UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL ROSARIO. Ingeniería Eléctrica

Transcripción

1 Ingeniería Eléctrica TP Nº1: FUNDACIONES Profesores: Ing. J. Corteloni - Ing. J. Nocino Asignatura: Alumno: Frattin, Paulo Gabriel Zelaschi, Federico Curso: 5º

2 PROBLEMA ABIERTO Se desea predimensionar y verificar la fundación por el método Sulszberger de una estructura de suspensión, del trabajo Práctico realizado en clase, bajo la hipótesis extraordinaria que el tiro longitudinal máximo que se registre, será del 20% del obtenido como peor situación sobre las estructuras de retención. Previamente se deberán obtener las dimensiones comerciales reales de crucetas y postes. RESOLUCION En base a los resultados obtenidos en el práctico realizado en clase adoptaremos los siguientes elementos estructurales para la línea: Poste - Material: hormigón armado - Altura: 26,5 m - Peso: kg - Diámetro en la cima: 0,35 m - Conicidad: 0,015 m / m - Fuerza de ruptura en la cima: 3300 kg Ménsulas simple - Longitud: 1,8 m - Peso: 150 kg (este dato se estimo según el catálogo Fabinco S.A.) Las características del terreno se especifican en la siguiente tabla; TABLA N 1 Determinación del tipo de suelo Tipo de suelo: Clase o categoría c (arcilla fina seca) Peso específico (γ) 1700 kg/m3 Presión admisible (σ) Índice de compresibilidad (Cl) Ángulo de la tierra gravante β (vegetable) Ángulo de fricción interna (ρ) kg/m kg/m Coef. De la fricción entre terreno y H (μ) Indice de compresibilidad paredes (Cb) a 2mts kg/m3 Paulo Gabriel Frattin Federico Zelaschi, 5 01 IE 1

3 - Fundación Como vamos a predimensionar la fundación, calculamos los lados a y b del bloque con el diámetro del agujero de la fundación, cuya medida será el diámetro del poste en la base más 0,1m; Diámetro del poste en la base: Diámetro del agujero del bloque: Entonces los lados a y b son: Los valores de a y b deben ser tales que como mínimo exista 0,15 m de distancia entre el exterior de la fundación y la circunferencia de cualquier agujero. El valor de t se toma de forma tal que f cumpla con 0,2m<f<t/5, adoptamos f=0,25m, entonces: La representación de la fundación es la siguiente. Paulo Gabriel Frattin Federico Zelaschi, 5 01 IE 2

4 Teniendo en cuenta los valores anteriormente calculados y adoptados, determinaremos el volumen y peso de la fundación, considerando el peso específico del hormigón de 2200 kg/m 3, por lo tanto: - Volumen y peso de la tierra gravante Con los datos de la TABLA N 1 y las dimensiones de la fundación, procedemos a calcular el volumen y peso de la tierra gravante: - Peso total vertical (Gte) El peso de la estructura, Gest, queda determinado por el peso del poste (Gp), ménsulas (Gm), aisladores (Ga) y conductores (Gc), los caules se especifican en la siguiente tabla: TABLA N 2 Peso de la estructura Gp= kg Gm= 150 kg Gc= 366 kg Ga= 36 kg Paulo Gabriel Frattin Federico Zelaschi, 5 01 IE 3

5 Por lo tanto en base a los valores de la TABLA N 2, tenemos que el peso de la estructura y del bloque serán: - Momento de la base (Mb) Como la Tg(α) es menor a 0,01 la fórmula que se deben emplear para el cálculo del momento de la base es: En la ecuación se adopta Tg(α)=0,01. El valor de Cb utilizado se detalla en la TABLA N 1. - Momento de Encastramiento (Ms) Para el cálculo de Ms, debemos obtener nuevamente el valor de la Tg α según la siguiente fórmula: El valor de Ct = Cb y μ utilizados se detallan en la TABLA N 1. También para este punto la Tg α es menor a 0,01, por lo tanto el cálculo del momento de encastramiento debe realizarse según la fórmula: Paulo Gabriel Frattin Federico Zelaschi, 5 01 IE 4

6 En la ecuación se adopta Tg(α)=0,01. - Método de verificación de Sulzberger Con estos resultados vamos aplicar el método de verificación de Sulzberger. Valores normales para S son los especificados en la consiguiente tabla: Ms/Mb S El momento de vuelco (Mv) lo calculamos a continuación: Por lo tanto se verifica el método de Sulzberger y podemos sacar algunas conclusiones: Las dimensiones adoptadas verifican satisfactoriamente las solicitaciones de la estructura. S>1,5, por lo tanto el bloque está sobredimensionado, pero como las dimensiones a, b y t son las mínimas que se requieren (distancia de la circunferencia de los agujeros a los costados del bloque), no se cambiaran. Paulo Gabriel Frattin Federico Zelaschi, 5 01 IE 5

7 - Verificación de la presión admisible del suelo Para verificar la presión del suelo debe cumplirse que: Entonces, Por lo tantos vemos que también verifica para esta condición con las dimensiones del bloque tomadas. Este último valor es próximo a la presión admisible del terreno, por lo tanto aumentaremos las dimensiones de la fundación para así lograr disminuir cualquier tipo de riesgo, como lo puede ser esfuerzos extras por fuertes vientos. Por lo tanto, tomaremos para el nuevo cálculo las ecuaciones ya desarrolladas y los valores siguientes de dimensiones de la fundación: - Volumen y peso de la fundación - Volumen y peso de la tierra gravante - Peso total vertical Gte Paulo Gabriel Frattin Federico Zelaschi, 5 01 IE 6

8 - Momento de la base (Mb) - Momento de Encastramiento (Ms) - Método de verificación de Sulzberger - Verificación de la presión admisible del suelo Para estas nuevas condiciones adoptadas podemos observar que ambos predimensionamientos cumplen con la condición de Sulzberger y la de presión admisible del suelo. La diferencia está en que si bien la primera aproximación nos da un bloque más sobredimensionado que en el estudio anterior ahora contamos con una diferencia más holgada para la verificación por presión admisible, por lo tanto se recomienda emplear estas últimas dimensiones para mayor seguridad de la estructura a cuenta de un incremento económico en la fundación. Las dimensiones de la fundación serán:... Paulo Gabriel Frattin Federico Zelaschi, 5 01 IE 7