Download - Presa de Gravedad Civ232
Hoja1PRESA DE GRAVEDADPROYECTO:
Lugar:Municipio:Provincia:Departamento:Potos
CALCULO: METODO:
ENTIDAD EJECUTORA:Calculo: Ing.
DATOS PARA EL ANALISIS DE ESTABILIDAD:
Altura de N.A.M.E. H=15mAltura de N.A.N.
Peso Especifico de H g=2400Kg/m=2.4tn/m Angulo de Friccin f f=32
Espesor del hieloe=20cm15.6
Temperatura mediaT=15.6C
Adoptando un ancho de coronamientob=3m
1.- Prediseno Geometria de la presa:
Para determinar el ancho de la base asumimos el 80% de la altura total del vaso
B = 0,8 *H=12.0m
2.- Peso total de la estructura:Wt = W1 + W2 + W3
b = B23mB1=1.6mB3=7.4mHT=19.5mH1=15.92m19.42H2=3.5mh=3mB=12.0mW1 = (1/2) * B1 * H1 * =30.5664tn/m
W2 = (1/2) * B3 * H1 * =141.3696tn/m
W3 = b * HT * =140.4tn/m
F2=Wt=312.336tn/m
3.- Fuerza hidrosttica:
donde:gw= Peso especifico del agua=1.0tn/m3H3 = Altura del vaso =15.92m
F3=126.7232tn/m4.- Fuerza de azolve:
donde:gh= Peso unitario del sedimento =1.36tn/m3H4 =Altura del sedimento=5.52mgv=Peso unitario del sedimento =1.92tn/m3B4 =Long. de influencia en el talud =7.09m
Fh4=20.7503424tn/m
Fv4=37.6104648tn/m
5.- Fuerza del hielo:
Para un espesor de hielo de 20 cm y una temperatura de 15.5 C, de acuerdo a abacos se tiene:
F5=11.2tn/m
6.- Fuerza sismica:F6 = (1/2) * F7
Considerando una intesidad fuerte, de acuerdo a laubicacin del sector, (categoria I, Intensida 1-6)donde:t= Acelerain sismica100mm/s^2u= Coef. Para estructuras en altura =2b= Coef. Comportamiento del suelo=1w=Peso total de la estructura =374.424tn/m
F7=7.48848tn/m
F6=3.74424tn/m
7.- Fuerza dinmica del agua:
donde:C= Coef. De distrib. De presiones =0.76a= Es la relacin det/g =0.0101936799gw= Peso unitario del agua=1tn/m3H8=Altura hasta el nivel de crecidas=15.92
F8=1.4255003635tn/m
8.- Subpresin:
donde:X1 =Ancho del sector (1)=12.15mX2 =Ancho del sector (2)=3.1mg= Peso unitario del agua=1tn/m3F9 = U1 + U2 + U3H9=Altura hasta el nivel de crecidas=15.92mU1=32.238tn/mU2=16.4506666667tn/mU3=16.4506666667tn/m
F9=65.1393333333tn/m
9.- Fuerza hidrostatica vertical del agua:
x =Dist. De influencia al talud A.A=1.78mgw= Peso unitario del agua=1tn/m3F10'=14.1688tn/mH1=Altura sector triangular =15.92mF10''=0tn/mH2 = Altura sector rectangular =0m
F10=14.1688tn/m
10.- Centro de gravedad de la estructura:
Elemen.FiguraB [m]Xi [m]Wi [ton]Wi * Xi Xcg = Wi * Xi / Wi1Triangular1.61.0730.5732.602Triangular10.658.15203.461658.183Rectangular33.10140.40435.24374.422126.02
Xcg=5.678m
Elemen.FiguraH [m]Yi [m]Wi [ton]Wi * Yi Ycg = Wi * Yi / Wi1Triangular15.925.3130.57162.212Triangular15.925.31203.461079.683Rectangular19.59.75140.401368.90374.422610.79
Ycg=6.973m
11,- Punto de aplicacin de la fuerza resultante :
FUERZAS VERTICALESElem.Tipo de fuerza [ton.]Brazo [m]Mto. [ton-m]1Peso del 1 Elem. presa30.5664(2/3)*B11.066666666732.602Peso del 2 Elem. presa203.4576B1+B2+(1/3)*B38.151658.183Peso del 3 Elem. presa140.4B1+(1/2)*B23.1435.244Fuerza, hidrosttica 14.1688B4+(1/3)*X7.6833333333108.865Fuerza hidrosttica 0B4+0,5*X7.980.006Fuerza de sedimentos 37.6104648(1/3)*B42.363333333388.897Fuerza ssmica3.744245.6785.67821.26Fv429.9475048Xi*Fv2345.03
FUERZAS HORIZONTALESTipo de fuerza [ton.]Brazo [m]Mto. [ton-m]1Fuerza hidrosttica 126.7232(1/3)*H35.3066666667672.482Fuerza dinmica del agua1.42550036350,425*H36.7669.643Fuerza de sedimentos 20.7503424(2/3)*H43.6876.364Fuerza del hielo11.2H315.92178.305Fuerza ssmica7.488486.9736.97352.22Fh167.5875227635Yi*Fh989.00
M=Xi*Fv+Yi*Fh
M=3334.04[ton-m]
Fv=429.95[ton]
Z=(Xi*Fv+Yi*Fh)/Fv
Z = 7.75m
12.- Clculo de la excentricidad:
Re
L/2XrL
e = z - (L / 2)donde:L=15.25mz =7.75m
e=0.1313.- Esfuerzos verticales:
Esfuerzo vertical mnimo en el paramento de aguas arriba tomamos para una seccin de 1m de ancho:
vmin =W(1 - (6*e) / B)Donde:W = Peso de la estructura 374.424ton/mB * 1L = Dist, de la base (presa)15.25m vmax =W(1 + (6*e) / B)e = Excentricidad0.1295216597mB * 1Esfuerzo vertical mnimovmin=23.3012196401ton/m2
Esfuerzovertical mximovmax=25.8035672452ton/m2
El esfuerzo es igual al esfuerzo xL en el paramento seco
xL = vmax=25.8035672452ton/m2
14.- Esfuerzos en el paramento seco:
Esfuerzo cortante horizontalxL = xL * cot Donde: = Angulo del talud aguas abajo =1.047
xL=14.9044939712ton/m2
yL = xL * (cot )yL=8.6090399218ton/m2
15.- Esfuerzos principales en el paramento seco:
1=0,5*[(xL+ xL)+(xL+ xL)+4*xL)]
1=39.9703283494ton/m2
2=0,5*[(xL+ xL)-(xL+ xL)+4*xL)]
2=-5.5577211825ton/m2
Suponiendo que la resistencia del hormigon es 200 Kg/cm2, entonces el esfuerzo principal es mucho mmayor que la resistencia del hormigon.
1=3.9970328349Kg/m1.5OkW
b) Coeficiente de seguridad al deslizamiento:
fDC * B + (Fv - U) * tanfdonde:f= Angulo de friccin32FhC =cohesn110B = Ancho de la base, presa15.25
fD=11.3699242894>3Ok
c) Coeficiente de seguridad:donde : F* es igual al coeficiente de rozamiento esttico, para el concreto sobre roca vara de 0.65 a 0.75F' = (0,65 -0,75)fs f' * (Fv - U) donde:f' = coeficiente =0.65FhfS=1.4149341642