EJERCICIO Nº 1: DIQUES VERTICALES. GODA Un dique vertical de forma rectangular tiene una anchura de 12m. y una altura de 13,5m de los que 9,5 m están sumergidos. El peso en seco de este dique es de 352 t por metro lineal de dique. La plataforma costera sobre la que se asienta el dique tiene una pendiente prácticamente uniforme del 3%, y el régimen extremal de altura de ola de ola significante en la zona de ubicación del dique es: H 1/3=1,19·y+2,83 Suponiendo que el coeficiente de rozamiento del dique con el suelo sobre el que se asienta es de 0,45 y que la densidad del agua de mar es 1,02 T/m 3, se desea determinar la estabilidad al vuelco y al deslizamiento de dicho dique, cuando el oleaje aborda el dique oblicuamente a 45º. En la zona donde se proyecta construir este dique puede considerarse que la marea es despreciable. Adoptamos H k =1,8·H 1/3 Periodo de retorno TR = 50 años
RESOLUCIÓN 1. ELEVACIÓN HASTA DONDE ALCANZA LA PRESION DE LA VENA LÍQUIDA.
· cos · máx es el ángulo que forma el frente con la dirección de aproximación del olaje. Cuando el rayo es perpendicular al dique vertical, es decir, forma noventa grados, el frente forma 0º, de manera, que el cos es unitario. En este caso la formula de elevación máxima resulta:
máx Comenzando desde la dirección principal el oleaje suele rotar con la relación a la normal en un ángulo de hasta 15º, que compensan la incertidumbre en la dirección del temporal y el llamado “spreading” direccional. 2. ALTURA DE OLA MÁXIMA SOBRE EL PARAMENTO.
máx= H1/250 = 1,80 * H 1/3 3. ALTURA DE OLA EN ROTURA SEGÚN GODA, 1967.
H
b =0,17*Lo
* 1-e
-1,50*
4 π*d5 * 1+15*tg3 θ Lo
3.1. Profundidad de referencia.
d5 = d + 5 · H1/3 · tg Θ es la pendiente de la plataforma o del emplazamiento donde se ubica el monolito. d es la profundidad del agua a pie de dique.
d5 = d+ 5 * H 1/3 * tg
d5 = 9,5 + 5* 7,47 * 0,03 = 10,62 Siendo d = 9,5 m y L o = 155,97m
Hb =0,17 * 155,97 * 1-e
-1,50*
4 π*10,617 * 1+15*0,033 155,97
= 6,393m
H k =1,8* H 1/3 T= 50 años
H 1/3=1,19*y+2,83 (régimen extremal) P=
1 T
=
1 50
=0,02
H 1/3=7,47m
Y= -ln(-ln(1-p))=3,90 H k =1,8 * 7,47 m =13,45 m Tenemos que comprobar que la ola no rompe antes: - por fondo (Mac Cowan): Hb d
=0,78 Hb= 0,78*9,5m=7,41m<13,45m
- por forma: Hb d
=
1 7
L=
g*T2 2*π
* th(
2*π*d L
) L=155,97 * th(
2*π*9,5 L
) L=90,31m
L
Hb= = 12,90m < 13,5m 7
Por tanto, tomaremos el menor valor, que es H k
= 7,41 m
Nota= Al obtener como da de cálculo la de rotura por fondo deberíamos haber escogido un dique en talud. Para incidencia del oleaje = 45º y 1,02T/m 2 Puesto que no nos hablan de la banqueta: db=dd=d=9,5m
P0 =0,5* (1+coscos a*Hk Ps = 0,5*(1+cos)*a*Hk
Pb = Po =0,75*(1+coscos 45º)*7,41=9,49m Pc=
∆-Ca ∆
*Po
Ds=d+i*5*H1/3= 9,50+0,03*5*7,5 ds=10,625m 1=0,6 + 0,5 *
MIN
1-
ds-db
Hk
3ds
Db
dd d
1-
2
4*π*d l 4*π*d sinh l
2
2db Hk
1 ch
= 0,97943
= 0,02147
=0,81533
2*π*d l
Con estos valores obtenemos “Po”, “Ps”, “Pb” y “Pc”:
Pc =6,388 T/m2 Pb =5,208 T/m2 Ps = 5,152 T/m2 Po =3,695 T/m2 3.2. Estabilidad al vuelco:
M +
volcador
= Pb * dd *
dd 2
Ca
Ca
2
2
) + (Po-Pc) *
+ ( Po-Pb) * * (dd +
dd
Ca 3
2
*
2 3
* dd + Pc *Ca * ( dd
)+ Ps *
ancho 2 2
* *ancho = 3
746,12mt/ml M
estabilizador
= ( p – p’) *
=1414,32 mt/ml Coeficiente de seguridad al vuelco:
ancho 2
= (352-1,02*12*9,5)*
12 2
Cv=
Mest Mvolc
=1,896
3.3.Estabilidad al deslizamiento:
Fd=
Pc+Pb 2
* dd +
Po+Pc 2
* Ca = 75,25 T/ml
Fest = (p-p’-Fs) * = (352 - 1,02 * 9,5 * 12 - 5,152 * 0,45 = 92,16T/ml Coeficiente de seguridad al deslizamiento:
Cd =
Fest Fdest
=1,225
12 2
)*
