compuertas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN
DEPARTAMENTO DE HIDRAULICA
EJERCICIOS PROPUESTOS DE COMPUERTAS PLANAS
1. Supongamos que un cajón cubico de 1.5m, por arista conteniendo agua y lleno solamente a la
mitad. Una de las tapas laterales está sostenida por medio de tornillos en los rincones de los
lados, ¿Cuál son las tensiones a que están sometidos cadauno de los tornillos? Haga el
esquema.
2. Si la figura representa un aliviadero automático de presa AOB. El ángulo AOB es rígido; OA =
150 cm.; OB = 180 cm. La hoja OA tiene una masa de 3000 Kg. y la hoja OB tiene una masa de
3600 kg. La dimensión normal al dibujo es de 4 m. Despréciese el rozamiento en O y B. W es
un contrapeso cuyo centro de gravedad se encuentra a una distancia de 165 cm.de O. El
aliviadero esta en equilibrio cuando el nivel de agua se encuentra como en la figura. Calcular:
a) Fuerza debida a la presión de agua sobre OA, b) Centro de presión sobre OA (distancia
desde O), c) Fuerza de presión sobre la hoja OB, d) Valor del contrapeso, e) Valor de la
reacción en O, dirección y sentido.

3. Supongamos un cilindro lleno de agua, con una altura de 2m y undiámetro de 1.3m llevando
dos aros, uno en cada extremo y que sirven para reforzarlo. ¿calcular la tensión a que están
sujetos cada uno de estos dos anillos y la sección que deberán tener? Haga el esquema.

EJERCICIOS DE FUERZA HIDROSTATICA EN COMPUERTAS PLANAS

4. En el recipiente mostrado en la figura tiene una sección transversal circular. Determínese la
fuerza hacia arriba sobre la superficiedel tronco de cono ABCD. ¿Cuál es la fuerza hacia abajo
sobre el plano EF? ¿Es, esta fuerza, igual al peso del fluido Explique.
fluido?

5. En el paramento mojado de 1.0 metro de un muro rectangular de mampostería de 3m de
espesor y de 5m de altura, el agua llega a 4.40m de altura. Suponiendo que el peso
volumétrico de la mampostería es de 2200 kgf/m3 y que no hay fugas bajo la presa.¿Dónde
interseca la base la reacción total y cuál es el factor de seguridad contra el volcamiento y cuál
contra
es el factor de seguridad contra el deslizamiento, si el coeficiente de fricción entre el piso y el
muro es de 0.57? Haga el esquema.
6. Calcular la magnitud y la posición del empuje hidrostático sobre la compuerta circular
mostrada en la figura.

DR. NESTOR JAVIER LANZA MEJIA / jun-10UNI - 2

EJERCICIOS DE FUERZA HIDROSTATICA EN COMPUERTAS PLANAS

7. Sobre un lado de un muro rectangular de 5.0m de alto, el agua llega a 4.40m de altura,
suponiendo que el peso volumétrico de la mampostería es de 2200 kgf/m3 y que no hay fuga
debajo de la presa, (a) ¿Cuál debe ser el ancho de la base para que la resultante de la reacción
del piso sobre el muro intercepte a este a unadistancia B/3 del paramento seco? (b)
suponiendo que el muro puede girar alrededor del eje formando por la intersección del
paramento seco con la base, sin romperse la mampostería. ¿Cuál es el coeficiente de
seguridad contra el volcamiento bajo las condiciones anteriores? (c) ¿Cuál es la variación de las
fatigas de compresión del paramento seco al paramento mojado? Haga el esquema.
8. Calcularla magnitud, dirección y localización de la fuerza hidrostática sobre la cara de
corriente arriba de una sección de este dique de 1 m de ancho. ¿Cuál es el momento de diseño
con respecto del punto O si el peso especifico del concreto es 24 kN/m3?

9. Una presa de mampostería de sección trapecial con una cara vertical, tiene un espesor de
0.80m, en la corona y 4.0m en la base. La caravertical está sujeta a la presión hidrostática del
agua almacenada, la cual llega a 5.40m arriba de la base; la altura del muro es de 6.0m y su
peso volumétrico es de 2200 kgf/m3. 1.- ¿En qué punto interseca a la base la resultante del
peso y del empuje?, 2.- cuales son los esfuerzos en la base en los dos casos: a) presa llena y b)
presa vacía, 3.- cual es el coeficiente de seguridad contra el...