INFORME TECNICO PARA INSTALACION DE STRAIN GAGES EN TUBERIA PENSTOCK CORANIAntecedentesEn la central Hidroelctrica Corani se encuentran dos tuberas forzadas ubicadas en el flanco oriental del contrafuerte Porras Khasa prximos al Km. 76 de la carretera asfaltada Cochabamba - Santa Cruz, estas tuberas fueron emplazadas dentro bloques de anclaje, apoyadas en asientos intermedios construidos con hormign armado, distribuidos a lo largo de una ladera empinada, en cuyo pie se halla construido la casa de mquinas de la Central de Corani.

IntroduccinDesde su construccin la plataforma ha sufrido un inestabilidades, presentndose en los desplazamientos de las juntas de dilatacin y asientos, anomalas confirmadas con los controles topogrficos de superficie.Por tal motivo se realiz una modelacin en el software SAP2000 v14.2.4 de las tuberas Penstock entre las anclas 3, 4, 5 y 6, para as poder determinar los esfuerzos producidos por los desplazamientos o asentamientos que sufren las mismas.Para la modelacin se consideraron las siguientes condiciones: Dimetro de la Tubera Penstock: 1000 mm Se consider que la tubera se encuentra completamente llena. Se consideraron los desplazamientos y asentamientos producidos en las anclas mismos que se obtuvieron mediante el control topogrfico en las anclas de la tubera Penstock (Fuente: Informe tcnico realizado por Empresa Elctrica Corani) Se realiz un control topogrfico en la tubera Penstock entre anclas 6, 5, 4, y 3 para poder determinar las deformaciones de los mismos.

Los resultados de la modelacin nos permitirn conocer los sitios de mayor esfuerzo de las tuberas Penstock, mismos que servirn para instalar los Strain Gages y as poder monitorear la tubera Penstock y determinar los movimientos que sufren los mismos.Esquema de las tuberas Penstock Central hidroelctrica Corani

El anlisis de la estructura se realiz entre las anclas 6, 5, 4, y 3 debido a que estas presentaron desplazamientos verticales con respecto a su posicin original, segn el control topogrfico que se realiz anteriormente, por tanto la tubera Penstock se encuentra en movimiento.Los resultados obtenidos por el Software SAP2000 v14.2.4 nos permitir que zonas se encuentra con mayor solicitacin de esfuerzos.A continuacin se muestran los esfuerzos en la tubera a travs de grficos, tomando en cuenta diferentes combinaciones.ESFUERZOS EN TUBERIA PENSTOCK N1 (SUD)COMB1: 1.2*LD+1.6*P.Agua+1.6*Desplazamientos Momentos 3-3 (kgf*m)

Momentos 2-2 (kgf*m) COMB2: LD + Peso del agua + desplazamientos Momentos 3-3 (kgf*m)

Momentos 2-2 (kgf*m)

COMB3: LD + desplazamientos Momentos 3-3 (kgf*m)

Momentos 2-2 (kgf*m)

ESFUERZOS EN TUBERIA PENSTOCK N2 (NORTE)COMB1: 1.2*LD+1.6*P.Agua+1.6*Desplazamientos Momentos 3-3 (kgf*m)

Momentos 2-2 (kgf*m) COMB2: LD + Peso del agua + desplazamientos Momentos 3-3 (kgf*m)

Momentos 2-2 (kgf*m)

COMB3: LD + desplazamientos Momentos 3-3 (kgf*m)

Momentos 2-2 (kgf*m)

Teniendo en cuenta los esfuerzos producidos tras el anlisis de la estructura, se pudieron ubicar los puntos de mayor solicitacin de esfuerzos, por tanto en estos puntos se instalaran los Strain Gages para poder monitorear su movimiento.Los Strain Gages son dispositivos de medicin electrnica que consisten en una lmina metlica flexible fijada a una base flexible y aislante que nos permitirn medir las deformaciones, mediante se deforma el objeto tambin lo hace la lmina provocando as una variacin en su resistencia elctrica mismo que no permitir obtener la deformacin del objeto.Los Strain Gages tendrn una configuracin Quarter Bridge:

Disposicin de Strain Gages sobre Tubera Penstock N1 y N2Una vez obtenidos los esfuerzos en las tuberas se pudo apreciar los puntos donde se presentan los mayores esfuerzos por tanto esos sern los puntos de monitoreo donde se instalaran los Strain Gages.La disposicin de Strain Gages para su monitoreo se realizara de la siguiente manera:1. Esquema 1: Para los mayores momentos verticales:Vista en Planta

2. Esquema 2: Para los mayores momentos horizontales:

Vista en Planta

3. Esquema 3: Para momentos verticales y horizontales:Vista en Planta

Puntos de Instalacin de Strain Gages: Tubera Penstock N1Momentos Verticales: Se puede observar en el grafico los puntos con mayor esfuerzo vertical en la tubera N1, por tanto estos sern los puntos de instalacin de Strain Gages (Esquema 1):

Los puntos N1 y N2 se encuentran en lolas anclas 5 y 3 ambos a 30 cm del ancla. El punto N3 y N4 se instalara en los asientos correspondientes al tramo 6 y 5 a 30 cm del asiento aguas arriba.

Momentos Horizontales: Se puede observar en el grafico los puntos con mayor esfuerzo horizontal en la tubera N1, por tanto estos sern los puntos de instalacin de Strain Gages (Esquema 3):

El punto N5 se instalara a 30 cm del Ancla 5 aguas abajo y el punto N6 se instalara a 30 cm del Ancla 4 aguas arriba. Se puede observar que en el ancla 5 tambin se present el mayor momento vertical, por tanto se tendr una instalacin a travs de la seccin de la tubera (Esquema 3) y en el punto N6 tan se instalara de manera horizontal (Esquema 2).Esquema 2Esquema 3

Tubera Penstock N2:Momentos Verticales: Se puede observar en el grafico los puntos con mayor esfuerzo vertical por tanto estos sern los puntos de instalacin de Strain Gages (Esquema 1):

Cabe hacer notar que los puntos N1 y N2 se encuentran en los asientos correspondientes al tramo 5 y 4, por tanto los Strain Gages se instalaran a 30 cm del asiento. El punto N6 se instalara a 30 cm del Ancla 4 aguas abajo y el punto N3 se instalara a 30 cm del Ancla 3 aguas arriba.

Momentos Horizontales: Se puede observar en el grafico los puntos con mayor esfuerzo horizontal por tanto estos sern los puntos de instalacin de Strain Gages (Esquema 3):

El punto N4 se instalara a 30 cm del Ancla 4 aguas abajo y el punto N5 se instalara a 30 cm del Ancla 3 aguas arriba. Se puede observar que en estos puntos tambin se presentaron los mayores momentos verticales, por tanto se tendr una instalacin a travs de la seccin de la tubera (Esquema 3)