Proyecto Conducción en Alta de Agua Tratada para el Abastecimiento de Hinojos (Huelva) ANEJO IX CÁLCULOS MECÁNICOS ANEJO IX CÁLCULOS MECÁNICOS

Transcripción

1 ANEJO IX CÁLCULOS MECÁNICOS

2 ÍNICE.INTROUCCIÓN... 3.CRITERIO E CALCULO HIPÓTESIS E CALCULO HIPÓTESIS I HIPÓTESIS II CÁLCULO E LAS HIPÓTESIS... 4

3 .INTROUCCIÓN En el presente anejo se va a proceder al cálculo ecánico de las conducciones necesarias en la ejecución de la conducción en alta hasta Hinojos. Seleccionado la fundición coo aterial de uso en estas condiciones, se han coprobado todas las hipótesis de cálculo ecánico que establece la nora correspondiente..criterio E CALCULO Los criterios de cálculo se han basado en las recoendaciones y criterios existentes de la Guía Técnica sobre tuberías para el transporte de agua a presión 3ª Edición (CEEX) y las recoendaciones de los fabricantes de estas tuberías, que dan cobertura en España. 3. HIPÓTESIS E CALCULO La cobinación de acciones de cálculo que produzca la áxia solicitación o deforación en una sección es la hipótesis pésia de carga en esa sección. En las tuberías enterradas las acciones deterinantes son: La presión interna del líquido circulante. La acción del terreno sobre la conducción. La acción del tráfico sobre la conducción. La depresión interna. La hipótesis pésia de carga resulta de la cobinación entre ellas. Según la tipología de la tubería se realizarán las coprobaciones pertinentes. En nuestro caso, se trata de una tubería de fundición enterrada. Las principales coprobaciones que deben hacerse en los tubos de fundición enterrados para la hipótesis pésia de carga son las siguientes: 3.. HIPÓTESIS I Tensiones Presión interna. En la hipótesis de actuación única de la presión interna del agua, debe coprobarse que dicha presión, para un deterinado valor de N y espesor del tubo, produce un estado tensional inferior al adisible, supuesto el coeficiente de seguridad que se indica a continuación. icha coprobación puede hacerse ediante las siguientes expresiones: P: Presión de diseño, en N/. MP y P MP: Presión áxia de diseño en la sección de la tubería, en N/. : iáetro edio del tubo, en (= O-e). R: Resistencia ínia a la tracción. R= 40 N/. C: Coeficiente de seguridad para P, C= 3 C: Coeficiente de seguridad para MP, C=.5 O: iáetro exterior del tubo, en. e:espesor de la pared del tubo, en. 3..HIPÓTESIS II eforaciones Acciones externas Se considera que actúan solo las acciones externas (el terreno y sobrecargas de tráfico). Se coprueba que la deforación áxia debida a la flexión transversal no supera la adisible. Coo deforaciones áxias adisibles suelen aditirse valores del orden del % y el 4% del diáetro exterior del tubo, para diáetros entre 00 y 000. En nuestro caso, fijareos coo deforación áxia adisible el 3%. ebe coprobarse que actuando únicaente las acciones externas (terreno, sobrecargas óviles o fijas, y otras si existen), la deforación áxia debida a la flexión transversal no supera la adisible. El cálculo de la deforación áxia debida a la flexión transversal se calcula con la forulación de Spangler, que tiene la siguiente expresión: 00 ka (We Wt) d 8 Sc 0.06 E` 3

4 3. CÁLCULO E LAS HIPÓTESIS : eforación vertical del tubo debida a las cargas externas, en %. Ka: Coeficiente de factor de apoyo. Coo se tiene: α = 0 o ; Ka = e: Espesor de la pared del tubo, expresado en etros (). Sc:Rigidez diaetral del tubo, en KN/. (Tabla 8). En nuestro caso de E : Módulo de reacción del suelo. Se considera terreno bien copactado. E =5000 KN/. We y Wt: Cargas debido al peso de tierras y al tráfico, respectivaente, expresadas en KN/. We= γ x H HIPÓTESIS I Espesor 6. R 40 N/. I 00. C 3 C.5 MP < 9.5 N/. Cuple P< 7.9 N/. Cuple γ:peso específico del terreno. Se coge por defecto: 0 KN/3. H:Altura de tierras sobre la clave del tubo, en. MP=Pax+AP.9 N/. P=Pax 0.97 N/. Velocidad (/s.) Gravedad (/s) 9.8 E (Kg/) 7 E+9 Wt = [40 x ( - x 0-4 x N) x β] / H 0.59 Kc H: Altura de tierras sobre la clave del tubo, en. β: Coeficiente de carga de tráfico. Se recoienda toar el ínio de 0.5 aún en el caso de no existir tráfico rodado. N: iáetro noinal del tubo, en α AP Todos estos cálculos nos han peritido llegar a la conclusión de que un espesor de sería suficiente. No obstante, para noralizar el espesor de la tubería, optareos por la clase K9 que supone un espesor de 6. La Clase C-40 tiene enor espesor pero el coste es el iso que la K9. 4

5 HIPÓTESIS II Ka º Sc E` 5000 KN/ Peso Específico del Terreno (KN/3) 6 Altura de Tierras sobre Clave (.) We 6 iáetro Noinal (.) 00 Coeficiente de Carga de Tráfico 0.5 Carreteras Rurales Altura de Tierras sobre Clave (.) Wt 9.0 d ad. 3.5 Tabla 5. d.03 Cuple 5