88340558 60257 calculos hidraulicos estructurales motupe

Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo Escuela Profesional de Ingeniería Civil

Diseño de Obras Hidraulicas Msc. Ing. José Arbulu Ramos

DISEÑO DE LA BOCATOMA LA LECHE - MOTUPE

1. Generalidades:

2. Tipo de Bocatoma:

El tipo de bocatoma que hemos considerado en muestro proyecto es de Barraje Mixto, el cual consta de:(a) Una presa derivadora impermeable (concreto ciclópeo)(b) Un frente de regulación y limpia, perpendicular al sentido de la corriente(c) Un frente de captación

3. Ubicación:

4. Caudales de diseño:

Qmax = 169.24 m³/sQmedio = 11.00 m³/sQminimo = 0.03 m³/s

Qdiseño = 75% Qmáx

Qdiseño = 126.93 m³/s

5. Cálculo del Coeficiente de Rugosidad:

1.- Valor basico de rugosidad por cantos rodados y arena gruesa2.- Incremento por el grado de Irregularidad (poco irregular)3.- Incremento por el cambio de dimenciones ocasionales 4.- Aumento por Obstrucciones por arrastre de raices5.- Aumento por Vegetacion

n = 0.046

6. Determinación de la Pendiente en el lugar de estudio:

Km Cota-1.9 0+1639.99 140.08

0+0.00 141.98-1639.99

Ancho de Plantilla (b) = 78.00 m En función a la topografía dada y procurando que la longitud del

Pendiente (S) = 0.0012 barraje conserve las mismas condiciones naturales del cauce, conel objeto de no causar modificaciones en su régimen.

7. Construcción de la Curva de Aforo:

COTAArea

PerímetroRadio

Acumulada Hidraulicom.s.n.m (m²) (m) (m)140.00141.00 45.51 105.03 0.4333 0.5726142.00 104.79 132.80 0.7891 0.8539143.00 173.25 142.47 1.2160 1.1393144.00 246.31 152.15 1.6188 1.3787

La Bocatoma a diseñar, es una estructura hidráulica destinada a captar las aguas de los ríos La Leche- y Motupe, ubicada en la confluencia de estos y destinadas para irrigar terrenos de cultivo tanto en la margen derecha, como la margen izquierda, a través de canales alimentadores.

La captación se encuentra ubicada en el en la sección transversal 0+560, tal como lo muestra el plano topográfico, considerando que esta es la mejor alternativa para evitar la una gran sedimentación. Además el barraje se ubica perpendicular a la dirección de las aguas del río.

El calculo de la pendiente se ha obtenido en el perfil longitudinal, esta pendiente está comprendida entre los tramos del kilometraje :

Para la construcción de la Curva de Aforo tenemos en cuenta la seccion traversal del río en el lugar de emplazamiento de la obra, para ello calculamos las áreas y perímetros mojados a diferentes elevaciones.

Para diferentes niveles de agua en el río calculamos el caudal con la fórmula de Manning: Haciendo uso del Autocad determinamos las áreas y perímtros y por ende los Caudales.

R(2/3)



Con el gráfico de Curva de Aforo obtenemos las cotas necesarias para el Diseño:

Caudal Cota(m³/s) (m.s.n.m)

Qdiseño 126.93 142.80

8. Cotas y Altura del Barraje:

8.1. Calculo de la cota de Cresta del Aliviadero:

8.1.1. Cálculo de la Altura del Barraje P:

Datos :Q = 126.93 m³/sb = 78.00 mn = 0.046S = 0.0012

Por tanteo :

169.67 = 169.63

P = 1.62 m

CFC : Cota de fondo de la razante

CFR = 140.00 msnm

h sed: También llamado Altura del Umbral del vertedero de captación. Según el Ingº César Arturo Rosell C.este no debe ser menor de 0.60., pero por consideraciones especiales,tomaremos 0.3m

hsed = 0.30 m

141.62

P = 1.62 m

0.30 m140.00

8.2. Longitud del barraje fijo y del barraje movil

a. Dimensionamiento:

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300139.5

140.5

141.5

142.5

143.5

144.5

1

2

3

4

5

Curva de Aforo

Q ( m³ / s )

Cota

( m

.s.n.

m.)

142.80 msm

Q=1n

. R2/3 . S1/2 . A

Q . nS1/2

=(b . d )( b . db+2d )

2/3



a.1 Por relacion de areas

El area hidraulica del canal desarenador tiene una relacione de 1/10 del area obstruida por el aliviadero, teniendose :

…………(1) donde:

P

78 - Ld

A1 = P x Ld A2 = P ( 78 - 2Ld )

Remplazando estos valores, tenemos que: P x Ld =

1.62 x Ld = 1.62 x ( 78 - Ld )/10

Ld = 6.17 m

Entonces : 78 - Ld = 67.83 m

a.2 Longitud de compuerta del canal desarenador (Lcd)

Lcd = Ld/2= 3.08 m

Se usara 2 Compuertas de: 120 plg x 84 plg

Lcd = 3.05 m

a.3 Predimensionamiento del espesor del Pilar (e)

e = Lcd /4 = 0.76 m

Consideramos : e = 0.80 m

b. Resumen: Dimensiones reales del canal de limpia y barraje fijo.

68.7 m

8.3. Cálculo de la Carga Hidráulica:

hv H

heh1= V1² / (2g)

P = 1.62 m

d1

Donde: H: Carga de Diseñohe: Altura de agua antes del remanso de depresiónhv: Carga de Velocidad

P: Longitud de Paramento

A1 = A2 /10

Cuando venga la máxima avenida o caudal de diseño por el ría se abrirá totalmente las compuertas de limpia dividiéndose el caudal en dos partes: lo que pasa por encima del aliviadero y lo que va por las compuertas de limpia, obteniéndose la siguiente igualdad:

A1 A2

Ld



Q diseño max. = Qaliviadero + Qcanal.limpia

a. Descarga en el Cimacio:

Qc: Dercarga del CimacioC: Coeficiente de DescargaL: Longitud Efectiva de la Cresta

Si se hace uso de esta ecuación se debe tener en cuenta que la longitud del barraje disminuye debido a

para la cresta de cimacio sin control.

Donde: L = Longitud efectiva de la crestaH =Lr = Longitud bruta de la cresta =N = Numero de pilares que atraviesa el aliviadero =Kp = Coef. de contrac. de pilares (triangular) Ka = Coeficiente de contraccion de estribos

el barraje fijo y movil. El caudal calculado debe ser igual al caudal de diseño.

Los valores del 2º miembro nos permiten corregir a "C" sin considerar las pérdidas por rozamiento:En las Copias entregadas por el Profesor del curso, encontramos las definiciones y la forma de encontrar estos valores.

a) Por efecto de la profundidad de llegada:

P/H = 1.62

b) Por efecto de las cargas diferentes del proyecto:

he = H he/H = 1.00

c) Por efecto del talud del paramento aguas arriba:

P/H = 1.62

d) Por efecto de la interferencia del lavadero de aguas abajo:

(Hd + d) / Ho = (P+Ho)/Ho= 2.62

e) Por efecto de sumergencia:

Hd / he = 2/3 Ho/ Ho = 0.67

* Remplazamos en la ecuación (D):

* Remplazando en la formula de "Q" (caudal sobre la cresta de barraje fijo) tenemos que:

b. Descarga en canal de limpia (Qcl)

La fórmula a utilizar para el cálculo de la carga del proyecto

Qc = C x L x H3/2

He: Carga sobre la cresta incluyendo hv

La longitud efectiva de la cresta (L) es:

L = Lr - 2 ( N x Kp + Ka) x H

Carga sobre la cresta .

"H" se calcula asumiendo un valor , calcular el coeficiente de descarga "C" y calcular el caudal para

Reemplazando en la ecuación la Longitud efectiva para H asumido es:

− Cálculo del coeficiente de descarga variable para la cresta del cimacio sin control:

C = Co x K1 x K2 x K3 x K4



Se considera que cada compuerta funciona como vertedero, cuya altura P Para ello seguiremos iterando, igual que anteriormente asumiendo un valor de h, para ello usaremos las siguientes fórmulas:

Donde :

L =h =

N =Kp =Ka =

* Cálculo del coeficiente de descarga variable para la cresta del cimacio sin control:

C=

a) Por efecto de la profundidad de llegada:

P/h = 0.000

b) Por efecto de las cargas diferentes del proyecto:

he = H he/h = 1.00

c) Por efecto del talud del paramento aguas arriba:

P/h = 0.000

d) Por efecto de la interferencia del lavadero de aguas abajo:

(Hd + d) / Ho = (P+ho)/ho= 1.00

e) Por efecto de sumergencia:

Hd / he = 2/3 ho/ ho = 0.67

* Remplazamos en la ecuación (D):

* Remplazando en la formula de "Q" (caudal sobre la cresta de barraje fijo) tenemos que.

Qt = Q c + 2*Q cl

Qt = 326.31 m³/s

Este valor no cumple con el caudal de diseño, tendremos que asumir otro valor de "H"

Siguiendo este proceso de iteracion con el tanteo de "H" resultan los valores que aparecen en el cuadro de la siguiente. En este cuadro iterar hasta que

CUADRO PARA EL PROCESO ITERATIVO

Ho (m) Co K1 K2 K31.00 3.94 1.00 1.00 1.00

3.10 1.00 0.77 0.770.70 3.93 1.00 1.00 1.00

3.10 1.00 0.77 0.770.40 3.91 1.00 1.00 1.00

3.10 1.00 0.77 0.77

Qd = C * L'' * hi3/2

L1 =

Co x K1 x K2 x K3 x K4

c. Descarga Máxima Total (Q T):

B357

rolo: Este valor debe hacer que M364 pase el valor de Qt



(aliviadero) Para (canal de limpia)

8.4. Cálculo de la Cresta del Cimacio:

Ho = 0.52 m

P = 1.62 m

R

La sección de la cresta de cimacio, cuya forma se aproxima a la superficie inferior de la lámina vertienteque sale por el vertedor en pared delgada, constituye la forma ideal para obtener óptimas descargas, dependien-do de la carga y de la inclinación del paramento aguas arriba de la sección.

Considerando a los ejes que pasan por encima de la cresta, la porción que queda aguas arriba del origense define como una curva simple y una tangente o una curva circular compuesta; mientras la porción aguas abajoestá definida por la siguiente relación:

90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 3500.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1

3

5

Q M vs Ho

Q (m3/s)

Ho (m

)

Ho = 0.52 m

Qt = 126.93 m³/s

0.0 0.5 1.0 1.5 2.00

50

100

150

200

250

300

269.91

157.81

67.88

Ho vs Qc

Ho (m)

Qc (

m3/

s)

Yc

Xc

R

YHo

=Kx( XHo

)n



En las que "K" y "n" son constantes que se obtienen de la Figura 1 de la Separata dada en Clase.

Determinación del caudal unitario: (q)

q= Qc / Lc =

Velocidad de llegada (V):V= q /(Ho+P)=

Carga de Velocidad

Altura de agua antes del remanso de depreción (he):

he = Ho - hv =

Determinación de "K" y "n" haciendo uso de la Fig. 1 y la relación hv/Ho:

hv/Ho= 0.045Talud: Vertical

Valores para dibujar el perfil aguas abajo: Perfil Creager

pués de este límite se mantiene recto hasta la siguiente curva al pie del talud (aguas abajo):

X (m) Y (m) 2.758 Ho=0.000 0.000.100 -0.040.300 -0.280.500 -0.730.700 -1.360.900 -2.161.100 -3.121.300 -4.251.500 -5.531.700 -6.971.900 -8.552.100 -10.292.300 -12.162.500 -14.18

La porción del perfil que queda aguas arriba de la cresta se ha considerado como una curva circular

Con hv/Ho: 0.045 ingresamos a los nomogramas, de donde se obtiene:

0.252

0.100

hv = V2/2g =

Según la figura 2 de la Separata la Curva del Perfil Creager es hasta una distancia igual a 2.758Ho, des-

compuesta. Los valores de R1, R2, Xc, Yc se dan en la fig. 1.a de la separata:

Xc/Ho=

Yc/Ho=

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

-14.00

-12.00

-10.00

-8.00

-6.00

-4.00

-2.00

0.00

PERFIL CREAGER

YHo

=Kx( XHo

)n



0.500

0.205

Ubicación de los elementos para el dibujo de la curvatura aguas arriba:

8.5. Cálculo de los Tirantes Conjugados:

Dc = 0.60 m

P = 1.62 m

Aplicando la Ecuacion de Bernoulli entre los puntos 1 y 2:

Tenemos: z + dc + hvc = d1 + hv1 + ΣhpΣhp: pérdidas de energía (por lo general se desprecian, debido a su magnitud)

Determinación del tirante Crítico:

dc=

Cálculo de la Carga de Velocidad Crítica:

Vc=

2.52 0.11

2.52

Determinación del Número de Froude:

Este es un resalto inestable. Cuyo oleaje producido se propaga hacia aguas abajo. Cuando se posible evitareste tipo de poza. Entonces podemos profundizar la poza en una profundidad =

R1/Ho=

R2/Ho=

hvc=

Reemplazando obtenemos el d1:

z + dc + hvc = d1 + q2/(2*g*d12)

d13 -

Determinación del Tirante Conjugado 2: d2

1

= d1 +

d1 2 += 0

a

bc

d

R1-R2

R1

a

a

R2

R2

Talud Vertical

d2=−d1

2+√(

d1

2

4+

2 v12 d1

g)

F=v1

√g∗d1

rolo:F menor que 1.7: no necesita estanque(Lp=4dz)F(1.7-2.5):No se necesita dadosF(2.5-4.5):Usar poza fig.11



4.32 0.11

8.6. Cálculo del Radio de Curvatura al pie del Talud:

R=

8.7. Longitud del estanque amortiguador o poza de disipación:

a) Número de Froude:

* Con el valor de F, se puede determinar el tipo de Estanque que tendrá la Bocatoma, el cual según la se-parata será:

F= 6.92TIPO II

8.81

* Ver la Figura 12 de la Separata para el cálculo de Lp

2.56 Lp=

b) Según Lindquist:

Lp = 5(d2-d1) Lp=

c) Según Safranez:

Lp = Lp=√(g*d1)

d) Finalmente tomamos el valor promedio de todas las alternativas:

Longitud promedio de la poza

8.8. Profundidad de la Cuenca:

0.206 m

8.9. Cálculo del Espesor del Enrocado:

H = ( P + Ho ) = 2.22 m.

q = 1.45

8.10. Cálculo de la Longitud del Enrocado:

Según W. G. Bligh, la longitud del empedrado está dado por la sgte fórmula:

donde:H: carga de agua para máximas avenidasq: caudal unitarioc: coeficiente de acuerdo al tipo de suelo

8.11. Longitud del Solado Delantero: Ls =

Ls=

z + dc + hvc + e = d1 + q2/(2*g*d12)

d13 -

Esta dado por la ecuación: R = 5d1

V1=

L/d2=

6xd1xV1

S = 1.25 d1=

= 0d1 2 +

e '=0. 6∗q1/2( H / g )1/4

d2=−d1

2+√(

d1

2

4+

2v12 d1

g)

F=v1

√g∗d1

L=c√ H∗(0 .642√q−0 .612)

E617

rolo: Usar figura 11,12 o 13 dependiendo del tipo de Estanque(La que dice "Long. De Resalto")



8.12. Espesor de la Poza Amortiguadora:

La subpresión se hallará mediante la siguiente formula:

donde:Peso especifico del agua

b = Ancho de la secciónc = Coeficiente de subpresión, varia ( 0 - 1 )h = Carga efectiva que produce la filtración

h' = Profundidad de un punto cualquiera con respecto a A, donde se inicia la filtración.(h/L)Lx = Carga perdida en un recorrido Lx

Mediante la subpresión en el punto "x", se hallará el espesor de la poza, asumimos espesor de:

141.62msnm

0.25 (P+H)

Ho = 0.52 m ###

1.25*(P+H) 2.14 m.

P = 1.62 m.

e=0.30

0.7 m. 4.00

3.00 m.

e=0.30

* Predimensionado de los dentellados posteriores y delanteros:

###

0.39 m.

γ=



1 3 5 7 9 11 13 15

-5000

-4500

-4000

-3500

-3000

-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0DIAGRAMA DE PRESIONES

X

Sp



8.13. Diseño de las Ventanas de Captación:

a) Cálculo de la Captación Margen Derecha:

Caudal : Q = 5.620 m³/s

Ancho de Solera : b = 3.00 m

Talud : Z =

Rugosidad : n = 0.0150

Pendiente : S = 0.0025

Tirante Normal : Y = 0.8300 m

Area Hidraulica: A = 2.4900 m²

Perimetro Mojado: P = 4.6600 m

Radio Hidraulico: R = 0.5343 m

Espejo de Agua: T = 3.0000 m

Velocidad: v = 2.2570 m/s

Carga de Velocidad: hv = 0.2596 m

Energia Especifica: E = 1.090 m-Kg/Kg

Numero de Froude: F = 0.7910

Calculo de borde Libre .

BL = Yn /3 = 0.28 m.

Usaremos : BL = 0.30

Resultados:

B.L. 0.30 m.

Yn 0.83 m.

3.00 m.

b) Díseño del Canal de Conducción:

Caudal : Q = 5.620 m³/s

Ancho de Solera : b = 1.50 m

Talud : Z = 1.00

Rugosidad : n = 0.0150

Pendiente : S = 0.0025

Tirante Normal : Y = 0.8500 m

Area Hidraulica: A = 1.9975 m²

Perimetro Mojado: P = 3.9042 m

Radio Hidraulico: R = 0.5116 m

−−−−− DATOS −−−−−

−−−−− DATOS −−−−−

F845

rolo: ajustar según topografía



Espejo de Agua: T = 3.2000 m

Velocidad: v = 2.8135 m/s

Carga de Velocidad: hv = 0.4035 m

Energia Especifica: E = 1.253 m-Kg/Kg

Numero de Froude: F = 1.1370

Calculo de borde Libre .

BL = Yn /3 = 0.28 m.

Usaremos : BL = 0.30 m.

c) Transicion que unira el canal de captacion y el canal de conduccion:

Qcaptación=

T

Lt

Longitud de transicion.

Para α = 12.50 °.

Lt = (T - t) * Ctg 12.5° / 2

Donde : T = 3.80 m.

t = 3.00 m.

Remplazando : Lt = 1.804

Asumimos : Lt = 2.00 m.

d) Diseño de las Ventanas de Captación:

Consideraciones:

* Las Dimensiones de las ventanas de capatación se calcularán para el caudal máximo a captar (derivar) y para la época de estiaje (carga hidráulica a la altura del barraje).

* La elevación del fondo del canal respecto a la razante en el río no debe ser menor que 0.30m, dependiendo de la clase de material en arrastre.

* Para evitar que rocas de gran tamaño y cantidad de árboles que acarrea en épocas de crecidas ingresen a la captación, se propone la protección mediante un sistema de perfiles que irán fijos en un muro de concreto.

* El eje de captación será perpendicular con el eje del río.

141.6msnm

140.0msnm



DISEÑO DE LA BOCATOMA LA LECHE - MOTUPE

El tipo de bocatoma que hemos considerado en muestro proyecto es de Barraje Mixto, el cual consta de:Una presa derivadora impermeable (concreto ciclópeo)Un frente de regulación y limpia, perpendicular al sentido de la corriente

Valor basico de rugosidad por cantos rodados y arena gruesa 0.028Incremento por el grado de Irregularidad (poco irregular) 0.005Incremento por el cambio de dimenciones ocasionales 0.005Aumento por Obstrucciones por arrastre de raices 0.000

0.008

Cota140.08141.98

En función a la topografía dada y procurando que la longitud delbarraje conserve las mismas condiciones naturales del cauce, conel objeto de no causar modificaciones en su régimen.

1/nQ

0.000.5726 21.9780 0.0340 19.49460.8539 21.9780 0.0340 66.93931.1393 21.9780 0.0340 147.65191.3787 21.9780 0.0340 254.0331

La Bocatoma a diseñar, es una estructura hidráulica destinada a captar las aguas de los ríos La Leche- y Motupe, ubicada en la confluencia de estos y destinadas para irrigar terrenos de cultivo tanto en la margen derecha,

considerando que esta es la mejor alternativa para evitar la una gran sedimentación. Además el barraje se ubica perpendicular a la dirección de las aguas del río.

Para la construcción de la Curva de Aforo tenemos en cuenta la seccion traversal del río en el lugar de emplazamiento de la obra, para ello calculamos las áreas y perímetros mojados a diferentes elevaciones.

R(2/3) S(1/2)

(m³/s)



d (m) Q.n/S^0.5 bd(bd/(b+2d))^2/31.00 169.6726 76.69451.30 169.6726 118.16981.62 169.6726 169.6300

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300139.5

140.5

141.5

142.5

143.5

144.5

1

2

3

4

5

Curva de Aforo

Q ( m³ / s )

Cota

( m

.s.n.

m.)



El area hidraulica del canal desarenador tiene una relacione de 1/10 del area

N de pilares= 4

N de comp.= 2.00

A2 = P ( 78 - 2Ld )

Px (78 - 2Ld)/10

ARMCO MODELO 400(Ver Anexo de Libro Bocatomas Ingº Arbulú)

Dimensiones reales del canal de limpia y barraje fijo.

hd

d2

Altura de agua antes del remanso de depresiónCarga de VelocidadLongitud de Paramento

A1 = Area del barraje movil

A2 = Area del barraje fijo

Cuando venga la máxima avenida o caudal de diseño por el ría se abrirá totalmente las compuertas de limpia dividiéndose el caudal en dos partes: lo que pasa por encima del aliviadero y lo que va por las compuertas de

A2



Q diseño max. = Qaliviadero + Qcanal.limpia …………….(A)

…………….(B)

Dercarga del CimacioCoeficiente de DescargaLongitud Efectiva de la Cresta

Si se hace uso de esta ecuación se debe tener en cuenta que la longitud del barraje disminuye debido a

…………….(C)

Longitud efectiva de la cresta1.00

Longitud bruta de la cresta = 68.7Numero de pilares que atraviesa el aliviadero = 1.00 (Que es este valor)Coef. de contrac. de pilares (triangular) 0.00Coeficiente de contraccion de estribos 0.10 (Estribos redondeados)

el barraje fijo y movil. El caudal calculado debe ser igual al caudal de diseño.

L = 68.50m

…………….(D)

Los valores del 2º miembro nos permiten corregir a "C" sin considerar las pérdidas por rozamiento:En las Copias entregadas por el Profesor del curso, encontramos las definiciones y la forma de

Por efecto de la profundidad de llegada: (Fig. 3 de Copias)

Co = 3.94

Por efecto de las cargas diferentes del proyecto:

1.00

Por efecto del talud del paramento aguas arriba:

1.00

Por efecto de la interferencia del lavadero de aguas abajo:

1.00 No aparece en la gráfica

1.00

C = 3.94m

Remplazando en la formula de "Q" (caudal sobre la cresta de barraje fijo) tenemos que:

Qc = 269.91 m³/s

cálculo de la carga del proyecto es:

Carga sobre la cresta incluyendo hv

- 2 ( N x Kp + Ka) x H

Carga sobre la cresta . Asumida

r , calcular el coeficiente de descarga "C" y calcular el caudal para

Longitud efectiva para H asumido es:

Cálculo del coeficiente de descarga variable para la cresta del cimacio sin control:

C = Co x K1 x K2 x K3 x K4

(Fig. 4 de Copias. K1=C/Co)

K1 =

(Fig. 5 de Copias. K2=C1/Cv)

K2 =

(Fig. 7- Copias. K3=C0/C)

K3 =

(Fig. 8 de Copias. K4=Co/C)

K4 =

J243

rolo: Asumir cualquier valor(por defecto 1)



Se considera que cada compuerta funciona como vertedero, cuya altura P P = 0.00Para ello seguiremos iterando, igual que anteriormente asumiendo un valor de h, para ello usaremos

Longitud efectiva de la crestaCarga sobre la cresta incluyendo hv 2.62 m.

Longitud bruta del canal 6.10 m.Numero de pilares que atraviesa el aliviadero 0.00Coef. de contrac. de pilares (triangular) 0.00Coeficiente de contraccion de estribos 0.10 (Estrivos redondeados)

L = 5.57m

Cálculo del coeficiente de descarga variable para la cresta del cimacio sin control:

…………….(D)

Por efecto de la profundidad de llegada: (Fig. 3 de Copias)

Co = 3.10

Por efecto de las cargas diferentes del proyecto:

1.00

Por efecto del talud del paramento aguas arriba:

1.00

Por efecto de la interferencia del lavadero de aguas abajo:

0.77

1.00

C = 2.39m

Remplazando en la formula de "Q" (caudal sobre la cresta de barraje fijo) tenemos que.

Qcl = 56.40 m³/s

Qt = Q c + 2*Q cl

Qd = 126.93 m³/s

Este valor no cumple con el caudal de diseño, tendremos que asumir otro valor de "H"

Siguiendo este proceso de iteracion con el tanteo de "H" resultan los valores que aparecen en el cuadro de la siguiente. En este cuadro iterar hasta que Qt = 126.93 m³/s

CUADRO PARA EL PROCESO ITERATIVO

K3 K4 L efect. Qc - Qcl QT1.00 1.00 68.50 269.91 326.31

269.910.77 1.00 5.57 56.401.00 1.00 68.56 157.81 194.39

157.810.77 1.00 5.63 36.581.00 1.00 68.62 67.88 97.92

67.880.77 1.00 5.69 30.04

Qd = C * L'' * hi3/2 L = L1 - 2 ( N * Kp + Ka) x h

Co x K1 x K2 x K3 x K4

(Fig. 4 de Copias. K1=C/Co)

K1 =

(Fig. 5 de Copias. K2=C1/Cv)

K2 =

(Fig. 7- Copias. K3=C0/C)

K3 =

(Fig. 8 de Copias. K4=Co/C)

K4 =



Ho = 0.52 m

Ho = 0.52 m Qc = 100 m³/sQ cl (2 compuertas)= Qc = 27.06 m³/s

141.62 m.s.n.m.

Ø

140.00 m.s.n.m.

La sección de la cresta de cimacio, cuya forma se aproxima a la superficie inferior de la lámina vertienteque sale por el vertedor en pared delgada, constituye la forma ideal para obtener óptimas descargas, dependien-do de la carga y de la inclinación del paramento aguas arriba de la sección.

Considerando a los ejes que pasan por encima de la cresta, la porción que queda aguas arriba del origense define como una curva simple y una tangente o una curva circular compuesta; mientras la porción aguas abajo

90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 3500.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1

3

5

Q M vs Ho

Q (m3/s)

Ho (m

)

0.0 0.5 1.0 1.5 2.00

50

100

150

200

250

300

269.91

157.81

67.88

Ho vs Qc

Ho (m)

Qc (

m3/

s)

YHo

=Kx( XHo

)n



En las que "K" y "n" son constantes que se obtienen de la Figura 1 de la Separata dada en Clase.

1.45

0.68 m/s

0.02 m

Altura de agua antes del remanso de depreción (he):

0.50 m

Determinación de "K" y "n" haciendo uso de la Fig. 1 y la relación hv/Ho:

K= 1.51n= 1.843

Valores para dibujar el perfil aguas abajo: Perfil Creager

pués de este límite se mantiene recto hasta la siguiente curva al pie del talud (aguas abajo):

1.43416

La porción del perfil que queda aguas arriba de la cresta se ha considerado como una curva circular

ingresamos a los nomogramas, de donde se obtiene:

0.13 m

0.05 m

m3/s/m

de la Separata la Curva del Perfil Creager es hasta una distancia igual a 2.758Ho, des-

, Xc, Yc se dan en la fig. 1.a de la separata:

Xc=

Yc=

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

-14.00

-12.00

-10.00

-8.00

-6.00

-4.00

-2.00

0.00

PERFIL CREAGER

YHo

=Kx( XHo

)n



0.26 m

0.11 m 0.1534

Ubicación de los elementos para el dibujo de la curvatura aguas arriba:

hd

h1

d2d1

Lp

Aplicando la Ecuacion de Bernoulli entre los puntos 1 y 2:

Σhp: pérdidas de energía (por lo general se desprecian, debido a su magnitud)

0.599 m

vc =√(g*dc)

2.425 m/s

0.300 m

q = Q/B Por uqe considera carga de velocidad en el primer miembro?

q = 1.45

0.11 0.2300 -0.01 = 0

6.32 m/s

1.26 m

F= 4.21 Este valor vuela

Este es un resalto inestable. Cuyo oleaje producido se propaga hacia aguas abajo. Cuando se posible evitarEntonces podemos profundizar la poza en una profundidad = 1.80 m

R1=

R2=

dc = (Q2/gB2)1/3

/ d12

d1=

V1=

d2=

2

= 0 = 0

a

bc

d

R1-R2

R1

a

a

R2

R2

Talud Vertical

rolo:F menor que 1.7: no necesita estanque(Lp=4dz)F(1.7-2.5):No se necesita dadosF(2.5-4.5):Usar poza fig.11

H574

rolo: Este valor debe swer alrededor de 1

J574

rolo: Use esta celda para que le valor de la derecha sea cero

I584

rolo: F menor que 1.7: no necesita estanque(Lp=4dz) F(1.7-2.5):No se necesita dados F(2.5-4.5):Usar poza fig.11



0.1650 -0.005

8.81 m/s

3.96 m

1.54 m

F= 6.92

0.83 m

3.931 m

6.852 m

6.855 m

Lp= 5.879 mLp= 6.00 m

e= 0.499 m

e= 0.50 m

Según W. G. Bligh, la longitud del empedrado está dado por la sgte fórmula:

2.22 m.

1.45

9

L e = 2.173 m

L e = 2.00 m

5Ho

3.00 m 3.00 m

d1=

V1=

hv1=

d2=

= 0

e '=0. 6∗q1/2( H / g )1/4

L=c√ H∗(0 .642√q−0 .612)

I592

USER: Utilizar buscar objetivo para hallar valor de d1, de tal manera que remplazo sea igual a cero

I597

rolo: Tirante en el resalto

I630

rolo: Redondeado a la unidad o medio unidad o etc

I640

rolo: Redondeo de celda superior

I652

rolo: Ver libro "Construcciones Hidráulicas" de Schoklitsch

I655

rolo: Redondeo a la unidad

I660

rolo: Redondeo a la unidad



La subpresión se hallará mediante la siguiente formula:

1000 kg/m31.00 m.

Coeficiente de subpresión, varia ( 0 - 1 ) 0.55 Para concreto sobre roca de mediana calidadCarga efectiva que produce la filtraciónProfundidad de un punto cualquiera con respecto a A, donde se inicia la filtración.

Mediante la subpresión en el punto "x", se hallará el espesor de la poza, asumimos espesor de: 1.50 m

hv= 0.02 m.

he= 0.50 m.

h = 2.59 m.

3.96 m.

1.54 m.

138.70msnm

0.17 m.

0.50 m

3.54 m. 6.00 m

9.54 m. 2.00 m.

14.54 m.

Predimensionado de los dentellados posteriores y delanteros: 0.80 m.

0.70 m.

1.70 m.

1.00 m. 8.15 m. 1.00 m.

1.00 m.

Para condiciones de caudal máximo

O sea cuando hay agua en el colchón.

h= 2.59 m. h/L = 0.126 e = (4/3) x (Spx / 2400)

L = 20.44 m. Lx = 12.24 m.

h' = 3.30 m. Spx = 2385.46 kg e = 1.33 m.

No satisface la exigencia por Subpresión. Aumentar espesor

Para condiciones de agua a nivel de cimacio

O sea cuando no hay agua en el colchón

h = 3.62 m. Spx = 2614.70 kg

h /L = 0.18 e = 1.45 m.

No satisface la exigencia por Subpresión. Aumentar espesor

Se observa que los valores calculados son menores que el asumido entonces se opta por el espesor asumido:

Volumen de filtración

Se calcula empleando la fórmula que expresa la ley de Darcy Q = KIA

donde: Q : gasto de filtración.

K : coeficiente de permeabilidad para la cimentación.

I : pendiente hidráulica

A : área bruta de la cimentación a través del cual se produce la filtración

Cálculo y chequeo del espesor del colchón amortiguador

d2 =

h = d1 +hv1 -d2

Sp=γ bc ' [h+h '−hL( Lx )]



Cálculo de la longitud necesaria de filtración (Ln)

H = 2.92 (cota del barraje - cota a la salida de la poza)

Cbarraje: 141.62

Csalida: 138.70

C = 9 (criterio de BLIGHT: grava y arena)

Ln = C*H 26.32 m.

Cálculo de la longitud compensada (Lc)

longitud vertical Lv Lv = 8.70 m. de gráfico

longitud horizontal Lh Lh = 12.54 m. de gráfico

Lc = Lv + Lh Lc = 21.24 m.

Como Ln > Lc, entoces se está posibilitando la tubificación, por lo tanto no haremos uso de lloradores.

Verificación del espesor del colchón amortiguador

cálculo de la subpresión

L = L = 12.88 m.

h = 2.59 m.

h/L = 0.201

Cuadro de valores para la construcción del diagrama de presiones

Punto Lx (m) h' (m) Sp (kg/m2) (-Sp)

1 0.00 13.08 7264.66 -7264.66

2 0.30 1.00 620.66 -620.66

3 1.50 0.30 235.66 -235.66

4 3.00 4.30 2435.66 -2435.66

5 3.39 4.30 2435.66 -2435.66

6 3.79 3.30 1885.66 -1885.66

7 4.19 3.30 1885.66 -1885.66

Po 4.59 3.30 1885.66 -1885.66

8 4.99 3.30 1885.66 -1885.66

9 5.39 3.30 1885.66 -1885.66

10 5.79 3.30 1885.66 -1885.66

11 6.19 3.30 1885.66 -1885.66

12 6.59 3.30 1885.66 -1885.66

13 6.99 3.30 1885.66 -1885.66

14 7.39 3.30 1885.66 -1885.66

15 7.79 3.30 1885.66 -1885.66

16 8.19 3.30 1885.66 -1885.66

17 8.59 3.30 1885.66 -1885.66

18 8.99 3.30 1885.66 -1885.66

19 9.39 3.30 1885.66 -1885.66

20 9.79 3.30 1885.66 -1885.66

21 13.33 3.30 1885.66 -1885.66

22 14.33 3.30 1885.66 -1885.66

Dimensionamiento de los Pilares:

(Lh/3)+Lv

m.s.n.m.

m.s.n.m.

1 3 5 7 9 11 13 15

-5000

-4500

-4000

-3500

-3000

-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0DIAGRAMA DE PRESIONES

X

Sp

Sp=γ∗c ' [h+h '−hL

( Lx )]



a) Punta o Tajamar: Redondeada

b) Altura Ht= 1.25 (P+Ho): 2.14 2.40 m.

c) Longitud: Hasta la terminación de la poza mínimo = 10.24 12.00 m.

d) Espesor e: 0.00

Dimensionamiento de los Muros de encauzamiento:

a) Longitud: 24.54 26.00 m.

b) Altura Ht= 1.25 (P+Ho): 2.14 2.40 m.

Por tanteos usando la fórmula de Manning

se calcula el tirante y se busca el valor mas aproximado

Tirante que mas se aproxima

y = 0.8300 m

2.4900 m

P = 4.6600 m

R = 0.5343 m

v = 2.1949 m

5.47 m

Por tanteos usando la fórmula de Manning

se calcula el tirante y se busca el valor mas aproximado

Tirante que mas se aproxima

y = 0.8500 m

2.5500 m

P = 4.7000 m

R = 0.5426 m

v = 2.2174 m

5.65 m

A =

Q =

A =

Q =



BL = 0.30m

Yn = 0.85 m³/s

1.50 m

&

5.620 m³/s t

m.

142.14msnm

El cálculo hidráulico comprende en el dimensionamiento del orificio y conducto de salida y determinación del gasto máximo de avenida. Ademas se diseñará la transición que une el canal de captación a la salida de la toma con el canal de conducción

* Diseñaremos las compuertas para un nivel de operación (cota barraje fijo)* Se comprobará si el canal soportará conducir el caudal para máximas avenidas.

Determinación de las dimensiones y el número de compuertas.



Datos:Velocidad de predimensionado: 0.7 - 1.0 m/sasumiendo v= 1.00m/sescogiendo dimensiones de compuertas según manual de ARMCOEscogemos: 54 54

a= 1.37b= 1.37

Acomp. = 1.88Qdiseño = 5.62Adiseño = 5.62# comp. = 3.0

3 compuertasv = 1.00 O.K.

NMA = 142.14nivel operación = 141.45CFC = 140.30CFR = 140.00

Verificación del funcionamiento

Funciona como vertedero:

Orificiosumergido (Y2>Yn)libre (Y2<Yn)

Formula a emplear: Q = Cd * a * b * ( (2*g*h)^0.5 )

donde: Cd : coeficiente de descargaa : altura de orificio de tomab : ancho del orificio de toma

Análisis para el Nivel de Operación

Verificación del funcionamientoasumimos: a = 0.20 a 0.35

h1 = 1.15

Cv = 0.96 + (0.0979*a/h1)Cv = 0.98 Cv 0.99Cd = Cv*Cc = Cv * 0.62Cd = 0.61 Cd 0.61

Cálculo del tirante Y1Y1 = Cc * a Y1 = 0.124 Y1 0.22

Cálculo de hh = h1 - Y1h = 1.03m h 0.93

Cálculo del gasto que pasa por el orificio( 1 comp. )Reemplazando en la formula:

Q = 0.75 m³/s Q 1.26asumimos: Q = 0.75 m³/s

Cálculo del tirante Y2:

si h1/a =< 1.4

si h1/a > 1.4

" x "

m.

m2.

m3/s.

m2

m.

" x "

m.

m2.

m3/s.

m2

para:

m/s.

m.s.n.m.

m.s.n.m.

m.s.n.m.

m.

m.

m.

m.s.n.m.

NMA =

nivel de operación =

a Y1 = Cc*a

Y2

Yn h

h1

m.s.n.m.



Y2 = (-Y1 / 2) + ( ( 2 * Y1 * V1^2 / g )+ ( 0.25 * Y1^2 ) )^0.5V1^2 = 2 * g * h

V1^2 = 20.13 V1^2 18.31V1 = 4.49 V1 4.28

Reemplazando:Y2 = 0.65 Y2 0.80

Cálculo del tirante normal en el canal de la ventana

Q = 0.75 Q 1.26s = 0.001 Q*n/(s^0.5) 0.598n = 0.015 Yn 0.555

Q*n/(s^0.5) = 0.356Q*n/(s^0.5) = A*R^2/3

Aplicando maning e iterando calculamos Yn:

Yn A P R^2/3 A*R^2/30.400 0.000 0.800 0.000 0.0000.420 0.000 0.840 0.000 0.0000.555 0.000 1.110 0.000 0.000

como Y2 > Yn, entonces funciona como orificio sumergido

Cálculo de longitud de contracción (Lcc)

L1 = a / Cc = 0.323 L1 0.56Lr = 5*(Y2-Y1) = 2.650 Lr 2.90Lcc = L1 + Lr = 2.973 Lcc 3.47asumimos: Lcc = 3.00 Lcc 3.30

Cálculo del tirante normal

Q = 2.25 Q 1.07s = 0.001 Q*n/(s^0.5) 0.506n = 0.015 Yn 0.4842b = 4.115Q*n/(s^0.5) = 1.067

para el nivel de operación se tiene que dejar pasar por el canal de captaciónel caudal de diseño.

Análisis para máximas avenidas

Verificación del funcionamiento.a = 0.30 (asumido) a 0.28

h1 = 1.84

Cv = 0.96 + (0.0979*a/h1)Cv = 0.98Cd = Cv*Cc = Cv * 0.62Cd = 0.62

Cálculo del tirante Y1 Y1 = Cc * a

Y1 = 0.186Cálculo de h h = h1 - Y1

h = 1.65

Cálculo del gasto que pasa por el orificio( 1 comp. )

Q = 1.45 Q 1.87asumimos: Q = 1.50

Cálculo del tirante Y2:

Y2 = (-Y1 / 2) + ( ( 2 * Y1 * V1^2 / g )+ ( 0.25 * Y1^2 ) )^0.5

V1^2 = 2 * g * h Reemplazando:V1^2 = 32.45 Y2 = 1.02

Cálculo del tirante normal en el canal de la ventana

para: m/s.

m.s.n.m.

m.s.n.m.

m.s.n.m.

m.

m.

m3/s.

m.

m.

m.

m.

m3/s.

m3/s.

J1090

USER: Calcular este tirante con el H-Canales

N1105

USER: Calcularlo con el H-Canales



Q = 1.50 Q*n/(s^0.5) = 0.712s = 0.001 Q*n/(s^0.5) = A*R^2/3n = 0.015

Yn 0.357

como Y2 > Yn, entonces funciona como orificio sumergido

Cálculo de longitud de contracción (Lcc)

L1 = a / Cc = 0.484Lr = 5*(Y2-Y1) = 4.171Lcc = L1 + Lr = 4.655asumimos: Lcc = 4.50

Cálculo del tirante normalQ = 4.50s = 0.001n = 0.015 Yn 2.232b = 1.372Q*n/(s^0.5) = 2.135

En épocas de máximas avenidas teniendo las compuertas abiertas a 0.30pasa un caudal de: 4.50

Cálculo de la abertura de las compuertas para máximas avenidas.

a = Q / ( Cd * b * ( ( 2gh )^0.5 ) abriendo todas las compuertas de captación:

donde:Q = 0.75

Cd = 0.62 reemplazando en la formulab = 1.37 a = 0.155h = 1.65

Altura de la ventana de captación

tirante en máximas avenidas: Yn = 0.357Y2 = 1.02

tirante en nivel de operaciones: Yn = 0.484Y2 = 0.798

Adoptamos una altura de ventana de: 0.90 m.

m3/s.

m.

m.

m3/s.

m.

m. de alto

m3/s.

N1148

USER: Calcular con el H-Canales para el ancho de una compuerta

M1162

USER: Calcular con el H-Canales para el ancho de una compuerta

ANÁLISIS ESTRUCTURAL DEL ALIVIADERO DE DEMASÍAS

ANALISIS ESTRUCTURAL DE LA BOCATOMA

1. Datos generales:

* Barraje a base de concreto ciclopeo, cuyo peso especifico es de (Pc) : 2.3 Tn/m³

* Coeficiente de friccion entre suelo y el concreto según recomendacioneseste valor esta entre 0.5 y 1, tomaremos : 0.80 usaremos canto rodado

* Máximos esfuerzo unitario de corte V = 6.00 Kg/cm

* Capacidad de la carga de la arena = 2.65 Kg/cm²en nuestro caso predominan las arenas limo-arcillosas

* Peso especifico del agua con sedimentos y elementos flotantes 1.90 Tn/m³

* Peso especifico del agua filtrada (Pf) = 1.00 Tn/m³

* Peso especifico del agua igual (Pa) = 1.45 Tn/m³

1. Análisis cuando el nivel de agua es igual al nivel del cimacio:0.70 m. 3.54 m.

2.80 m.

0.30 m.

0.70 m. 1.50 m.

Fuerzas que intervienen

Fh = Fuerza hidrostáticaEa = Empuje activo del suelo en suelo friccionanteW = Peso de la estructuraW´ = Peso del agua

Sp = Sub - PresionSh = Componente horizontal de la fuerza sismicaSv = Componente vertical de la fuerza sismicaVe = Empuje del agua sobre la estructura ocacionado por aceleracion sismica y Momento Me.

Me = Es el momento que produce la fuerza Ve.

Fh

Ea

CgSh

Ycg

Sv

H

Yh

Ya

W´Ve

Me

Sp

Xsp

Xcg

W

B34

usuario: Ingresar altura del barraje del diseño Hidráulico: "P"

B37

usuario: Ingresar espesor del Solado delantero del barraje

B39

usuario: Diferencia de la longitud exterior del dentellón

I39

usuario: Espesor del Colchón Amortiguador del diseño hidráulico

a. Fuerza hidrostática (Fh).

= 5.68 Tn

Punto de aplicación= 0.93 m

b.- Cálculo de la Subpresión (Sp):

5.94 Tn C: Coeficiente que depende del tipo de sueloPara mayor seguridad su valor es 1.


c.- Empuje Activo del Suelo (Ea):Datos Asumidos para fines de Diseño:

11.19 Tn 2.00 Tn/m3h = hs+Hhs= Altura equiv de Suelo

Punto de aplicación= 1.14 m hs= 2.72 mh= 3.42 m

θ = 37.5d.- Peso del Agua (W´):

2.84 Tn


d.- Peso de la Estructura (W):

Se calculará integrando las áreas paralelas a las franjas verticales trapezoidales en que se ha divididola estructura diferenciandola a los ejes x - y.

Lt = 4.24

Nº Áreas h a b X (m) Y (m) A*X A*Y1 0.5528 0.385 1.350 1.350 4.048 0.675 2.238 0.3732 0.6757 0.385 1.650 1.650 3.663 0.825 2.475 0.5573 0.8762 0.250 3.350 3.430 3.345 1.695 2.931 1.4854 0.7997 0.250 3.396 3.430 3.095 1.707 2.475 1.3655 0.7872 0.250 3.320 3.396 2.845 1.679 2.240 1.3226 0.7644 0.250 3.205 3.320 2.596 1.631 1.984 1.2477 0.7336 0.250 3.055 3.205 2.346 1.565 1.721 1.1488 0.6938 0.250 2.665 3.055 2.098 1.432 1.456 0.9949 0.6668 0.250 2.640 2.665 1.845 1.326 1.230 0.884

10 0.5885 0.250 2.385 2.640 1.597 1.257 0.940 0.74011 0.5253 0.250 2.095 2.385 1.348 1.122 0.708 0.58912 0.4538 0.250 1.778 2.095 1.098 0.970 0.499 0.44013 0.3778 0.250 1.465 1.778 0.849 0.813 0.321 0.30714 0.3158 0.250 1.243 1.465 0.598 0.679 0.189 0.21415 0.2712 0.250 1.081 1.243 0.348 0.582 0.094 0.15816 0.2738 0.250 0.959 1.081 0.097 0.511 0.027 0.14017 0.2134 0.250 0.869 0.959 -0.153 0.457 -0.033 0.09818 0.1954 0.250 0.806 0.869 -0.403 0.419 -0.079 0.08219 0.1836 0.250 0.767 0.806 -0.654 0.393 -0.120 0.07220 0.2184 0.246 0.750 0.767 -0.903 0.379 -0.197 0.083

Total 10.1672 21.0981 12.2988

Pto C.M

Fh=12

γ1∗H2

Sp=12∗H∗L∗γ 2∗C=

Ea=12∗γa∗h2∗tg2 (45o−

φ2

)= γ a=

W ´=Área∗1 .0 m∗γ 1=

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

23.38 Tn

Punto de aplicación= Xco= 2.075 mYco= 1.210 m

e.- Componente Horizontal de Sismo (Sh):

Sh = 0.10 W = 2.34 Tn

f.- Componente Vertical de Sismo (Sv):

Sv = 0.03 W = 0.70 Tn

g.- Empuje del agua debido al Sismo (Ve):

su valor se calcula por:

Donde C es un coeficiente adimensional que da la distribución y magnitud de presiones

λ : Intensidad del Sismo: Aceleración del Sismo/Aceleración de la gravedad

h : Profundidad del agua (pies)

Cm : Valor máximo de c para un talud constante dado.

El Momento de vuelco es:

En la superficie de agua: Me = 0En el fondo del aliviadero: y = 2.8 m

h = 2.8 my / h = 1

Para el Paramento Vertical: C= 0.73 (Ver figura 14 y 15)l = 0.32 (Escala Mercalli Modificado)

g = 90.48h = 9.18 m. pies

Reemplazando estos valores en la ecuaciones anteriores:

Pe = 194.11Ve = 1294.27 lb/pie

Me = 4895.45 lbs

Transformando unidades en un ancho de 1 m:

Ve = 1.93 TnMe = 2.22 Tn -m

Análisis de la Estructura:

a) Ubicación de la Resultante:

Tomando Momentos respecto a C.M (Ver Figura)

Fuerza Brazo MomentoFh 5.68 Tn 1.93 m -10.99Ea 11.19 Tn 1.14 m -12.76Sp 5.94 Tn 2.83 m -16.78Sh 2.34 Tn 1.21 m -2.83Sv 0.70 Tn 2.08 m -1.46Ve 1.93 Tn - -2.22W 27.05 Tn 3.527 m 95.41W´ 3.69 Tn 5.89 m 21.73

S Fza H 21.14 Tn S Mts (-) -47.03S Fza V 24.10 Tn S Mts (+) 117.14

Pe: Aumento de presión del agua en lb/pie2 a cualquier elevación debido a oscilaciones sísmicas y

γ : Peso específico del agua (lb/pie2)

Me = 0.299 Pe * y2

lb/pie3

lb/pie2

W ´=Área∗1 . 0 m∗γ cto=

Ve=0 . 726 Pe∗y=

Pe=C∗λ∗γ∗h

C=Cm

2∗[ y

h∗(2− y

h )+√ yh∗(2−

yh )]

2.91 mXR=

2 Excentricidad "e":

e= -0.79 m < 0.71 m

3.- Esfuerzos de Compresión en la base (s)

Estos deben ser los permisibles para que la estructura no falle por aplastamiento.

-0.066

1.203 (no considerar)

Estos resultados son menores que la resistencia ofrecida por el terreno.

4.- Factor de Seguridad al Volteo:

FS= S Mts (+) > 1.50S Mts (-)

FS= 2.49 > 1.5

5.- Factor de Seguridad al Deslizamiento:

Fr = S Fx Tgf

Donde Tg f = 0.4 (Según Tablas en Separatas)

Fr = 9.64 Tn < 21.14 Tn

Entonces se considera el Dentellón (elemento de concreto), como parte integrante del ali-viadero formando una sola mole, con la finalidad de evitar el deslizamiento de la estructura, así comodisminuir en cierto grado la magnitud de las filtraciones a través de la cimentación.

s 1 =

s 2 =

e=L2−X R≤

L6

σ=Rv

b∗L(1±

6∗eL

)

TABLA B. METODO PARA CALCULAR EL VALOR MEDIO DE n PARA UN CAUCE

Datos que ayudan a elegir los diferentes valores de n

1.-Valores basicos de n recomendados Cauces en tierra……………. 0.010Cauces en grava fina…….. 0.014Cauces en roca……………… 0.015Cauces en grava gruesa… 0.028 escogido

2.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar en cuenta el grado de irregularidad Cauces parejos…………….. 0.00Poco irregulares………….. 0.005 escogidoModerados………………….. 0.010Muy irregulares…………… 0.020

3.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar en cuenta el cambio de diemnsiones y de forma de seccion transversalGraduales……………………. 0.00Ocasionales………………… 0.005 escogidoFrecuentes………………….. 0.010 a 0.015

4.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar en cuenta obstrucciones formadas por arrastres, raices, etc.De efecto inapreciable…. 0.00 escogidoDe muy poco efecto……… 0.01De efecto apreciable……. 0.03De mucho efecto………….. 0.06

5.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para toamr en cuenta la vegetación.De poco efecto 0.005 a 0.01 escogidoDe efecto medio 0.010 a 0.025De mucho efecto 0.025 a 0.05De muchisimo efecto 0.050 a 0.1

6.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar según la tortuosidad del cauce Ls= Longitud del tramo rectoLm= Longitud del tramo con meandros

Lm/Ls n1.0-1.2 0.001.2-1.5 0.15

>1.5 0.30

Suma de conceptos 1+2+3+4+5

veces n6

veces n6

n6 =

88340558 60257 calculos hidraulicos estructurales motupe

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