Proyecto presa

Solicitaciones para cálculo de presa por gravedad.
Fuerzas que actúan
* Peso propio.
* Empuje hidrostático.
* Supresión.
* Fuerza sísmica.
El cálculo del peso propio de la presa
Peso propio: se calculará de acuerdo con el material del banco empleado, esta dado por la siguiente expresión:
Wp = c*Vol.
Donde
Wp =Peso propio de la presa (Ton).
c = peso volumétrico del concreto (T/m3).Vol = Volumen de la presa (m3).

Dimensiones geométricas de la presa.
La altura total de la presa está dada por la siguiente expresión:
H Total=He+H+BL+D
Donde:
H Total = Altura total de la presa (m).
He = Altura necesaria para embalsar la cantidad de agua demandada durante un mes (m).
H = Altura del vertedor (m).
BL = Bordo libre (m) para este caso será de 1.5m.
D = Altura de la viga sobre elvertedor (m).
Sustituyendo:
H Total=167.65+5.253+1.5+1.5
H Total=175.903 m 176 m
La presa la huasteca tendrá una altura total de 176m.
La base de la presa está en función de las solicitaciones que se presenten.
Para la presa la huasteca se tomaran qué todas la solicitaciones tiene efecto sobre la presa
Para este caso:
BH=0.97
Donde:
B =Base de la presa (m).
H = Altura total de la presa (m).Despejando B nos queda
B=0.97*H
Sustituyendo:
B=0.97*176
B=170.72 m 171 m
La presa huasteca tendrá una base de 171 m.
El concreto con que se llevara a cabo la cortina tendrá las siguientes características.
c = 2400 Kg/m3
F’c= 250 kg/cm2
Revenimiento de 8
Calculo del peso de la presa.
Wp = c*B*H*Z2
Wp = 2400*176*171*12
Wp = 36115200 Kg 36115.2 Ton
Calculo del empuje hidrostático.
Se considera lapresión del agua que actúa sobre el paramento de aguas arriba de la cortina.
El empuje hidrostático esta dado por la siguiente expresión:
E= h*h2
Donde:
E = Empuje hidrostático (Kg/m2).
= Peso volumétrico del agua (Kg/m3).
h = Altura necesaria para embalsar la cantidad de agua de demanda (m).
Sustituyendo:
E=1000* 167.65²2
E=14053261.25 14053.27 Ton

Calculo de la fuerza de supresión.
Es una presióndebida al agua de filtración que actúa en la cimentación de la cortina con sentido de abajo hacia arriba, y por lo tanto, es desfavorable a la estabilidad de la cortina.
Para determinar su valor en la cimentación de las presas, se debe de estudiar primeramente lo que se llama " longitud de paso de filtración”. También se indicaran las medidas tendientes a disminuir el valor de la supresión.
 

Lafuerza de supresión esta dado por la siguiente ecuación:
S= Cs**H*B*Z2
Donde
S= Fuerza de supresión.
Cs =Coeficiente de supresión
= Peso volumétrico del agua (Kg/m3).
B =Base de la presa (m).
H = Altura total de la presa (m).

Para la presa huasteca el Cs = 0.7
Sustituyendo:
S= 0.75*1000*176*171*12
S= 11286000 Kg 11286 Ton

Calculo de la Fuerza Sísmica.

Cuando las cortinas llegan a teneraltura considerable, el efecto de los temblores deberá tratarse como las cortinas altas para presas de almacenamiento. 
El cálculo de la fuerza sísmica esta dado por la siguiente expresión:
F Sismica=W presa*
Donde:
F Sísmica =Fuerza sísmica producida por el peso de la presa (Ton).
= Coeficiente sísmico en función de la zona sísmica (Manual de Diseño de por Sismo C.F.E.)
Como la presa Huasteca estáubicada en los límites de San Luis Potosí y Querétaro, corresponde a la zona sísmica B de México, con un valor de = 0.14.
Sustituyendo en la ecuación:
F Sismica=36115.2*0.14
F Sismica=5056.128 Ton.

Condiciones de estabilidad.
* Que la presa no se deslice.
* Que la presa no se voltee.
* Que no se tengan tensiones.
* Que los esfuerzos horizontales y verticales sean permisibles.
Laspresas de concreto de gravedad deben de proyectarse para que resistan un amplio factor de seguridad, estas tres causas de destrucción: El volteo, el deslizamiento y esfuerzos excesivos.

FUERZA | MAGNITUD | | BRAZO DE PALANCA | MOMENTO |
| Toneladas | | Metros | TON*m |
| | | | | | | |
W PRESA |  | c*(H*B*1)/2 | 36115.200 | | 2B/3 | 114.00 | 4117132.8 |
| | | | | | |...