Estudiante

HIDROSTATICA

* superficie de contacto
* volumen
* centroide
V agua=a×l×h
V agua=235=30m2
w=V γ=30m21tonm3=30ton

AT=B+b2 h=
AT=3+121=2m2
w=wA=30ton2(3)=306=5tonm2
wl=5tonm2(2m2)3m=3.33tonm
P=wl×l=3.33tonm3mP=10ton






A=b×h2=5×52 V=12.5(2m)
A=12.5 m2 V=25m3
P=25m31 tonm3=25ton
HIDROSTATICA V=0
Empuje hidristático en paredes verticales
A=b×h2
b=h
A=b×h2=h22 ecu 1
V=A×l
P=γ×l×h22 ecu2 γ=peso volumetrico del agua
El empuje hidrostático siempre debe ser perpendicular.
El volteamiento = Momentos
El desplazamiento = fuerza normal
Σ FV >Σ FH
Σ MV >Σ MH

EJEMPLO:
Revisar la siguiente estructura de mampostería contra el empuje hidrostático ue ejerce la columna de agua.
Factor de seguridadF.S
Volteamiento 2.0 Σ MVΣ MH≥2.0
Desplazamiento 1.5 Σ FVΣ FH≥1.5

REVISIÓN CONTRA DESPLAZAMIENTO

CALCULO DE FUERZAS HORIZONTALES
CALCULO DE EMPUJE HIDROSTÁTICO
E=γh22 b considerando un ancho unitario (b=1.00m)
E=1.0 tonm3 5.0m221.0m=12.50 ton
FH=12.50 ton

CÁLCULO DE LAS FUERZAS VERTICALES
FV=area del muro×ancho unitario×(γ mamposteria) γ mam=1.8tonm3←se optiene en tablas
b=1.0 m ←ancho unitario
Calculo de A
AT=A1+A2+A3

A1=b×h=0.30×4.30=1.29m2

A2=b×h2=1.20×4.302=2.58m2


A3=b×h=1.50×0.70=1.05m2
AT=1.29m2+2.58m2+1.05m2=4.92m2
FV=4.92m21.00m1.80tonm3=8.86 ton

Revisión por desplazamiento
FHFV=8.86 ton12.50 ton=0.70 <1.5 no paso

Revisión contra volteamiento
M=f×d=F∙dFIGURA | AREA | | | A | A |
1 | 1.29 | 0.15 | 2.85 | 0.19 | 3.68 |
2 | 2.58 | 0.70 | 2.13 | 1.81 | 5.50 |
3 | 1.05 | 0.75 | 0.35 | 0.79 | 0.37 |
Σ | 4.94 | | | 2.79 | 9.55 |

CÁLCULO DEL CENTROIDE
x=xAA=2.794.92=0.57m
y=yAA=9.544.92=1.94m

CÁLCULOS DE LOS MOMENTOS HORIZONTALES
M0=0E∙d=12.5 ton1.67 m=20.84 ton∙m MVMH=5.0520.84=0.24

Cálculos de momentos verticales
M0=0 P∙x=8.856 ton0.57=5.05 ton∙m 0.24<2

CALCULAR LA FUERZA NECESARIA PARA LEVANTAR LA COMPUERTA

CALCULAR EL PESO DE LA COMPUERTA DE ACERO 12"
Wp=V×peso vol
volumen=V×B×e
peso vol=7.85 tonm3
wp=0.095×7.85=0.75 ton
F=w×h×S
w=1.00tonm3h=2.50+1.50=4.00 m
S=b×l
S=3.00×2.50=7.50m2
F=1.004.007.50=30 ton

Calculo de la fuerza de la fricción
f=F∙M=3o ton0.10=3 ton
Fuerza total para levantar la placa
FT=f+wp
FT=3ton+0.75ton
FT=3.75 ton

Una pieza de oro y plata aleados en cierta Ley de pesan 55.00 gr fuera del agua y 50.00 gr dentro de ella.
Si el peso especifico del oro puro es19.25grcm3 y el de la plata 10.3grcm3 determinar los porcentajes a que se han ligado dichos metales si el peso especifico del agua a que es 1.00grcm3


CALCULO DEL VOLUMEN DE LA PIEZA
V=55.00-50.50=4.50cm3 Pz=γ Vs Vs=Pγ=4.50 gr1.00 grcm3=4.50cm3
CALCULO DEL PESO VOLUMETRICO
γp=wV=50.00 gr 4.50cm3=12.22grcm319.25x+10.31-x=12.22
19.25x+10.3x=12.22
8.95x=1.92
x=1.928.95 Oro =21.45%
x=0.2145 Plata = 78.55 %
Estimar las condiciones de estabilidad de un cajón de concreto sobre un medio líquido.

CALCULO DEL PESO DEL CAJÓN
γconcreto=2.40 tonm3

CALCULO DEL AREA...