Análisis Numérico Computacional de la Estructura de Soporte para un Tanque de Almacenamiento de Agua Pluvial

Esta investigación ha evaluado la viabilidad de un diseño para una estructura de soporte destinada a un tanque de almacenamiento de agua pluvial. Se utilizó software CAD/CAE para llevar a cabo un análisis numérico computacional debido a que estas herramientas permiten predecir comportamientos de elementos sometidos a condiciones específicas, sin necesidad de construcción. La necesidad de este diseño surge de la importancia de desarrollar un sistema integral para la captación de agua de lluvia, como una alternativa sostenible para el suministro de agua. Se estableció una capacidad de almacenamiento de 500 litros, considerando los tanques plásticos disponibles en el mercado local, para determinar las dimensiones y la carga que la estructura debe soportar. El modelado tridimensional se realizó utilizando una tubería cuadrada de acero estructural de 50 mm (2 plg), la cual fue discretizada mediante un mallado. Este proceso se validó alcanzando skewness de 0.2401, con un total de 414 651 elementos y 601 334 nodos, y se definieron las condiciones iniciales y de contorno correspondientes. El esfuerzo de Von Mises obtenido fue de 189.5 MPa, lo cual está por debajo del límite de fluencia para el acero estructural. Además, la deformación en los elementos estructurales no superó los 0.83 mm. El diseño se validó mediante un análisis del factor de seguridad, el cual fue de 1.746, aproximándose al valor recomendado para estructuras de soporte.