Diseño del sistema estructural que soporta el techo de un tanque cónico soportado de 4000 m³ según la norma ANSI/AISC 360 para garantizar la seguridad estructural en su aplicación

Abstract

El presente trabajo de suficiencia profesional tiene como objetivo diseñar el sistema estructural que soporta el techo de un tanque cónico soportado integrando la teoría de resistencia de materiales y la norma ANSI/AISC 360, con la finalidad de obtener un sistema estructural que pueda soportar de manera segura todas las combinaciones de carga solicitadas por la norma API 650. El diseño se desarrolló usando un método analítico partiendo de las recomendaciones normativas como la máxima relación de esbeltez o espesores mínimos recomendados para cada tipo de elemento estructural dada por las normas existentes, a partir de estos recomendaciones y usando los métodos de cálculo de la teoría de resistencia de materiales se pudo determinar la combinación de carga crítica y como estas actúan sobre cada elemento del sistema estructural, con lo cual se pudo dimensionar el tipo de perfil para cada elemento estructural. Se verifico que el sistema estructural diseñado analíticamente puede soportar cada combinación de carga requerida por la norma API 650 realizando un análisis por elementos finitos, este análisis se desarrolló en el software Sap2000 dado que nos permite obtener resultados confiables usando únicamente elementos tipo barra y placa para representar nuestro modelo.

The purpose of this professional sufficiency work is to design the structural system that supports the roof of a conical tank supported by integrating the theory of material resistance and the ANSI/AISC 360 standard, in order to obtain a structural system that can safely support all load combinations requested by the API 650 standard. The design was developed using an analytical method based on regulatory recommendations such as the maximum slenderness ratio or minimum thicknesses recommended for each type of structural element given by existing standards. Based on these recommendations and using the calculation methods of the theory of strength of materials, it was possible to determine the combination of critical loads and how they act on each element of the structural system, which allowed the type of profile for each structural element to be dimensioned. It was verified that the analytically designed structural system can support each load combination required by the API 650 standard by performing a finite element analysis. This analysis was developed in the Sap2000 software since it allows us to obtain reliable results using only bar and plate type elements to represent our model.