analisis estructural de un sifon

8/16/2019 Analisis Estructural de Un Sifon

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UNIVERSIDAD LOS ANGELES DE CHIMBOTE

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

UNIVERSIDAD LOS ANGELES DE

CHIMBOTE


ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

CURSO :

ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

Grupo :

DISEÑO Y ANALISIS ESTRUCTURAL DE

SIFON INVERTIDO

PROFESOR :

ING. ORLANDO SUAREZ

ALUMNOS :

PINEDO RAMOS RICHARDT ´

JUAN

JESSICA

JIMMY ORTIZ

CICLO :

VIII

ESTRUCTURAS HIDRAULICAS PÁGINA 1


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PIURA - PERÚ

!1"

DISEÑO ESTRUCTURAL DEL SIFON DE CONCRETO

Las secciones rectangulares del sifón serán diseñados para que soporten

todas las cargas que se presentan, porque éstas ocasionan momentos y

fuerzas normales en la pared del sifón rectangular, que son calculados y los

cuales puedan ser soportadas por la pared de concreto del sifón , generandoen ellas esfuerzos de tensión y compresión. Las secciones rectangulares con

esfuerzos de tensión en la sección crítica menor de 40 Kgcm! corresponden

a tu"os de concreto simple y #alores mayores a 40 Kgcm! a tu"os de

concreto armado

DATOS:

$ipo de suelo% $ierra gra#osa

&eso especí'co del suelo% γ s())00 *gm+

o"ertura o relleno so"re el sifón% - r ( ).!0 m

&eso especí'co del agua% γ a()000 *gm+

&eso especí'co del concreto% γ c(!400 *gm+

arga #i#a del trá'co /s!01% /s ( )230 *gm!

ESTRUCTURAS HIDRAULICAS PÁGINA


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aracterísticas del tu"o%

ESTRUCTURAS HIDRAULICAS PÁGINA #


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$ipo , lase 55 , arga de ensayo 67

&ared 8% 9spesor menor de concreto, con una cantidad mayor de armado con

respecto a las paredes y

&ared % 9spesor intermedio de concreto, con una cantidad intermedia de armado

con respecto a las paredes 8 y

&ared % 9spesor mayor de concreto, con una cantidad menor de armado con

respecto a las paredes 8 y .

:esistencia del concreto% f;c ( !30 *gcm!

7iámetro interior de la tu"ería% 7i ( +)4.4 mm

9spesor de la pared% et( )00 mm ( 0.)0 m

:efuerzo circular canastilla interior% +.< cm!mL

:efuerzo circular canastilla e?terior% !.3 cm!

mL

ESTRUCTURAS HIDRAULICAS PÁGINA $


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7iámetro e?terior del tu"o% c ( 7e ( 0.>)44@0.)@0.)

( ).))44 m

Longitud por metro lineal% L()00 cm

ESTRUCTURAS HIDRAULICAS PÁGINA "


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Cálculo esá!co "e l# u$er%# "e Co&creo Ar'#"o


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d ( ).40@).40@). ( 4.4> m.

A ( -; (


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C#r#cer%s!c#s "el u$o

:esistencia a la rotura 671% :r(


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d% 8nc-o de la zanBa en la parte superior del sifón, en m

8nte la falta de meBores datos, de"en utilizarse los siguientes #alores de *F;

segEn el tipo de

suelo%

7eterminando el oe'ciente adimensional d

*F; ( 0.)>!4 -r ( ).!0 m. d ( 4.4> m.

d( 1−℮

−2( 0.1924 )( 1.206

)

2(0.1924 )

d( 0.)>!

7eterminando al arga muerta del suelo so"re la tu"ería%

γ r().) tnm+ d ( < m

Cd ( 0.)>!1 ).)1

Cd (6.< tnm

$( Co&"!c!)& #cc!)& "!rec# "el relle&o:

Ie -allará la carga muerta del suelo, considerando como caso particular un

terraplén

La ecuación para condiciones de terraplén se transforma en%

*F; Jaterial0,)>!4 materiales granulares sin co-esión0,)


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Cd ( c γ

r 7e !

7onde c(℮

2k μ.hr

D e

2 k μ

:eemplazando datos, tenemos%

c( ℮

2 (0.1924 )( 1.205.1

)

2(0.1924)

c( !.3<

La carga muerta del suelo alrededor del sifon%

Cd ( !.3


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9l #alor de Mq= se calcula con la siguiente ecuación%

q=mK

Cc ( hr

De+m

2 )

7onde%

q % :elación entre la presión lateral total y la carga #ertical total so"re la

tu"ería dimensional

m% racción del diámetro de la tu"ería de alcantarillado so"re la cual la

presión lateral es efecti#a adimensional


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*% :elación de :an*ine de presión lateral unitaria a presión #ertical unitaria

adimensional

c% oe'ciente de carga adimensional

/r% 8ltura del relleno por encima de la parte superior del tu"o, en m

7e% 7iámetro e?terno de la tu"ería, en m

Ie utiliza un #alor promedio de * ( 0,++ cuando no se dispone deinformación precisa.

Ie tiene que%

c ( !.3< m ( 0.60 * ( 0.++ -r ( ).!0

m. 7e ( < m.

:eemplazando datos%

q=(0.7)(0.33)

2.86 (1.20

6 +

0.7

2 )

q=0.044

/allando el factor de carga%

f().4+) ( 0.606 ? ( 0

q=0.044 Lf = 1.431

0.707− (0)(0.044)

Lf =2.024

C#r,# r#&s'!!"#Ia"iendo :esistencia a la rotura 671% :r(


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Pp=(B∗ H −b∗h ) γ C

Pp=(6∗3.5−5.1∗2.9 )(2400)

Pp=14904 kg/m

C#r,# por: Colu' "e #,u# 1 Peso "el A,u# e&el s!0o&

C1=27 msnm , C2=23 msm

Pat =( C 1ic! .tirate−C 3 ic!.tirate ) ( γ a )+(b∗h)( γ a)

Pat =(27−23 ) (1000 )+5.1∗2.9 (1000)

Pat =18790

kg /m

C#r,# Muer# por el Relle&o

&rell. ( 0.< c1 -r1 γ " 1

&rell. ( 0.<


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&ara /s !0 &$ ( )230 *gm!

a1 oe'ciente de impacto%

IegEn la teoría de OQII59IR la fórmula para -allar el coe'ciente de

impacto ed%

φ=1+0.3

hr =1+

0.3

1.20→ φ=1.25

"1 aga por trá'co% & tráf. ( φ &$1 c1

& tráf. ( ).!2 )2301


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C#r,# o#l por Peso Prop!o 4 el Peso "el A,u#

&pa ( &p @ &at

&pa ( 14904 @ 18790

Pp# 566789 .,'

C#r,# To#l por Relle&o 4 Trá3co

&rt ( &rell. @ &tráf.

&rt ( 462!0 @ ))320

Pr 5 ;


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:eemplazando datos%

Jpa ( 0.0+6 !3.4! *gm

"1 Jomento por relleno y trá'co Jrt1

Jrt ( K" &rt1 7m1

9n el cuadro 4, K" para carga de relleno y carga #i#a del trá'co es% 0.0

:eemplazando datos%

Jrt ( 0.01 +03+.241 ).0)441

Jrt ( !)2.3+ *gm

c1 Jomento $otal en el &unto

J ( Jpa @ Jrt ( >3.4! S !)2.3+

J ( +)4.!2 *g S m

Mo'e&o e& el Pu&o C "el Tu$oa1 Jomento por &eso &ropio y &eso de 8gua Jpa1

Jpa ( Kc &&a1 7m1

7el ángulo #=90 $ , o"tenesmo del cuadro Kc ( 0.04<

Jpa ( 0.04< !

"1 Jomento por :elleno y $rá'co Jrt1Jrt ( Kc &rt1 7m1Kc ( 0.06+


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:eemplazando% Jrt ( 0.06+1 +03+.241 ).0)441

Jrt ( !!3.+4 *gm

c1 Jomento $otal en el &unto J ( Jpa @ Jrt

J ( )!!.+2 @ !!3.+4J ( +20. *gm

M)"ulo "e l# Secc!)& p#r# l# p#re" "el Tu$o =>(

C ( L e!1 < ( )00 )0!1 <

C ( )


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