Act 04 EjemploRápidas

7/17/2019 Act 04 EjemploRápidas

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PLAN DE CLASES

ALIVIADEROS Y OBRAS DE TOMA.

Elaborado por: Dr. Rafael Pardo Gómez.

Actividad # 16.

Conferencia # 9 – Diseño hidr!lico de !na r"ida.

.$ – %contin!ación&.

'i(lio)raf*a+

Diseño hidr!lico de aliviaderos "ara "resas "e,!eñas. Ca". -.

Desarrollo+

Diseñar hidr!licamente la r"ida del aliviadero comenzado en la actividad # 6.

Datos:

/ 0 m2sCota de inicio de la r"ida / 1$340 – 540706218 / 11940 mirante al inicio de la r"ida / 413 mAncho de la r"ida4 ( / mi"o de terreno+ arcilla "esada.Plano de "lanta : "erfil.

Solución:

a& Perfil : "endiente.

;n el "lano dis"oni(le4 donde se tiene el "erfil del terreno : la estación de inicio de la r"ida4 se traza larasante del fondo de la r"ida considerando ,!e el disi"ador ser !n tram"ol*n sit!ado m "or encimade la s!"erficie del a)!a en el valle in!ndado4 ,!e "ara la avenida de "ro:ecto est en la cota 1 m. Deello res!lta+

<ra" / $ m

=ra" / >511940 – 182$? @ 1 / 64 B

(& Ancho.

=e)n Grishin "ara arcilla "esada ,cs / m$2s "or lo ,!e

(cs / 0 2 / $64 m :

(ra" / 54 a 408(cs / 104 a $14 m ⇒ (ra" / $ m



sin em(ar)o4 como :a se vió al diseñar la transición4 ,!edó demostrada la conveniencia de hacer ( ra" / m.

c& Clc!lo de la c!rva s!"erficial4 a "artir de+

/ 0 m 2 s ( / m = / 64 B hi / 413 m z / n / 41

Sección Y !" V!#$" Vcr !#$" %!"

1 413 0439 $043$

$ $40$ 9433 $41 41$

$4 149 $64 1041

3 $41 1143 $3403 4

$46 1$490 $49 64

6 140 1340 $$410 1164$0

146 1496 $143$ 1634

0 143 14$9 $46 $$43

9 14 140 $40 4

d& Aireación del fl!Eo.

=e)n 'oinich – Pardo+

-cr / %19460$ – 1634$9n – 43=& R %43991 F 14$$9n&

Donde

n / 41

= / 46

y

y

P

A R

$#1

#1

+

==

de manera ,!e

164

$#

##6#41A

+=

y

yV

cr

con esta e7"resión se calc!la la velocidad cr*tica %ver ta(la anterior& "ara cada sección : se verifica ,!eno se "rod!ce aireación.

e& -elocidad m7ima "ermisi(le.

=i se "retende em"lear !n hormi)ón convencional4 la velocidad m7ima "ermisi(le es hasta 1 – 1 m2s.omemos 1 m2s.

=e a"recia ,!e entre las secciones 6 : se s!"era ese valor de velocidad4 l!e)o se re,!iere del em"leode R "ara (aEar las velocidades.

- / 1 m2s



A / 2 - / 0 2 1 / 4 m$

h / A 2 ( / 4 2 / 140 m

P / ( F $h / F $@140 / 46 m

R / A 2 P / 4 2 46 / 149 m

λ / 0)Ri 2 -$ / 0@9401@149@46 2 1$ / 4$

Hr / -$ 2 )h / 1$ 2 9401@140 / 1$400

omando la r!)osidad ms sim"le+ I / 4 J / 13 ó K / 49 res!lta

4$ / 43 $4$9@46$ F 49@46415%∆2149&%246&$8

4$ / 4$$ F 403∆

∆ / L 41 2 403 / %L& MMMM

;l valor ne)ativo si)nifica ,!e no es "osi(le im"oner !n rN)imen !niforme con velocidad de 1 m2s : h/ 140 m mediante el em"leo de R.

A "artir del res!ltado anterior4 antes de desestimar el em"leo de R se de(e tantear la "osi(ilidad deim"oner otra velocidad de ah* la ta(la de clc!lo ,!e a contin!ación se "resenta+

V

!#$"

A

!

&

"

'

!"

P

!"

R

!"

!"

L

!"

De$de %

!"1 4 140 46 149 4$ L L L

13 413 149 40 1469 43 L L L

1 6143 $4 341 140 46 41 40 634

1$ 6646 $4$$ 3433 1493 40 4 46 4

1 04 $46 43 $4$6 41100 4 $43 14

Oasta a,!* se tienen 3 "osi(les sol!ciones+

1. ncrementar la calidad del hormi)ón a em"lear "ara ,!e so"orte velocidades del fl!Eo m7imas decasi 10 m2s : no em"lear R.

$. Colocar R de 1 cm de alto cada $3 cm4 lo ,!e no tiene sentido desde el "!nto de vista constr!ctivo "!es a esos m!ros de 1 7 1 cm es "rcticamente im"osi(le colocarles acero : "or ende se destr!irnfcilmente.

. Colocar R de cm de alto cada 6 cm.3. Colocar R de cm de alto cada $43 m.

<a decisión final ser !na com"aración económica entre las variantes en la ,!e no solo se tome enc!enta la r"ida ms (arata4 sino ,!e ha(r ,!e incor"orar al anlisis al disi"ador de ener)*a "!eso(viamente mientras menor sea la velocidad del fl!Eo al final de la r"ida %lNase ener)*a&4 menor de(erser el disi"ador. ;sto ltimo ser com"ro(ado en !na clase "osterior.



Como el anlisis económico se sale del marco de esta asi)nat!ra4 se contin!ar este eEercicio en f!t!rasclases as!miendo ,!e la meEor variante es la de incrementar la calidad del hormi)ón.

f& Alt!ra de los m!ros.

AI / : F '<

Considerando '< / 14 m res!lta+

Sección %!" AM

1 3413

$ 41$ 40$

1041 4

3 4 41

64 46

6 1164$0 $40

1634 $46

0 $$43 $43

9 4 $4

De(e tenerse "resente ,!e las AI o(tenidas res"onden a !n clc!lo aritmNtico : llevan a !na corona dem!ro irre)!lar : "or tanto de(er ser aE!stada "ara lo)rar !na fi)!ra ló)icaQ.

Por otro lado4 de(e deEarse claramente esta(lecido ,!e si se h!(iese em"leado r!)osidad intensificada4entonces al calc!lar la alt!ra de los m!ros de(er*a considerarse la alt!ra de la r!)osidad4 de manera ,!e+

AI / F '< F ∆

1 $ 3 6 09

=;CCSJ

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