nociones sobre calculo estructural

Páginas: 71 (17732 palabras) Publicado: 3 de diciembre de 2013
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES
FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA

Cátedra de “Construcciones Hidráulicas”
“Nociones Sobre Cálculo Estructural de
Conducciones Enterradas”

Ing. Luis E. Pérez Farrás - Ing. Sandra M. Pérez

- Noviembre 2003 -

Departamento de Hidráulica
Cátedra de “Construcciones Hidráulicas”
“Nociones Sobre Cálculo Estructural de ConduccionesEnterradas”

NOCIONES SOBRE CÁLCULO ESTRUCTURAL DE CONDUCCIONES
ENTERRADAS
INDICE

1.
1.1
1.2
1.3
2.

INTRODUCCIÓN

4
5
6
6

SOLICITACIONES INTERNAS
SOLICITACIONES EXTERNAS
LA INTERACCIÓN CAÑO - ZANJA

TEORÍA DE CÁLCULO TRADICIONAL

7

2.1 CONDICIONES DE INSTALACIÓN, DEFINICIONES Y CONCEPTOS DE UTILIDAD POSTERIOR
2.1.1 ANCHO DE ZANJA
2.1.2 LIMITE DE VALIDEZ DEL CONCEPTO DE“ZANJA ANGOSTA”
2.1.3 FACTOR DE PROYECCIÓN
2.1.4 PLANO DE IGUAL ASENTAMIENTO
2.1.5 PLANO CRÍTICO
2.1.6 COEFICIENTE DE ASENTAMIENTO
2.2 CALCULO DE CARGAS DEBIDAS AL RELLENO
2.2.1 DEDUCCIÓN DE LA ECUACIÓN DE MARSTON PARA EL CÁLCULO DE LAS CARGAS DEBIDAS AL
RELLENO (TUBERÍAS RÍGIDAS)
2.2.1.1 Caso Zanja Angosta
2.2.1.2 Caso Terraplén / Zanja Ancha
2.2.1.3 Consideraciones Generales para lasEcuaciones de Aplicación para Tuberías Rígidas, en
Condiciones de “Zanja Angosta” y “Zanja Ancha”
2.2.2 CONSIDERACIONES PARA LA APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE MARSTON EN EL CASO DE
TUBERÍAS FLEXIBLES (ZANJA ANGOSTA)
2.2.3 APLICACIÓN GENERAL DE LA ECUACIÓN DE MARSTON EN CONDICIÓN DE TERRAPLÉN (ZANJA
ANCHA)
2.2.3.1 Marston en terraplén, proyección positiva completa, para tubería rígida o flexible(zanja
inducida)
2.2.3.2 Marston en terraplén, proyección positiva incompleta, para tuberías rígidas o flexibles (zanja
inducida)
2.2.3.3 Marston en terraplén, proyección positiva para tuberías flexibles (zanja inducida)
2.2.3.4 Marston en terraplén, proyección negativa
2.2.4 COMENTARIOS GENERALES SOBRE EL USO DE LAS ECUACIONES DE MARSTON PARA LAS
DISTINTAS SITUACIONES

2.3 EVALUACIÓN DE LASCARGAS DINÁMICAS DE TRÁNSITO (TEORÍA DE BOUSSINESQ)
2.3.1 GENERALIDADES
2.3.2 INTEGRACIÓN
2.3.3 CRITERIO ACEPTADO POR LAS NORMAS VIGENTES EN LA REPÚBLICA ARGENTINA
2.4 PROCESO DE CÁLCULO Y VERIFICACIÓN DE TUBERÍAS
2.4.1 CONCEPTOS GENERALES
2.4.1.1 Tuberías Rígidas
2.4.1.2 Tuberías Flexibles
2.4.2 CRITERIO TRADICIONAL DE VERIFICACIÓN DE TUBERÍAS RÍGIDAS
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Departamento de Hidráulica
Cátedra de “Construcciones Hidráulicas”
“Nociones Sobre Cálculo Estructural de Conducciones Enterradas”

2.4.2.1 Factor de Apoyo
2.4.2.2 Tipos de Apoyo
2.4.3 CRITERIO TRADICIONAL DE VERIFICACIÓN DE TUBERÍAS FLEXIBLES
2.4.3.1 Conceptos Generales
2.4.3.2 Deducción de la expresión deSpangler
2.4.3.3 Uso de la expresión de Spangler
2.4.3.3.1 Formas de la Expresión de Spangler
2.4.3.3.2 Expresión de Spangler en Función de la Relación “Diámetro Externo-Espesor”
2.5 CONCEPTOS DE INTERÉS PARA EL CÁLCULO E INSTALACIÓN DE LAS TUBERÍAS “FLEXIBLES”
2.5.1 APORTE DE LA ZANJA EN LA RESISTENCIA A LA OVALIZACIÓN
2.5.2 VERIFICACIÓN AL PANDEO
2.5.3 VERIFICACIÓN A LA TENSIONESCOMBINADAS

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3. ELEMENTOS CONCEPTUALES DE LA TEORÍA MODERNA SOBRE CÁLCULO
ESTRUCTURAL DE TUBERÍAS INSTALADAS EN ZANJA

49

3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7

49
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GENERALIDADES
RIGIDEZ RELATIVA “SUELO-CAÑO”
ADAPTACIÓN DE LA ECUACIÓN DE MARSTON: LOS COEFICIENTES DE CONCENTRACIÓN
INFLUENCIA DE LA PENDIENTE O “TALUD” DE LASPAREDES DE LA ZANJA
DIAGRAMA DE PRESIONES HORIZONTALES
CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE CONCENTRACIÓN M Y N
LOS MOMENTOS OVALIZANTES

-3 -

Departamento de Hidráulica
Cátedra de “Construcciones Hidráulicas”
“Nociones Sobre Cálculo Estructural de Conducciones Enterradas”

NOCIONES SOBRE CÁLCULO ESTRUCTURAL DE CONDUCCIONES
ENTERRADAS
1.

INTRODUCCIÓN

Una conducción enterrada en...
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