Calculo de La Estructura Del Techo Conico

Calculo de la Estructura del Techo Conico Soportado por Girders y Rafters

Pendiente del Techo (Slope)Componente Vertical 3/4 plgComponente Horizontal 12 plgPitch (pt) calculado 1/16 0.0625

Angulo con la horizontal 3.576

Pitch (pt) minimo 1/16 0.0625Angulo con la horizontal 3.576 Angulo minimo

Pendiente del FondoRango de Valores 1-2% Vertice hacia arribaValor Tipico 0.83% 1" / 120"Componente Horizontal 120"Componente Vertical 1"

Datos del Tanque Atmosférico

Diametro del Tanque 122 feetRadio del Tanque 61 feetMaterial del Techo A-36Esfuerzo permisible 23200 psiEspesor del Techo minimo por norma sin c.aCorrosion Permisible minima 0.0625 plgEspesor del Techo valor inicial asumido sin c.a. 0.25Corrosion Permisible establecida 0.0625Espesor del Techo valor inicial asumido con c.a. 0.3125Densidad del Material 0.283333 lbs/plg3Presión de Diseño Externa 0 psiAltura del Tanque 36.154 feet

Calculo de la Carga de DiseñoNota: Se hace a partir de asumir un espesor de diseño para el techo

Roof Live Load 25 lbs/ft2 Minimo API 3.10.2.1

Roof Plates 12.75 lbs/ft2

Pressure External 0.00 lbs/ft2Insulation 1.333333 lbs/ft2Snow 0 lbs/ft2

Carga de Diseño39.08 lbs/ft20.271 psi

Pendiente minima por drenaje del techo

De acuerdo a la densidad y espesor

asumido

Calculo del Espaciamiento entre Rafters

Según API 650 el espaciamiento máximo es:

1.-Entre rafters externos a los girders rings es: 6.28 feet 75.36 plg2.-Entre rafters internos a los girders rings es: 5.5 feet 66.00 plg

Si diametro < 60 ft lo más común es que no tenga girder rings, ya que con sólo los rafters es suficiente.

La longitud máxima de rafters y de girders es 30 ft

Longitud recomendada de rafters 20-24 feetLongitud recomendada de girders 24-30 feet

Numero de Girder Rings 2

Radio de Ubicación del Girder Ring #1 22 feetNumero de Girders en Girder Ring #1 5

Radio de Ubicación del Girder Ring #2 39.75 feetNumero de Girders en Girder Ring #2 10

Espaciamiento máximo en el anillo exterior (Outer Ring)

103.37 plgEspaciamiento asumido 75.36 plg

Numero Minimo de Rafters en el anillo exterior (Outer Ring)

Nmin 61.03 rafters

70 rafters

Numero de Rafters por cada girder 7

Espaciamiento máximo en el Girder Ring #2

Calculo Longitud de los Girders en el Girder Ring #2

Lgirder2 24.57 feet

Espaciamiento entre Rafters 3.51 feet42.11 plg

Si el valor calculado supera a los valores máximos por norma, entonces se toma el valor maximo o un valor un poco menor.

Numero asumido de Rafters (multiplo del numero de Girders interiores en el girder ring #2, 10 girders)

Espaciamiento asumido 42.11 plg66.00

Numero Minimo de Rafters en el Girder Ring #2

Nmin 44.67 rafters

50 rafters

Numero de Rafters por cada girder 5

Espaciamiento máximo en el Girder Ring #1

Calculo Longitud de los Girders en el Girder Ring #1

Lgirder1 25.86 feet

Espaciamiento entre Rafters 5.17 feet62.07 plg

Espaciamiento asumido 62.07 plg66.00

Numero Minimo de Rafters en el Girder Ring #1

Nmin 23.51 rafters

25 rafters

Diseño de los RaftersShell Ring

Maximum Rafters Span (Radio del Tanque) 21.25 feetAverage Rafter Spacing on Inner Girders 3.51 feet colocar formulaAverage Rafter Spacing on Shell 5.47 feet colocar formulaAverage Plate Width 4.49 feet

Maximum Bending Moment

Mmax=w*L^2 /8

Calculo de la Carga distribuida sobre el rafter (w) 15.58 lbf/plgLongitud del Rafter (L) 21.25 feet

255 plg

Mmax 126,652.51 lbf-plg



Momento de Inercia requerido

Z req.= Mmax/Sd 5.46 plg3

Perfil del Rafter seleccionado C8 x 11.5 Momento de Inercia 8.14 plg3 OKPeso Unitario 11.50 lbs/ft

Girder Ring #2Maximum Rafters Span (Radio del Tanque) 21.25 feetAverage Rafter Spacing on Inner Girders 2.59 feet colocar formulaAverage Rafter Spacing on Shell 4.91 feet colocar formulaAverage Plate Width 3.75 feet


Mmax=w*L^2 /8

Calculo de la Carga distribuida sobre el rafter (w) 13.03 lbf/plgLongitud del Rafter (L) 21.25 feet

255 plg





Girder Ring #1Maximum Rafters Span (Radio del Tanque) 22 feetAverage Rafter Spacing on Outer Girders 5.17 feet colocar formulaAverage Plate Width 2.59 feet


Mmax=w*L^2 /8

Calculo de la Carga distribuida sobre el rafter (w) 9.10 lbf/plgLongitud del Rafter (L) 22 feet

264 plg





Girder Design

Girder Ring #2

Radio Girder Ring #2Length Girder in Girder Ring #2

Calculo de la Carga distribuida sobre los Girders


Mmax=w*L^2 /8

lbf/plgfeetplg

Mmax - lbf-plg


Z req.= Mmax/Sd #DIV/0! plg3

Perfil del Rafter seleccionado C6 x 8.2 Momento de Inercia 4.38 plg3 #DIV/0!Peso Unitario 8.20 lbs/ft

Girder Ring #1

Radio Girder Ring #1Length Girder in Girder Ring #1

Calculo de la Carga distribuida sobre los Girders


Mmax=w*L^2 /8

lbf/plgfeetplg

Mmax - lbf-plg


Z req.= Mmax/Sd - plg3


Calculo de la Columna Central

Altura adicional de la columna (Por el angulo del techo) 3.81 feet

Total Longitud de la columna (Htanque+Hadicional) 39.97 feet479.60 plg

Radio de giro requerido (L / 180) 2.66 plg

Columna seleccionada PIPE 8" SCH 40 A-53 Radio de giro 2.94 plg OKPeso Unitario 28.55 lbs/ft

Calculo de las Columnas Intermedias en Girder Ring #2





Calculo de las Columnas Intermedias en Girder Ring #1





Calculo del Peso Total del Techo

1.- Peso de las planchas del Techo

W1 149273.04 lbs

Area del Techo 1685909.29 plg211707.70 ft2

2.- Peso de los Rafters en Girder Ring #2

Peso por unidad de longitud del perfil seleccionado 11.50 lbs/ftNumero de Rafters 70

W2 17106.25 lbs

2.- Peso de los Rafters en Girder Ring #1

Peso por unidad de longitud del perfil seleccionado - lbs/ftNumero de Rafters 24.566906598

W2 0.00 lbs

3.- Peso de la Columna Central

Peso por unidad de longitud de Columna seleccionada 28.55 lbs/ft

W3 1141.20 lbs

3.- Peso de las Columnas Intermedias en Girder Ring #2

Peso por unidad de longitud de Columna seleccionada - lbs/ft

W3 0.00 lbs

3.- Peso de las Columnas Intermedias en Girder Ring #1

Peso por unidad de longitud de Columna seleccionada 28.55 lbs/ft

W3 0.00 lbs

Peso Total del Techo 167520.50 lbs

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