PUENTE CANAL
CONTENIDO DEL DOCUMENTO
PUENTE PUENTE CANAL............................................. .................................................................... ............................................. ............................................ .......................... .... 1 CONTENIDO CONTENIDO DEL DOCUMENTO DOCUMENTO ............................................ .................................................................. ............................................ .......................... .... 1
I.- DEFINICION................................................................................... DEFINICION............................................................................................................................... ............................................ 2 II.- ELEMENTOS HIDRAULICOS DE UN PUENTE CANAL ................................................................. 3 III.- CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO HIDRAULICO ................................................................ 4 IV.- PARTES QUE INTEGRAN UN PUENTE CANAL .......................................................................... .......................................................................... 5 V.- DISEÑO DE CONDUCTO ELEVADO .......................................................... ........................................................................................... ................................. 6 VI.- PUENTE CANAL DE CONCRETO .............................................................. ............................................................................................... ................................. 7 VII.- BIBLIOGRAFIA.................................................................. BIBLIOGRAFIA......................................................................................................................... ....................................................... 9
I.- DEFINICION
Los acueductos son estructuras que tiene la función de superar depresiones que se encuentren en el terreno, formados normalmente por quebradas, ríos y cárcavas originadas por la erosión. Un acueducto, es virtualmente un puente que sostiene un canal de corta longitud, el cual contiene agua en movimiento. Desde el punto de vista de la estructura civil, los acueductos pueden ser de dos tipos: Acueducto sobre una estructura de soporte (puente), y canal cuyas paredes y base forman parte estructural del puente. Los materiales de construcción de los acueductos dependerán de las condiciones de estabilidad, definida normalmente por las dimensiones del canal y la longitud del acueducto, así como del análisis económico de las variantes consideradas. El acueducto servirá entonces para vencer algún accidente topográfico y acortar la longitud del canal en el tramo considerado. Este puente-canal servirá así mismo para el paso de peatones, por lo que se deberá prever en la estructura estas formas de utilización. Eventualmente se dispondrá para el uso peatonal una cubierta superior o veredas laterales. Son las obras mediante las cuales es posible cruzar una canal con cualquier obstáculo que se encuentre a su paso .El obstáculo puede ser por ejemplo:
Una vía de ferrocarril.
Un camino
Un rio.
Un dren.
Para salvar el obstáculo, se debe recurrir a una estructura de cruce que puede ser:
Puente canal.
Sifón invertido.
Alcantarilla.
Túnel.
II.- ELEMENTOS HIDRAULICOS DE UN PUENTE CANAL
1. Transición de entrada, une por un estrechamiento progresivo el canal con el puente canal. 2. Conducto elevado, generalmente tiene una sección hidráulica más pequeña que el canal. 3. Transición de salida, une el puente canal con el canal.
III.- CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO HIDRAULICO
Material.
Forma de la sección transversal.
Ubicación de la sección de control
Por lo general, un puente canal cuya vista en planta se muestra en la figura, se diseña para las condiciones del flujo subcrítico, por lo que el puente canal presenta una singularidad en el perfil longitudinal del canal, que crea efectos sobre aguas arriba.
Un puente canal es una estructura que permite el cruce de un canal atreves de depresiones poco profundas del terreno, ríos o arroyos y consiste esencialmente en un tramo de conducto soportado por encima del terreno mediante pilas o caballetes. El conducto puede ser cerrado o abierto, el caso de que el conducto sea cerrado y trabaje a presión, su funcionamiento será de acuerdo a las leyes de flujo de tuberías en presión. El caso más frecuente es de puentes canales de conducto abierto conducto cerrado que no trabaja a tubo lleno
IV.- PARTES QUE INTEGRAN UN PUENTE CANAL
En topo puente canal podemos diferenciar dos partes principales: Subestructura. Súper estructura. La subestructura es el conjunto de pilas y estribos que soportan la superestructura.
La superestructura es la parte del puente canal soportada por la substructura y consta de las siguientes partes: Transición d entrada o
Compuerta
o
Conducto
o
Transición de salida.
Las transiciones como ya se mencionó sirven para pasar en forma gradual de la sección de canal a la del conducto o viceversa según sea transición de entrada o salida; este cambio debe ser gradual para evitar turbulencias y reductor las pérdidas de carga. El conducto es el elemento sobre el cual fluye el agua y puede ser constituido por diversos materiales, las secciones transversales más usadas son las rectangulares y las semicirculares.
V.- DISEÑO DE CONDUCTO ELEVADO
Por condiciones económicas el ancho debe ser lo menor posible, pero manteniendo siempre el mismo tipo de flujo, en este caso flujo subcrítico. A fin de que las dimensiones sean el mínimo posibles, se diseña para condiciones cercanas a las críticas. Para una sección rectangular, en condiciones críticas se cumplen las siguientes ecuaciones:
…………. (1)
……..…… (2)
Igualando (1) y (2) tenemos:
De donde despejando b, se tiene:
…………. (3)
En la ecuación (3), como Q es conocido (se debe conocer el caudal de diseño), para calcular b, ere conocer Emm.
………… (4)
Calculando el valor de b (critico) con la ecuación (3), para propiciar un flujo sub critico en el conducto, se toma un valor mayor que este. Un valor mayor ancho de solera reduce el efecto de la curva de remanso que se origina en el conducto. Resulta aceptable que la curva de remanso afecte el 10% del bordo libre.
CALCULO DE LA TRANSICIÓN DE ENTRADA Y SALIDA Para el caso de una transicion de entrada recta la euacion utilizada es:
Donde; b: Ancho de solera del conducto T1: Espejo de agua en el canal
Para la transición de salida se sigue el mismo procedimiento, solo con la diferencia de que en el numerador salga positivo, lo cual se logra cambiando los términos que en la formula anterior se muestra
VI.- PUENTE CANAL DE CONCRETO
Son los más duraderos pero su construcción es más delicada puesto que el concreto no resiste tensiones, es fácil que se produzcan grietas en el conducto, por eso se requiere una cimentación muy firme para evitar asentamientos desiguales en las pilas. Las juntas de construcción del conducto se localizan sobre las pilas y deben impermeabilizarse, cada tramo del conducto tendrá en cada extremo un apoyo fijo y apoyo libre en el extremo opuesto.
Juntas para puentes canal de concreto
NOTA: L A TEORI A M AS DETAL LAD A ACERCA DE LAS FORM UL AS DE CALCULO SE ENCUENTRAN EL L AS H OJAS EXCEL AD JUNTOS
VII.- BIBLIOGRAFIA
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
Maximo Villon Bejar
MANUAL DE DISEÑO HIDRAULICO DE CANALES Y OBRAS DE ARTE
Elmer Garcia Rico
www.Construaprende.com www.prisma.com
