8/16/2019 Analisis Estructural de Un Sifon
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UNIVERSIDAD LOS ANGELES DE CHIMBOTE
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
UNIVERSIDAD LOS ANGELES DE
CHIMBOTE
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
CURSO :
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS
Grupo :
DISEÑO Y ANALISIS ESTRUCTURAL DE
SIFON INVERTIDO
PROFESOR :
ING. ORLANDO SUAREZ
ALUMNOS :
PINEDO RAMOS RICHARDT ´
JUAN
JESSICA
JIMMY ORTIZ
CICLO :
VIII
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS PÁGINA 1
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PIURA - PERÚ
!1"
DISEÑO ESTRUCTURAL DEL SIFON DE CONCRETO
Las secciones rectangulares del sifón serán diseñados para que soporten
todas las cargas que se presentan, porque éstas ocasionan momentos y
fuerzas normales en la pared del sifón rectangular, que son calculados y los
cuales puedan ser soportadas por la pared de concreto del sifón , generandoen ellas esfuerzos de tensión y compresión. Las secciones rectangulares con
esfuerzos de tensión en la sección crítica menor de 40 Kgcm! corresponden
a tu"os de concreto simple y #alores mayores a 40 Kgcm! a tu"os de
concreto armado
DATOS:
$ipo de suelo% $ierra gra#osa
&eso especí'co del suelo% γ s())00 *gm+
o"ertura o relleno so"re el sifón% - r ( ).!0 m
&eso especí'co del agua% γ a()000 *gm+
&eso especí'co del concreto% γ c(!400 *gm+
arga #i#a del trá'co /s!01% /s ( )230 *gm!
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS PÁGINA
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aracterísticas del tu"o%
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS PÁGINA #
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$ipo , lase 55 , arga de ensayo 67
&ared 8% 9spesor menor de concreto, con una cantidad mayor de armado con
respecto a las paredes y
&ared % 9spesor intermedio de concreto, con una cantidad intermedia de armado
con respecto a las paredes 8 y
&ared % 9spesor mayor de concreto, con una cantidad menor de armado con
respecto a las paredes 8 y .
:esistencia del concreto% f;c ( !30 *gcm!
7iámetro interior de la tu"ería% 7i ( +)4.4 mm
9spesor de la pared% et( )00 mm ( 0.)0 m
:efuerzo circular canastilla interior% +.< cm!mL
:efuerzo circular canastilla e?terior% !.3 cm!
mL
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS PÁGINA $
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7iámetro e?terior del tu"o% c ( 7e ( 0.>)44@0.)@0.)
( ).))44 m
Longitud por metro lineal% L()00 cm
ESTRUCTURAS HIDRAULICAS PÁGINA "
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Cálculo esá!co "e l# u$er%# "e Co&creo Ar'#"o
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d ( ).40@).40@). ( 4.4> m.
A ( -; (
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C#r#cer%s!c#s "el u$o
:esistencia a la rotura 671% :r(
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d% 8nc-o de la zanBa en la parte superior del sifón, en m
8nte la falta de meBores datos, de"en utilizarse los siguientes #alores de *F;
segEn el tipo de
suelo%
7eterminando el oe'ciente adimensional d
*F; ( 0.)>!4 -r ( ).!0 m. d ( 4.4> m.
d( 1−℮
−2( 0.1924 )( 1.206
)
2(0.1924 )
d( 0.)>!
7eterminando al arga muerta del suelo so"re la tu"ería%
γ r().) tnm+ d ( < m
Cd ( 0.)>!1 ).)1
Cd (6.< tnm
$( Co&"!c!)& #cc!)& "!rec# "el relle&o:
Ie -allará la carga muerta del suelo, considerando como caso particular un
terraplén
La ecuación para condiciones de terraplén se transforma en%
*F; Jaterial0,)>!4 materiales granulares sin co-esión0,)
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Cd ( c γ
r 7e !
7onde c(℮
2k μ.hr
D e
2 k μ
:eemplazando datos, tenemos%
c( ℮
2 (0.1924 )( 1.205.1
)
2(0.1924)
c( !.3<
La carga muerta del suelo alrededor del sifon%
Cd ( !.3
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9l #alor de Mq= se calcula con la siguiente ecuación%
q=mK
Cc ( hr
De+m
2 )
7onde%
q % :elación entre la presión lateral total y la carga #ertical total so"re la
tu"ería dimensional
m% racción del diámetro de la tu"ería de alcantarillado so"re la cual la
presión lateral es efecti#a adimensional
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*% :elación de :an*ine de presión lateral unitaria a presión #ertical unitaria
adimensional
c% oe'ciente de carga adimensional
/r% 8ltura del relleno por encima de la parte superior del tu"o, en m
7e% 7iámetro e?terno de la tu"ería, en m
Ie utiliza un #alor promedio de * ( 0,++ cuando no se dispone deinformación precisa.
Ie tiene que%
c ( !.3< m ( 0.60 * ( 0.++ -r ( ).!0
m. 7e ( < m.
:eemplazando datos%
q=(0.7)(0.33)
2.86 (1.20
6 +
0.7
2 )
q=0.044
/allando el factor de carga%
f().4+) ( 0.606 ? ( 0
q=0.044 Lf = 1.431
0.707− (0)(0.044)
Lf =2.024
C#r,# r#&s'!!"#Ia"iendo :esistencia a la rotura 671% :r(
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Pp=(B∗ H −b∗h ) γ C
Pp=(6∗3.5−5.1∗2.9 )(2400)
Pp=14904 kg/m
C#r,# por: Colu' "e #,u# 1 Peso "el A,u# e&el s!0o&
C1=27 msnm , C2=23 msm
Pat =( C 1ic! .tirate−C 3 ic!.tirate ) ( γ a )+(b∗h)( γ a)
Pat =(27−23 ) (1000 )+5.1∗2.9 (1000)
Pat =18790
kg /m
C#r,# Muer# por el Relle&o
&rell. ( 0.< c1 -r1 γ " 1
&rell. ( 0.<
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&ara /s !0 &$ ( )230 *gm!
a1 oe'ciente de impacto%
IegEn la teoría de OQII59IR la fórmula para -allar el coe'ciente de
impacto ed%
φ=1+0.3
hr =1+
0.3
1.20→ φ=1.25
"1 aga por trá'co% & tráf. ( φ &$1 c1
& tráf. ( ).!2 )2301
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C#r,# o#l por Peso Prop!o 4 el Peso "el A,u#
&pa ( &p @ &at
&pa ( 14904 @ 18790
Pp# 566789 .,'
C#r,# To#l por Relle&o 4 Trá3co
&rt ( &rell. @ &tráf.
&rt ( 462!0 @ ))320
Pr 5 ;
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:eemplazando datos%
Jpa ( 0.0+6 !3.4! *gm
"1 Jomento por relleno y trá'co Jrt1
Jrt ( K" &rt1 7m1
9n el cuadro 4, K" para carga de relleno y carga #i#a del trá'co es% 0.0
:eemplazando datos%
Jrt ( 0.01 +03+.241 ).0)441
Jrt ( !)2.3+ *gm
c1 Jomento $otal en el &unto
J ( Jpa @ Jrt ( >3.4! S !)2.3+
J ( +)4.!2 *g S m
Mo'e&o e& el Pu&o C "el Tu$oa1 Jomento por &eso &ropio y &eso de 8gua Jpa1
Jpa ( Kc &&a1 7m1
7el ángulo #=90 $ , o"tenesmo del cuadro Kc ( 0.04<
Jpa ( 0.04< !
"1 Jomento por :elleno y $rá'co Jrt1Jrt ( Kc &rt1 7m1Kc ( 0.06+
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:eemplazando% Jrt ( 0.06+1 +03+.241 ).0)441
Jrt ( !!3.+4 *gm
c1 Jomento $otal en el &unto J ( Jpa @ Jrt
J ( )!!.+2 @ !!3.+4J ( +20. *gm
M)"ulo "e l# Secc!)& p#r# l# p#re" "el Tu$o =>(
C ( L e!1 < ( )00 )0!1 <
C ( )
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