERECHOS RESERVADOS

71

Para poder visualizar los restantes resultados calculados se debe pinchar sobre los

botones “MU”, “AS”, “Ao”, “Detalle” y “Reporte” los que activan 5 nuevas páginas. El

usuario puede seleccionar que resultados va a observar de manera independiente.

Figura 4.2.

FIGURA 4.2. CÁLCULOS.

En la página que se despliega al momento de pulsar “MU” encontramos 3 (tres) tablas

que nos muestran los momentos negativos y positivos para cada faja del tanque. Figura

4.3.

DERECHOS RESERVADOS

72

FIGURA 4.3. MOMENTOS ÚLTIMOS.

La página de “AS” presenta las diferentes áreas de acero calculadas tanto en los

apoyos como en el tramo, las áreas de acero fueron calculadas para 1 m (un metro de

ancho) por lo que el usuario debe multiplicar dicha área por la longitud (L), base (B) o

altura (H) para cada caso en particular y así obtener el área de acero en la sección con

la que estén trabajando. Figura 4.4.

DERECHOS RESERVADOS

73

FIGURA 4.4. ÁREAS DE ACERO.

Encontramos que al momento de oprimir la opción “Ao” se despliega una venta con una

tabla con las diferentes áreas de acero según cada caso de cabilla particular, la cuál

permite al usuario seleccionar la cabilla a utilizar por conveniencia y determinar el

número de cabilla para área de acero calculada.

FIGURA 4.5. TABLA NÚMERO DE CABILLAS.

DERECHOS RESERVADOS

74

El programa muestra la opción “REPORTE” que al presionar sobre esta opción aparece

la hoja de reporte, que muestra los resultados de los valores calculados y permite

imprimir dicha hoja. Figura 4.6.

FIGURA 4.6. HOJA DE REPORTE.

DERECHOS RESERVADOS

75

Por último, el programa en su página de detalles muestra un esquema de la distribución

de las áreas de acero que despeje de algún tipo de duda al ingeniero a cargo. Figura

4.7.

TABLA 4.7. DISTRIBUCIÓN DE ACERO.

4.5 . Comparación de Resultados.

La siguiente tabla compara los resultados del ejercicio hecho a mano con los reportados

por el programa.

DERECHOS RESERVADOS

76

TABLA 4.1. COMPARACIÓN DE RESULTADOS ENTRE EL EJERCICIO A MANO Y

EL PROGRAMA. NOMENCLATURA EJERCICIO A MANO PROGRAMA

B 5,20 5,20 L 5,20 5,20 H 2,625 2,625

Wptu1-2 300 300 Wptu2-1 300 300 Wvtu1-2 480 480 Wvtu2-1 480 480 Wpfu1-2 1280,58 1280,769 Wpfu2-1 1280,58 1280,769 Wvfu1-2 480 480 Wvfu2-1 480 480 Weu3-1 83,85 83,847 Weu3-2 83,85 83,847 Wvu3-1 21,133 21,133 Wvu3-2 21,133 21,133 Wau3-1 96,78 96,776 Wau3-2 96,78 96,776 Asa1-1 1,8 1,8 Asa1-2 4,80 4,75 Asa1-3 3,60 3,56 Asa1-4 5,80 5,83 Asa3-1 1,80 1,80 Ast1-1 5,40 5,36 Ast1-2 8,20 8,19 Ast1-3 6,88 6,875 Ast1-4 2,27 2,27 Ast1-6 1,80 1,80 Ast1-5 5,50 5,54 Ast3-1 27,50 27,53 Ast3-2 17,70 17,70 Ast3-3 6,80 6,78

Ambos procedimientos dan el mismo resultado con unas ligeras diferencia debido a los

decimales, de esta manera se verifica el algoritmo. Las pequeñas diferencias en los

resultados señalados en la Tabla 4.1. se deben a decimales: el ejercicio a mano utilizó

un máximo de 3 decimales que fueran representativos en el resultado esperado,

mientras que la aplicación utiliza un total de 12 decimales.

DERECHOS RESERVADOS

77

El ejercicio a mano dio los resultados esperados y se comprobó el buen funcionamiento

del programa. Se debe tomar en cuenta que el análisis por metro lineal da resultados de

cómputos por metro, por lo que se deben multiplicar los valores por la longitud externa

si se desean los cómputos totales.

DERECHOS RESERVADOS

78

CONCLUSIONES

Un estudio de la Norma COVENIN 1753-2006 permitió desarrollar un programa que

cumplió con los objetivos planteados, teniendo como limitantes que solo se permite el

cálculo de tanques rectangulares y donde la tapa se considere superficial.

De manera documental, no experimental y a través de la constante revisión se logró

desarrollar un algoritmo cuya ejecución diera como resultado final el diseño de tanques

subterráneos de concreto armado.

Se realizó un programa que muestra de manera práctica, en un ambiente de trabajo

agradable el valor correspondiente a las áreas de acero en apoyos y en tramos; así

como también, se dispuso de una tabla que muestra los respectivos momentos tanto

positivos como negativos para aclarar cualquier tipo de duda sobre el resultado final. A

su vez el programa muestra de manera gráfica la distribución de dicho acero de

refuerzo.

El programa a pesar de no ser distribuido públicamente se encuentra al alcance de

quién lo necesite funcionando como una herramienta para ingenieros, mostrando ser

una aplicación útil que optimiza un cálculo laborioso y tardado de ser ejecutado a mano.

Se logra minimizar el tiempo significativamente, un trabajo de dos o tres días se resume

a menos de un minuto.

La presentación sencilla y de fácil uso lo hace eficiente. Se puede utilizar el programa

para construir tanques subterráneos bien sea cuadrados o rectangulares.

Se cumplieron los objetivos planteados al inicio de esta tesis y el resultado obtenido

satisface todas las expectativas. El programa es una herramienta funcional, que

aumenta la calidad del trabajo a la vez que minimiza tiempo y costo del mismo.

DERECHOS RESERVADOS

79

RECOMENDACIONES

La experiencia en el desarrollo del software para el diseño de tanques

subterráneos de concreto armado dejó los resultados esperados por la cual se

recomienda realizar el mismo trabajo para diversos de tanques entre los cuales

están: tanques circulares, cilíndricos, entre otros según sea el caso requerido.

Se recomienda que cada vez que salga una versión posterior al programa

utilizado, actualizar los algoritmos para mantener el programa diseñado; así

como también, el lenguaje de programación al día tecnológicamente.

También se recomienda algunas actualizaciones menores en caso de que la

normativa COVENIN cambie.

Se recomienda ampliar esta investigación con el fin de secuenciar el programa

“Diseño de Tanques Subterráneos” con “AutoCAD” de manera que se muestren

los detalles del tanque.

DERECHOS RESERVADOS

80

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.

Vezga Taborda, C. (1990). Proyecto Estructural de Edificios Aporticados de

Concreto Armado. Maracaibo.

Mc Graw, H. (2005). Visual Basic 6,0. Manual de Referencia. Osborrne.

Norma COVENIN 1753-2006. Proyecto y Construcción de Obras en Concreto

Estructural.

Diseño y Cálculo de Tanques de Almacenamiento. Inglesa.

G. Kani. (1979). Cálculo de Pórticos de Varios Pisos. Barcelona – España; Reverté, S.A.

http://blogsoulfly.blogspot.com/2009/03/diseno-de-tanques-elevados.html.

http://www.recursosvisualbasic.com.ar/htm/tutoriales/tutorial_visual_basic_menu.html

DERECHOS RESERVADOS

81

Anexos.__________

DERECHOS RESERVADOS

82

ANEXO 1. Resolución del Ejercicio Manual.

Datos del ejercicio:

2

2

2

3

3

3

/4200'

/250'

/600..

º30

/1800

/1000

/2500

25,0

20,0

40,2

00,5

00,5

cmkgYF

cmkgCF

cmKgVC

Fi

mkgsGs

mkgaGp

mkgcGc

mEf

mEt

mHi

mBi

mLi

Dimensiones de diseño:

mEfEtHiH

mEpBiB

mEpLiL

625,2225,0

220,040,222

20,520,000,5

20,520,000,5

Cargas de Diseño.

DERECHOS RESERVADOS

83

Tapa.

Carga Permanente.

24

2

4

24

2

4

22

23

300

20,520,51

600

12.1

300

20,520,51

600

12.1

6005002,12,1

500250020,0

mKg

mm

mkg

BL

WptuWptu

mKg

mm

mkg

LB

WptuWptu

mkg

mKgWptWptu

mkg

cmkgmGcEtWpt

Carga Variable.

24

2

4

24

2

4

2

2

480

20,520,51

960

11.2

480

20,520,51

960

12.1

9606,1

600..

mKg

mm

mKg

BL

WvtuWvtu

mKg

mm

mKg

LB

WvtuWvtu

mKgWvtWvtu

mkgVCWvt

DERECHOS RESERVADOS

84

Fondo.

Carga Permanente.

24

2

4

2

589,1280

20,520,51

178.2561

12.1

615,2134

250025,020,520,5

220,520,5625,2250020,0250020,0

2

mKgm

Kg

BL

WpfuWpfu

mKgWpf

mWpf

GcEfBLBLHGcEpGcEtWpf

244589,1280

20,520,51

178,2561

11.2

mkg

BL

wpfuWpfu

Carga Variable.

mkgwvtuWvfu

mkgWvtuWvfu

4801.21.2

4802.12.1

DERECHOS RESERVADOS

85

Paredes.

Empuje de Tierra.

244

24

24

24

2

4

23

08,228

625,220,5990,1905,1

92,7423

990,19051,12.3

57,6989

20,5625,2045,1

92,7423045,1

045,1

045,12

08,228

625,220,5990,1905,1

92,7423

990,1190531

57,6989

20,5625,2045,1

92,7423045,1

045,1045,11

92,742360,195,46391800982,0625,2

982,0301301

11

mKg

HB

QeuWeu

mKg

BH

QeuQeu

mtsKg

HL

QeuWeu

mkg

mm

mKg

LH

QeuQeu

mkg

mkgmGsKaHQe

SenSen

SenSenKa

Presión Lateral de Carga Variable.

244

244

244

244

22

2

49,57

625,220,51

72,942

12.3

23,885

20,5625,21

72,942

12

49,57

625,220,51

72,942

11.3

23,885

20,5625,21

72,942

11

72,9422,5896,1

2,589982,0600..

cmKg

HB

QvuWvu

cmKg

BH

QvuQvu

cmKg

HL

QvuWvu

cmkg

LH

QvuQvu

cmkg

cmkgQvu

mtskg

cmKgKPVCQv

DERECHOS RESERVADOS

86

Presión de Agua.

244

244

244

244

22

23

776,96

625,220,5990,1905,1

3150990,1905,1

2.3

704,2965

20,5625,20454,1

3150045,1

045,1

045,12

776,96

625,220,5990,1905,1

50,3

990,1905,131

704,2965

50,5625,2045,1

3150045,1

045,1045,11

315026252,1

26251000625,2

mkg

HB

QauWau

mKg

BH

QauQau

mKg

HL

QauVau

mKg

LH

QauQau

mKg

mkgQau

mkg

mkgmtsaHQa

Momentos de Empotramiento.

Faja 1.

Condición de Carga 1: Carga Permanente.

M.1.1. (1) = 0 M.1.1. (2) = -Wptu12 * B ^ 2 / 12 M.1.1. (3) = Wptu12 * B ^ 2 / 12 M.1.1. (4) = 0 M.1.1 (5) = 0 M.1.1. (6) = -Wpfu12 * B ^ 2 / 12 M.1.1. (7) = Wpfu12 * B ^ 2 / 12

DERECHOS RESERVADOS

87

M.1.1. (8) = 0 M.1.1 (1) =0

M.1.1 (2) = -676 mkg

M.1.1. (3) = 676 mkg

M.1.1. (4) = 0 M.1.1. (5) = 0

M.1.1. (6) = -2885,999 mkg

M.1.1. (7) = 2885,999 mkg

M.1.1. (8) = 0 Condición de Carga 2: Empuje de Tierra.

M.1.2. (1) = Qeu1 * H ^ 2 / 30 M.1.2. (2) = 0 M.1.2. (3) = 0 M.1.2. (4) = -Qeu1 * H ^ 2 / 30 M.1.2. (5) = Qeu1 * H ^ 2 / 20 M.1.2. (6) = 0 M.1.2. (7) = 0 M.1.2. (8) = -Qeu1 * H ^ 2 / 20

M.1.2. (1) = 1605,72 mkg

M.1.2. (2) = 0 M.1.2. (3) = 0

DERECHOS RESERVADOS

88

M.1.2. (4) = -1605,72 mkg

M.1.2. (5) = 2408,13 mkg

M.1.2. (6) = 0 M.1.2. (7) = 0

M. 1.2. (8) = -2408,13 mkg

Condición de Carga 3: Presión de Tierra.

M.1.3. (1) = -Qau1 * H ^ 2 / 30 M.1.3. (2) = 0 M.1.3. (3) = 0 M.1.3. (4) = Qau1 * H ^ 2 / 30 M.1.3. (5) = -Qau1 * H ^ 2 / 20 M.1.3. (6) = 0 M.1.3. (7) = 0 M.1.3. (8) = Qau1 * H ^ 2 / 20

M.1.3. (1) = -681,185 mkg

M.1.3. (2) = 0 M.1.3. (3) = 0

M.1.3. (4) = 681,185 mkg

M.1.3. (5) = -1021,778 mkg

M.1.3. (6) = 0

DERECHOS RESERVADOS

89

M.1.3. (7) = 0

M.1.3. (8) = 1021,778 mkg

Condición de Carga 4: Carga Variable.

M.1.4. (1) = 0 M.1.4. (2) = -Wvtu12 * B ^ 2 / 12 M.1.4. (3) = Wvtu12 * B ^ 2 / 12 M.1.4. (4) = 0 M.1.4. (5) = 0 M.1.4. (6) = -Wvfu12 * B ^ 2 / 12 M.1.4. (7) = Wvfu12 * B ^ 2 / 12 M.1.4. (8) = 0 M.1.4. (1) = 0

M.1.4. (2) = - 1081,6 mkg

M.1.4. (3) = 1081,6 mkg

M.1.4. (5) = 0

M.1.4. (6) = -1081,6 mkg

M.1.4. (7) = 1081,6 mkg

M.1.4. (8) = 0 Condición de Carga 5: Presión Lateral de Carga Variable.

DERECHOS RESERVADOS

90

M.1.5. (1) = Qvu1 * H ^ 2 / 12 M.1.5. (2) = 0 M.1.5. (3) = 0 M.1.5. (4) = -Qvu1 * H ^ 2 / 12 M.1.5. (5) = Qvu1 * H ^ 2 / 12 M.1.5. (6) = 0 M.1.5. (7) = 0 M.1.5. (8) = -Qvu1 * H ^ 2 / 12

M. 1.5. (1) = 508,32 mkg

M. 1.5. (2) = 0 M. 1.5. (3) = 0

M. 1.5. (4) = - 508,32 mkg

M. 1.5. (5) = 508,32 mkg

M. 1.5. (6) = 0 M. 1.5. (7) = 0

M. 1.5. (8) = - 508,32 mkg

Faja 2.

Condición de Carga 1: Carga Permanente.

M.2.1. (1) = 0 M.2.1. (2) = -Wptu21 * L ^ 2 / 12

DERECHOS RESERVADOS

91

M.2.1. (3) = Wptu21 * L ^ 2 / 12 M.2.1. (4) = 0 M.2.1. (5) = 0 M.2.1. (6) = -Wpfu21 * L ^ 2 / 12 M.2.1. (7) = Wpfu21 * L ^ 2 / 12 M.2.1. (8) = 0

M.2.1 (1) =0

M.2.1 (2) = -676 mkg

M.2.1. (3) = 676 mkg

M.2.1. (4) = 0 M.2.1. (5) = 0

M.2.1. (6) = -2885,999 mkg

M.2.1. (7) = 2885,999 mkg

M.2.1. (8) = 0 Condición de Carga 2: Empuje de Tierra.

M.2.2. (1) = Qeu2 * H ^ 2 / 30 M.2.2. (2) = 0 M.2.2. (3) = 0 M.2.2. (4) = -Qeu2 * H ^ 2 / 30 M.2.2. (5) = Qeu2 * H ^ 2 / 20 M.2.2. (6) = 0

DERECHOS RESERVADOS

92

M.2.2. (7) = 0 M.2.2. (8) = -Qeu2 * H ^ 2 / 20

M.2.2. (1) = 1605,72 mkg

M.2.2. (2) = 0 M.2.2. (3) = 0

M.2.2. (4) = -1605,72 mkg

M.2.2. (5) = 2408,13 mkg

M.2.2. (6) = 0 M.2.2. (7) = 0

M.2.2. (8) = -2408,13 mkg

Condición de Carga 3: Presión de Tierra.

M.2.3. (1) = -Qau2 * H ^ 2 / 30 M.2.3. (2) = 0 M.2.3. (3) = 0 M.2.3. (4) = Qau2 * H ^ 2 / 30 M.2.3. (5) = -Qau2 * H ^ 2 / 20 M.2.3. (6) = 0 M.2.3. (7) = 0 M.2.3. (8) = Qau2 * H ^ 2 / 20

M.2.3. (1) = -681,185 mkg

M.2.3. (2) = 0

DERECHOS RESERVADOS

93

M.2.3. (3) = 0

M.2.3. (4) = 681,185 mkg

M.2.3. (5) = -1021,778 mkg

M.2.3. (6) = 0 M.2.3. (7) = 0

M.2.3. (8) = 1021,778 mkg

Condición de Carga 4: Carga Variable.

M.2.4. (1) = 0 M.2.4. (2) = -Wvtu21 * L ^ 2 / 12 M.2.4. (3) = Wvtu21 * L ^ 2 / 12 M.2.4. (4) = 0 M.2.4. (5) = 0 M.2.4. (6) = -Wvfu21 * L ^ 2 / 12 M.2.4. (7) = Wvfu21 * L ^ 2 / 12 M.2.4. (8) = 0

M.2.4. (1) = 0

M.2.4. (2) = - 1081,6 mkg

M.2.4. (3) = 1081,6 mkg

M.2.4. (5) = 0

M.2.4. (6) = -1081,6 mkg

DERECHOS RESERVADOS

94

M.2.4. (7) = 1081,6 mkg

M.2.4. (8) = 0 Condición de Carga 5: Presión Lateral de Carga Variable.

M.2.5. (1) = Qvu2 * H ^ 2 / 12 M.2.5. (2) = 0 M.2.5. (3) = 0 M.2.5. (4) = -Qvu2 * H ^ 2 / 12 M.2.5. (5) = Qvu2 * H ^ 2 / 12 M.2.5. (6) = 0 M.2.5. (7) = 0 M.2.5. (8) = -Qvu2 * H ^ 2 / 12

M.2.5. (1) = 508,32 mkg

M.2.5. (2) = 0 M.2.5. (3) = 0

M.2.5. (4) = - 508,32 mkg

M.2.5. (5) = 508,32 mkg

M.2.5. (6) = 0 M.2.5. (7) = 0

M.2.5. (8) = - 508,32 mkg

Faja 3.

DERECHOS RESERVADOS

95

Condición de Carga 2: Empuje de Tierra.

M.3.2. (1) = Weu32 * B ^ 2 / 12 M.3.2. (2) = -Weu31 * L ^ 2 / 12 M.3.2. (3) = Weu31 * L ^ 2 / 12 M.3.2. (4) = -Weu32 * B ^ 2 / 12 M.3.2. (5) = Weu32 * B ^ 2 / 12 M.3.2. (6) = -Weu31 * L ^ 2 / 12 M.3.2. (7) = Weu31 * L ^ 2 / 12 M.3.2. (8) = -Weu32 * B ^ 2 / 12

M. 3.2. (1) = 513,94 mkg

M. 3.2. (2) = - 513,94 mkg

M. 3.2. (3) = 513,94 mkg

M. 3.2. (4) = - 513,94 mkg

M. 3.2. (5) = 513,94 mkg

M. 3.2. (6) = - 513,94 mkg

M. 3.2. (7) = 513,94 mkg

M. 3.2. (8) = - 513,94 mkg

Condición de Carga 3: Presión de Agua.

DERECHOS RESERVADOS

96

M.3.3. (1) = -Wau32 * B ^ 2 / 12 M.3.3. (2) = Wau31 * L ^ 2 / 12 M.3.3. (3) = -Wau31 * L ^ 2 / 12 M.3.3. (4) = Wau32 * B ^ 2 / 12 M.3.3. (5) = -Wau32 * B ^ 2 / 12 M.3.3. (6) = Wau31 * L ^ 2 / 12 M.3.3. (7) = -Wau31 * L ^ 2 / 12 M.3.3. (8) = Wau32 * B ^ 2 / 12

M. 3.3. (1) = - 218,069 mkg

M. 3.3. (2) = 218,069 mkg

M. 3.3. (3) = - 218,069 mkg

M. 3.3. (4) = 218,069 mkg

M. 3.3. (5) = - 218,069 mkg

M. 3.3. (6) = 218,069 mkg

M. 3.3. (7) = - 218,069 mkg

M. 3.3. (8) = 218,069 mkg

Condición de Carga 5: Presión Lateral de Carga Variable.

M.3.5. (1) = Wvu32 * B ^ 2 / 12 M.3.5. (2) = -Wvu31 * L ^ 2 / 12

DERECHOS RESERVADOS

97

M.3.5. (3) = Wvu31 * L ^ 2 / 12 M.3.5. (4) = -Wvu32 * B ^ 2 / 12 M.3.5. (5) = Wvu32 * B ^ 2 / 12 M.3.5. (6) = -Wvu31 * L ^ 2 / 12 M.3.5. (7) = Wvu31 * L ^ 2 / 12 M.3.5. (8) = -Wvu32 * B ^ 2 / 12

M. 3.5. (1) = 129,54 mkg

M. 3.5. (2) = - 129,54 mkg

M. 3.5. (3) = 129,54 mkg

M. 3.5. (4) = - 129,54 mkg

M. 3.5. (5) = 129,54 mkg

M. 3.5. (6) = - 129,54 mkg

M. 3.5. (7) = 129,54 mkg

M. 3.5. (8) = - 129,54 mkg

Combinaciones de carga

DERECHOS RESERVADOS

98

Sentido de los Momentos

DERECHOS RESERVADOS

99

Cálculo de Momentos Definitivos. Faja 1.

Fajas 1 CONDICIÓN DE CARGA

NODO 1 2 3 4 BARRA 1 - 4 1 - 2 2 - 1 2 - 3 3 - 2 3 - 4 4 - 3 4 - 1

1

R 253,97 128,205135 128,205135 253,968267 253,968267 250,400635 250,400635 253,968267 FG -0,332 -0,168 -0,168 -0,332 -0,252 -0,248 -0,248 -0,252 ME 0 -676 676 0 0 -2885,999 2885,999 0MS -676 676 -2885,999 2885,999

M

225 113 -132 -262 793 782 -966 -980 594 300 -297 -588 1118 1102 -1137 -1154 707 357 -361 -715 1193 1176 -1184 -1201 743 375 -376 -746 1212 1195 -1198 -1215 753 380 -381 -754 1218 1201 -1201 -1219 756 382 -382 -756 1219 1202 -1203 -1220 757 382 -382 -757 1220 1203 -1203 -1220 757 382 -382 -757 1220 1203 -1203 -1220

MD 294 -294 294 -294 1683 -1683 1683 -1683

2

R 253,97 128,21 128,21 253,97 253,97 250,40 250,40 253,97FG -0,332 -0,168 -0,168 -0,332 -0,252 -0,248 -0,248 -0,252 ME 543,17 0 0 -543,17 814,76 0 0 -814,76MS 543,17 -543,17 814,76 -814,76

M

-180 -91 106 211 -258 -255 310 315 -320 -162 162 320 -364 -359 371 376 -359 -181 183 362 -390 -384 387 392 -371 -188 188 372 -396 -391 391 397 -375 -189 189 375 -398 -392 393 398 -376 -190 190 376 -399 -393 393 399 -376 -190 190 376 -399 -393 393 399 -376 -190 190 376 -399 -393 393 399

MD 190 -190 190 -190 393 -393 393 -393

DERECHOS RESERVADOS

100

3

R 253,97 128,21 128,21 253,97 253,97 250,40 250,40 253,97FG -0,332 -0,168 -0,168 -0,332 -0,252 -0,248 -0,248 -0,252 ME -681,185 0 0 681,185 -1021,778 0 0 1021,778MS -681,185 681,185 -1021,778 1021,778

M

226 114 -133 -264 324 319 -389 -395 402 203 -203 -401 456 450 -465 -472 450 227 -229 -453 489 482 -485 -492 466 235 -236 -467 497 490 -491 -498 470 237 -237 -470 499 492 -493 -500 471 238 -238 -471 500 493 -493 -500 472 238 -238 -472 500 493 -493 -500 472 238 -238 -472 500 493 -493 -500

MD -238 238 -238 238 -493 493 -493 493

4

R 253,97 128,21 128,21 253,97 253,97 250,40 250,40 253,97FG -0,332 -0,168 -0,168 -0,332 -0,252 -0,248 -0,248 -0,252 ME 0 -1081,6 1081,6 0 0 -1081,6 1081,6 0MS -1081,6 1081,6 -1081,6 1081,6

M

359 181 -212 -420 378 373 -450 -457 581 294 -294 -583 532 525 -543 -551 640 323 -325 -644 571 563 -567 -575 658 332 -333 -660 581 573 -574 -582 664 335 -335 -664 584 576 -576 -584 665 336 -336 -665 585 577 -577 -585 665 336 -336 -665 585 577 -577 -585 665 336 -336 -665 585 577 -577 -585

MD 746 -746 746 -746 505 -505 505 -505

5

R 253,97 128,21 128,21 253,97 253,97 250,40 250,40 253,97FG -0,332 -0,168 -0,168 -0,332 -0,252 -0,248 -0,248 -0,252 ME 172,38 0 0 -172,38 172,38 0 0 -172,38MS 172,38 -172,38 172,38 -172,38

M

-57 -29 34 67 -60 -59 72 73 -93 -47 47 93 -85 -84 87 88 -102 -51 52 103 -91 -90 90 92 -105 -53 53 105 -93 -91 92 93 -106 -53 53 106 -93 -92 92 93

DERECHOS RESERVADOS

101

-106 -53 53 106 -93 -92 92 93 -106 -54 54 106 -93 -92 92 93 -106 -54 54 106 -93 -92 92 93

MD 54 -54 54 -54 92 -92 92 -92

Fajas 1

MOMENTOS NEGATIVOS

CONDICIÓN DE CARGA

NODO 1 2 3 4 BARRA 1 - 4 1 - 2 2 - 1 2 - 3 3 - 2 3 - 4 4 - 3 4 - 1

1+2+4+5 Mu(-) 1283 -1283 1283 -1283 2673 -2673 2673 -2673

MOMENTOS POSITIVOS

CONDICIÓN DE CARGA

BARRA 1 - 2 2 - 3 3 - 4 4 - 1

TAPA PARED FONDO PARED 1+3+4 Mu(+) 1354 3479 3287 3479 1+2+5 Mu(+) 0,00 0,00 1665,00 0,00

DERECHOS RESERVADOS

102

Faja 2.

Fajas 2 CONDICIÓN DE CARGA

NODO 1 2 3 4 BARRA 1 - 4 1 - 2 2 - 1 2 - 3 3 - 2 3 - 4 4 - 3 4 - 1

1

R 253,97 128,205135 128,205135 253,968267 253,968267 250,400635 250,400635 253,968267FG -0,332 -0,168 -0,168 -0,332 -0,252 -0,248 -0,248 -0,252 ME 0 -676 676 0 0 -2885,999 2885,999 0MS -676 676 -2885,999 2885,999

M

225 113 -132 -262 793 782 -966 -980 594 300 -297 -588 1118 1102 -1137 -1154 707 357 -361 -715 1193 1176 -1184 -1201 743 375 -376 -746 1212 1195 -1198 -1215 753 380 -381 -754 1218 1201 -1201 -1219 756 382 -382 -756 1219 1202 -1203 -1220 757 382 -382 -757 1220 1203 -1203 -1220 757 382 -382 -757 1220 1203 -1203 -1220

MD 294 -294 294 -294 1683 -1683 1683 -1683

2

R 253,97 128,21 128,21 253,97 253,97 250,40 250,40 253,97FG -0,332 -0,168 -0,168 -0,332 -0,252 -0,248 -0,248 -0,252 ME 543,17 0 0 -543,17 814,76 0 0 -814,76MS 543,17 -543,17 814,76 -814,76

M

-180 -91 106 211 -258 -255 310 315 -320 -162 162 320 -364 -359 371 376 -359 -181 183 362 -390 -384 387 392 -371 -188 188 372 -396 -391 391 397 -375 -189 189 375 -398 -392 393 398 -376 -190 190 376 -399 -393 393 399 -376 -190 190 376 -399 -393 393 399 -376 -190 190 376 -399 -393 393 399

MD 190 -190 190 -190 393 -393 393 -393

3

R 253,97 128,21 128,21 253,97 253,97 250,40 250,40 253,97FG -0,332 -0,168 -0,168 -0,332 -0,252 -0,248 -0,248 -0,252 ME -681,185 0 0 681,185 -1021,778 0 0 1021,778MS -681,185 681,185 -1021,778 1021,778

DERECHOS RESERVADOS

103

M

226 114 -133 -264 324 319 -389 -395 402 203 -203 -401 456 450 -465 -472 450 227 -229 -453 489 482 -485 -492 466 235 -236 -467 497 490 -491 -498 470 237 -237 -470 499 492 -493 -500 471 238 -238 -471 500 493 -493 -500 472 238 -238 -472 500 493 -493 -500 472 238 -238 -472 500 493 -493 -500

MD -238 238 -238 238 -493 493 -493 493

4

R 253,97 128,21 128,21 253,97 253,97 250,40 250,40 253,97FG -0,332 -0,168 -0,168 -0,332 -0,252 -0,248 -0,248 -0,252 ME 0 -1081,6 1081,6 0 0 -1081,6 1081,6 0MS -1081,6 1081,6 -1081,6 1081,6

M

359 181 -212 -420 378 373 -450 -457 581 294 -294 -583 532 525 -543 -551 640 323 -325 -644 571 563 -567 -575 658 332 -333 -660 581 573 -574 -582 664 335 -335 -664 584 576 -576 -584 665 336 -336 -665 585 577 -577 -585 665 336 -336 -665 585 577 -577 -585 665 336 -336 -665 585 577 -577 -585

MD 746 -746 746 -746 505 -505 505 -505

5

R 253,97 128,21 128,21 253,97 253,97 250,40 250,40 253,97FG -0,332 -0,168 -0,168 -0,332 -0,252 -0,248 -0,248 -0,252 ME 172,38 0 0 -172,38 172,38 0 0 -172,38MS 172,38 -172,38 172,38 -172,38

M

-57 -29 34 67 -60 -59 72 73 -93 -47 47 93 -85 -84 87 88

-102 -51 52 103 -91 -90 90 92 -105 -53 53 105 -93 -91 92 93 -106 -53 53 106 -93 -92 92 93 -106 -53 53 106 -93 -92 92 93 -106 -54 54 106 -93 -92 92 93 -106 -54 54 106 -93 -92 92 93

MD 54 -54 54 -54 92 -92 92 -92

DERECHOS RESERVADOS

104

Fajas 2

MOMENTOS NEGATIVOS

CONDICIÓN DE CARGA

NODO 1 2 3 4 BARRA 1 - 4 1 - 2 2 - 1 2 - 3 3 - 2 3 - 4 4 - 3 4 - 1

1+2+4+5 Mu(-) 1283 -1283 1283 -1283 2673 -2673 2673 -2673

MOMENTOS POSITIVOS

CONDICIÓN DE CARGA

BARRA 1 - 2 2 - 3 3 - 4 4 - 1

TAPA PARED FONDO PARED 1+3+4 Mu(+) 1354 3479 3287 3479 1+2+5 Mu(+) 0,00 0,00 1665,00 0,00

Faja 3.

Faja 3

CONDICIÓN DE CARGA

NODO 1 2 3 4 BARRA 1 - 4 1 - 2 2 - 1 2 - 3 3 - 2 3 - 4 4 - 3 4 - 1

2

R 128,21 128,21 128,21 128,21 128,21 128,21 128,21 128,21 FG -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 ME 174,25 -174,25 174,25 -174,25 174,25 -174,25 174,25 -174,25MF 0 0 0 0

M

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

MD 174 -174 174 -174 174 -174 174 -174

DERECHOS RESERVADOS

105

3

R 128,21 128,21 128,21 128,21 128,21 128,21 128,21 128,21 FG -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 ME -218,069 218,069 -218,069 218,069 -218,069 218,069 -218,069 218,069MF 0 0 0 0

M

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

MD -218,069 218,069 -218,069 218,069 -218,069 218,069 -218,069 218,069

5

R 128,21 128,21 128,21 128,21 128,21 128,21 128,21 128,21 FG -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 -0,250 ME 129,54 -129,54 129,54 -129,54 129,54 -129,54 129,54 -129,54MF 0 0 0 0

M

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

MD 130 -130 130 -130 130 -130 130 -130

DERECHOS RESERVADOS

106

Fajas 3

MOMENTOS NEGATIVOS

CONDICIÓN DE CARGA

NODO 1 2 3 4 BARRA 1 - 4 1 - 2 2 - 1 2 - 3 3 - 2 3 - 4 4 - 3 4 - 1

2+5 Mu(-) 304 -304 304 -304 304 -304 304 -304

MOMENTOS POSITIVOS

CONDICIÓN DE CARGA

BARRA 1 - 2 2 - 4 3 - 4 4 - 1

PARED PARED PARED PARED 3 Mu(+) 109,00 109,00 109,00 109,00

DERECHOS RESERVADOS

107

Cálculo del Acero en Nodos.

5,125,7205,711

2010020,01001

1001

67721)(

ED

cmEpE

B

mkgMu

3

221093,1

50,1210025090,0

100677

11'90,0

100

DRCF

MuR

020,01032,67,185,085,07,185,085,0 322 RQ

yf

cfDBQAs

'

'11

282,0420050,1250,12100020,0 cmAs

217,4420050,12100141114min cmFy

DBAs

28,12201000018,02

110018,0 cmEBAsryt

21,133,182,033,1min cmAsAsAsAs

28,1 cmAsrytAsAsrytAs

298,111 cmAsa

mkgMu 167841)(

50,125,7205,711

2010020,01001

1001

ED

EpE

B

222

1077,450,1210025090,0

1001678

11'90,0

100

DBCF

MuR

049,01077,47,185,085,0 22 Q

DERECHOS RESERVADOS

108

268,2420025050,12100049,0 cmAs

217,4min cmAs

cmAsryt 8,1

285,433,168,2min cmAsAsAs

285,413 cmAsa

mkgMu 370123)(

1001 B

2010020,01001 EpE

5,125,7255,71 ED

105,050,1210025090,0

1003701

11'90,0

10022

DBCF

MuR

11,0105,006,47,185,085,0 2 Q

219,84200

25050,1210011,0 cmAs

217,4min cmAs

28,1 cmAsryt

219,814 cmAsa

mkgMu 254043)(

1001 B

DERECHOS RESERVADOS

109

201 E

15D

222

1002,51510025090,0

1002540

11'90,0

100

DBCF

MuR

052,01002,57,185,085,0 22 Q

420025015100052,0 As

264,4 cmAs

5min As

217,633,164,4min cmAsAsAs

217,612 cmAsa

mkgMu 643)(

1001 B

201 E

50,12D

2

221083,1

50,1210025090,0

100643

11'90,0

100

DBCF

MuR

0185,01083,174,67,185,085,0 2'2 Q

420025050,121000185,0 As

238,1 cmAs

217,4min cmAs

DERECHOS RESERVADOS

110

283,138,133,1min cmAsAsAs

28,1 cmAsrty

283,131 cmAsa Acero en los Tramos.

mkgMu 40,241421)(

1001 B

201 E

50,12D

222

1087,650,1210025090,0

10040,2414

11'90,0

100

DBCF

MuR

072,01087,67,185,085,0 22 Q

420025050,12100072,0 As

236,5 cmAs

217,4min cmAs

28,1 cmAsrty

226,511 cmAst

mkgMu 950,353921)(

1001 B

201 E

50,12D

DERECHOS RESERVADOS

111

10,050,1210025090,0

100950,3539

11'90,0

10022

DBCF

MuR

11,010,087,67,185,085,0 2 Q

420025050,1210011,0 As

219,8 cmAs

217,4min cmAs

28,1 cmAsrty

219,811 cmAst

mkgMu 99,431721)(

1001 B

201 E

50,17D

063,050,1710025090,0

10099,4317

11'90,0

10022

DBCF

MuR

066,0063,087,67,185,085,0 2 Q

420025050,1710067,0 As

2875,6 cmAs

283,5min cmAs

225,2 cmAsrty

2875,611 cmAst

DERECHOS RESERVADOS

112

mkgMu 79221)(

1001 B

201 E

50,12D

023,050,1210025090,0

100792

11'90,0

10022

DBCF

MuR

023,0025,087,67,185,085,0 2 Q

420025050,12100023,0 As

271,1 cmAs

217,4min cmAs

28,1 cmAsrty

227,214 cmAst

mkgMu 032)(

0As

217,4min cmAs

28,1 cmAsrty

28,116 cmAst

DERECHOS RESERVADOS

113

mkgMu 39,269543)(

1001 B

251 E

50,17D

2

221091,3

50,1710025090,0

10039,2695

11'90,0

100

DBCF

MuR

04,01091,37,185,085,0 22 Q

420025050,1710004,0 As

217,4 cmAs

283,5min cmAs

225,2 cmAsrty

254,515 cmAst

mkgMu 10,1026121)(

1001 B

251 E

50,12D

29,050,1210025090,0

10010,10261

11'90,0

10022

DBCF

MuR

37,029,07,185,085,0 2 Q

420025050,1210037,0 As

253,27 cmAs

DERECHOS RESERVADOS

114

217,4min cmAs

28,1 cmAsrty

253,2731 cmAst

mkgMu 10,1026121)(

1001 B

251 E

50,12D

29,050,1210025090,0

10010,10261

11'90,0

10022

DBCF

MuR

37,029,07,185,085,0 2 Q

420025050,1210037,0 As

253,27 cmAs

217,4min cmAs

28,1 cmAsrty

253,2731 cmAst

mkgMu 44,279142)(

1001 B

201 E

50,12D

DERECHOS RESERVADOS

115

079,050,1210025090,0

10044,2791

11'90,0

10022

DBCF

MuR

083,0079,07,185,085,0 2 Q

420025050,12100083,0 As

DERECHOS RESERVADOS

116

Vista Transversal del Tanque.

Detalle de las Fajas.

DERECHOS RESERVADOS