Diseño Estático de La Represa Gallito Ciego

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FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URB ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

Análisis Estático de la Represa Gallito Ciego

Datos de la Presa: a = 15.00 m b1 = 22.50 m

g = 9.81 m/s2 ϒ h2O= 1000.00 kg/m3

b2 = 22.50 m

ϒc = 2400.00 kg/m3

L = 405.00 m h = 96.00 m H = 105.00 m

Fh

1. Cálculo del Peso de la Estructura:

h �_�=�_�. �. �_� W1= 765450.00 Tn W2= 1530900.00 Tn W3= 765450.00 Tn WT=

3061800.00 Tn

2. Cálculo de la Fuerza Hidrostática en la Estructura:

Curso: Obras Hidráulicas

2

Hallamos la longitud "Lr" y el α : Semejanza de Triángulos:

105 23

L r=

20.57 m

α=

23.12 °

β=

66.88 °

Curso: Obras Hidráulicas

=

96 Lr

PB

3

Hallamos la presión "PB" y el "WB" :

PA =

0.00 kPa

PB =

201.81 kPa

WA =

0.00 kN/m

WB =

81731.31 kN/m

Fh =

840664.95 kN

hc =

2.69 m

�_�=�_�. �

�_�=�_ℎ20. �. �_�

Hallamos la fuerza hidrostática "Fh" y la "hc" :

�_ℎ=1/2 �_�. �_�

ℎ_�=1/3 . �_� . sin�

Hallamos la fuerza vertical y horizontal de la fuerza hidrostática "FV" y "FH" :

��=sin�. �_ℎ

��=cos�. �_ℎ

FH= FV=

773159.55 kN 330129.12 kN

Sh =

306180.00 Tnf

Sv =

91854.00 Tnf

3. Cálculo de la Supresión en la Estructura:

�_�=1/2 �_ℎ2�. � . � . � . �

�_��=2/3 . �

4. Cálculo de las Fuerzas de sismo en la Estructura: Cálculo del Componente vertical y horizontal del Sismo.

�ℎ=0.1 �_� ��=0.03�_� Cálculo del centro de gravedad de la estructura. N° 1 2 3

ancho (m) 15.00 15.00 15.00

Total :

Curso: Obras Hidráulicas

Alto (m) 105.00 105.00 105.00

Area (m²) 787.50 1575.00 787.50

x (m) 10.00 22.50 35.00

y (m) 35.00 52.50 35.00

Ax 7875.00 35437.50 27562.50

3150.00

67.50

122.50

70875.00

X=

22.50 m

Y=

43.75 m

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Analisis de estabilidad del agua. La falla en la estructura puede ser por Volteo, deslizamiento y esfuerzos excesivos. Deberá preveerse que en el plano de desplante de la estructura solo tengan esfuerzos a compresion y que el suelo admita tracciones. Esto se logra cuando la resultante de las fuerzas actuantes corta al plano de la base en el tercio central.

h Ubicación de la Resultante (Xr) Tomando momento respecto al punto "0"

Curso: Obras Hidráulicas

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Cálculo del Momento Actuante o Momento de Volteo: Fh

Sh

F horz (Tn)

-78839079.49

-306180.00

Brazo (m)

2.69

43.75

Mot (m)

-212297873.24

-13395375.00

Fh

Sv

Sp

Wv

33663266.84

-91854.00

-574087.50

3061800.00

F Vert (Tn) Brazo (m)

-23.88

22.50

30.00

22.50

Mot (m)

-803878812.18

-2066715.00

-17222625.00

68890500.00

Momento Resistente (+) =

-734988312.18 Tnf-m

Momento Actuante (-) =

-244982588.24 Tnf-m

Estabilidad al Volteo �_�=(∑▒ 〖� (+) 〗 )/

Se debe cumplir que:

(∑▒ 〖� (−) 〗 )≥1.5

3.00

Estabilidad al Deslizamiento �_�=� . ��

Fuerza resistente

u = Coeficiente de friccion entre el concreto y el terreno u=

0.60

para arena

Fr = 21635475.21 Debe cumplir que Fh > Fr 79145259 Tnf

ton/m

>

21635475 Tnf

OK

Entonces necesitaría un dentellón, cuyas dimensiones fueron asumidas en los gráficos anteriores

Curso: Obras Hidráulicas

≥

1.50

6

Curso: Obras Hidráulicas

7

DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

tático de la Represa Gallito Ciego

a

H w

1

b1

Curso: Obras Hidráulicas

2

3

b2

8

PA

Fh

Lr h

PB

Curso: Obras Hidráulicas

hc

α=23.12

H

9

0.00 kPa 201.81 kPa 0.00 kN/m 81731.31 kN/m

840664.95 kN 2.69 m

773159.55 kN 330129.12 kN

FH= FV=

Sp =

574087.50 Tnf

Xsp =

30.0000 m

306180.00 Tnf 91854.00 Tnf

Ax 7875.00 35437.50 27562.50

Ay 27562.50 82687.50 27562.50

70875.00

137812.50

Curso: Obras Hidráulicas

78839079.49 Tnf 33663266.84 Tnf

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a

Fh H

w

1 b1

Curso: Obras Hidráulicas

2

3 b2

"0"

11

Wv 3061800.00

Total -79145259.49

Tn

-225693248.24

Tn-m

Total 36059125.34

Tn

22.50 68890500.00

OK

Curso: Obras Hidráulicas

-754277652.18

Tn-m

12

Curso: Obras Hidráulicas