Diseo estructuralEjemplo de aplicacin

Se desea la construcion de un baden trapezoidal de concreto para el paso de agua del rio la leche sin que interrumpa la carretera principal de la ciudadpara lo cual se realiza un estudio hidrologico y topografico por lo cual se desea disear tanto hidraulica como estructuralmente el baden con los siguientes datos:

Datos

Ancho de Trapecio b =2mdiferencia de niveles de aguah=1mLonguitud del vertederoLv =4mProfundidad maximay = 0.3mPendiente de los lados S=0.08 (z=1/0.08)z =12.5Pendiente del fondo S =0.02Rugosidad para concreto n=0.013Vias con moderado volumen de trafico (factor de seguridad)fs=1.1Tension admisible del concreto20kg/cm2Modulo de reacion de la subrasante (Limo y arcilla)K =2.8kg/cm3Carga por eje simple t =10Tiempo de retornoT=50aosCaudal del rioQ =6.01m3/sLonguitud de viaL=9.50mFlecha de via f=0.09mDISEO ESTRUCTURAL:

Diseo de la plataforma.

a) Seccin TransversalLa seccin del badn se considera el mismo ancho de la va. Para mantener la geometra de la carretera con respecto a la superficie de rodadura.

b) Espesor de la losa existen varias frmulas de diversos investigadores, tales como:

frmula propuesta por el Dr. Gerald Pickettformula propuesta por royal D. Bradbury formula propuesta por E. F. Kelley, que es.

Siendo las formulas anteriores algo laboriosas, se han preparado grficos que sirven para facilitar su empleo El espesor de la losa del badn se ha calculado con ayuda del grafico de Fig.2.2 que proporciona el espesor de la losa en funcin de las cargas por eje simple y el modulo de reaccin K de la subrasante.

Segn datos en el grafico obtemos que el espesor de la losa es de 20cm

Diseo del Muro de Pie.

Calculamos la altura de socavacion con la formula de veronece :

q=Q/Lvq=1.50

d=2.37

Calculamos la Altura del muro de pie

Hm =1.88Muros de CabezalDe la frmula del vertedero de pared gruesa obtenemos el tiranteY=0.92Encontramos el radioa=4.75R=0.428Encontramos el area Hidraulica:A=80.42velocidad del caudal a la salida del badnv=0.075m/sFinalmente, la altura del cabezal sobre el badn ser:Hc=0.71Muro de Confinamiento

Sus dimensiones dependen del caudal y del tipo de arrastre del rio o quebrada.Generalmente sus dimensiones son reducidas, cubriendo todo el espesor de la plataforma ms 20 a 30cm.

ABACOSaba

Diseo Hidraulico

DISEO HIDRAULICO:Ejemplo de aplicacin

Se desea la construcion de un baden trapezoidal de concreto para el paso de agua del rio la leche sin que interrumpa la carretera principal de la ciudad para lo cual se realiza un estudio hidrologico y topografico por lo cual se desea disear tanto hidraulica como estructuralmente el baden con los siguientes datos:

Datos

Ancho de Trapecio b =2mdiferencia de niveles de aguah=1mLonguitud del vertederoLv =2mProfundidad maximay = 0.3mPendiente de los lados S=0.08 (z=1/0.08)z =12.5Pendiente del fondo S =0.02Rugosidad para concreto n=0.013Vias con moderado volumen de trafico (factor de seguridad)f=1.1Tension admisible del concreto22.5kg/cm2Modulo de reacion de la subrazanteK =2.8kg/cm3Carga por eje simple t =6Tiempo de retornoT=50aosLonguitud de viaL=9.50mFlecha de via f=0.09m

Frmula de Manning:

Seciones trapezoidalesRugosidadn =0.013Area (m2)A =1.725Permetro Mojado (m)P =9.524Radio Hidrulico (m)R =0.181Pendiente (m/m)S =0.02Velocidad (m/s)V =3.48

Caudal (m3/s)Q =6.01m3/seg