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INFORME COMPLETO

Estudio estático para Tuberías A 127

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Blogplastics
Rodolfo Vegas
140207
07/02/2014

Este programa es una herramienta gratuita, que puede ser utilizada por personas con conocimientos técnicos en el
cálculo estático de tuberías. El programa no puede reemplazar al ingeniero responsable.

AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32
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1
Contenido

1. : Tramo A-B
1.1. Entrada de datos:

3
3

1.1.1. Opciones de seguridad

3

1.1.2. Suelo

3

1.1.3. Carga

3

1.1.4. Instalación

3

1.1.5. Tubo de la base de datos

3

1.2. Resultados:

4

1.2.1. resultados intermedios del tubo
1.2.1.1. propiedades del material
1.2.1.2. Factores de seguridad
1.2.2. Resultados intermedios para caso de carga
1.2.2.1. geometría del tubo
1.2.2.2. Teoría del silo
1.2.2.3. Carga
1.2.2.4. Módulo de deformación del suelo EB
1.2.2.5. Valores de rigidez del suelo
1.2.2.6. Ángulo de apoyo, proyección relativa efectiva y ángulo de fricción
1.2.2.7. Valores característicos del material del tubo y rigidez anular
1.2.2.8. relación de rigidez
1.2.2.9. Coeficientes
1.2.2.10. Factores de concentracion λR y λB
1.2.2.11. Distribución de presiones en la circunferencia del tubo
1.2.3. Sección fuerzas clave

4
4
5
5
5
5
5
5
5
6
6
6
7
7
7
8

1.2.4. Sección fuerzas generatriz sobre el diámetro horizontal del tubo

9

1.2.5. Sección fuerzas base

10

1.2.6. Caso de carga a corto plazo
1.2.6.1. prueba de tensión
1.2.6.2. Prueba de deformación
1.2.6.3. Prueba de estabilidad (lineal):
1.2.7. Caso de carga a largo plazo
1.2.7.1. prueba de tensión
1.2.7.2. Prueba de deformación
1.2.7.3. Prueba de estabilidad (lineal):

11
11
12
12
12
12
13
14

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2
1. : Tramo A-B
Descripción del tramo:
Notas:
Tipo de cálculo:
Añadir dibujo para imprimir:

Tramo A-B
En zig-zag
Según tabla
Si

1.1. Entrada de datos:
1.1.1. Opciones de seguridad
Clase de seguridad:
Deflexión admisible:
Tratamiento de la presión interna:
Menores factores de seguridad para compresión por flexión:
La aplicación de la ATV A 127 no ha sido verificada para ver si la rigidez
circunferencial mínima ha sido alcanzada:

A (caso normal)
6% (habitual)
De acuerdo con la nota 39 de la ATV 127
no (ATV A 127)
Si

1.1.2. Suelo
Tipo de relleno:
Cálculo E1:
Densidad Proctor E1:
Tipo de relleno en la zona del tubo:
Cálculo E20:
Densidad Proctor E20:
Tipo de suelo natural:
Cálculo E3:
Densidad Proctor E3:
E4 = 10 ∙ E1:

G1
Densidad Proctor
DPr,E1
95,0
G1
Densidad Proctor
DPr,E20
95,0
G2
Densidad Proctor
DPr,E3
100,0
Si

%

%

%

1.1.3. Carga
Altura de recubrimiento:
Densidad del suelo:
Carga superficial adicional:
Nivel freático máximo sobre el lecho del tubo:
Nivel freático mínimo sobre el lecho del tubo:
Presión interna, corto plazo:
Presión interna, largo plazo:
Sección llena:
Densidad del fluido:
Carga de tráfico:

h
γ
p0
hW,max
hW,min
PI,K
PI,L
Si
γF
SLW 30

1,20
20,0
0,0
0,00
0,00
7,0
0,0

m
kN/m³
kN/m²
m
m
bar
bar

10,0

kN/m³

1,30
90

m
°

1,00

[-]

1.1.4. Instalación
Instalación:
Ancho de zanja:
Ángulo del talud:
Condiciones de relleno:
Condiciones de la instalación:
Tipo de apoyo:
Ángulo de apoyo:
Proyección relativa:

Zanja
b
β
A1
B1
suelto
120º
a

1.1.5. Tubo de la base de datos
Material:
Presión nominal:
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PE 100
PN = 10,0 bar (SDR = 17,0)
3
Diámetro nominal:
Fabricante:

DN 400 (23,7 mm)
Blogplastics

1.2. Resultados:
1.2.1. resultados intermedios del tubo
Diámetro interior:
Diámetro exterior:
Radio del eje centroide de la pared del tubo:
Espesor:
Proporción:
Factor de corrección de la curvatura interior:
Factor de corrección de la curvatura exterior:

di
da
rm
s
rm/s
αki
αka

352,6
400,0
188,2
23,7
7,939
1,042
0,958

mm
mm
mm
mm
[-]
[-]
[-]

Predeformación local:
Predeformación (ovalización antes de aplicación de la carga):

δvl
δvg

0,00
1,00

Superficie del perfil radial:
Distancia de inercia:
Momento de inercia:
Momento resistente exterior:
Momento resistente interior:

Arad
e
I
Wa
Wi

23,7
11,9
1.109,3
93,6
93,6

mm²/mm
mm
mm^4/mm
mm³/mm
mm³/mm

corto plazo
9,4
0,38
1.200,0

largo plazo
9,4
0,38
200,0

kN/m³
[-]
N/mm²

23,0

17,5

N/mm²

%
%

1.2.1.1. propiedades del material
Gravedad específica
Coeficiente de poisson
Valor característico del módulo de elasticidad en sentido
circunferencial

γR
ν
ER

Valor característico de tracción por deflexión

σRBZ

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4
Valor característico de la deflexión radial por esfuerzo de
compresión
Valor característico de la tensión en sentido circunferencial

σRBD

23,0

17,5

N/mm²

σRZ

23,0

17,5

N/mm²

1.2.1.2. Factores de seguridad
Coeficiente global de seguridad requerido, fallo por
inestabilidad, tensión a tracción
Coeficiente global de seguridad requerido, fallo por
inestabilidad, tensión a compresión
Coeficiente global de seguridad requerido, fallo por
inestabilidad

erf γRBZ

2,50

2,50

[-]

erf γRBD

2,50

2,50

[-]

erf γstab

2,00

2,00

[-]

1.2.2. Resultados intermedios para caso de carga
1.2.2.1. geometría del tubo
Radio del eje centroide de la pared del tubo:
Factor de corrección de la curvatura interior:
Factor de corrección de la curvatura exterior:

rm
αki
αka

188,2
1,042
0,958

mm
[-]
[-]

1.2.2.2. Teoría del silo
Coeficiente de carga del suelo κ para carga en zanja (Teoría del Silo):
1- e

-2 ∙ K1 ∙ tanδ∙

0,849

[-]

h
b

(5.04)

κ=
2 ∙ K1 ∙ tanδ∙

h
b

Coeficiente de carga del suelo κ0 para cargas superficiales (Teoría del Silo):
κ0= e

κ

-2 ∙ K1 ∙ tanδ∙

κ0

0,715

[-]

h

(5.05)

b

1.2.2.3. Carga
Nivel freático máximo sobre la cama del tubo:
Carga vertical debida al peso del relleno:
Carga vertical debida al peso del relleno y a la carga superficial:
Tensión debida a carga de tráfico:
Coefficiente de impacto (incl.):

hW,Scheitel
PErd
PE
PV
ϕ

0,00
20,38
20,38
26,85
1,40

m
kN/m²
kN/m²
kN/m²
[-]

15,63
15,63
1,000
1,000
0,917
14,32
20,00
156,25

N/mm²
N/mm²
[-]
[-]
[-]
N/mm²
N/mm²
N/mm²

1.2.2.4. Módulo de deformación del suelo EB
Módulo elástico del relleno bajo carga:
Módulo elástico de los riñones bajo carga:
Factor de reducción por fluencia:
Factor de reducción E20 (nivel freático):
Factor de reducción E20 (zanja estrecha):
Módulo elástico del apoyo (reducido):
Módulo elástico del suelo natural:
Módulo elástico del suelo bajo el tubo:

E1,σ
E20,σ
f1
f2
αB
E2,σ
E3,σ
E4,σ

1.2.2.5. Valores de rigidez del suelo
Factor de corrección por rigidez del apoyo horizontal:

AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32
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ζ

1,050

[-]

5
1,667

ζ=

Δf + (1,667 - Δf)∙

E2

(6.17)

E3

b

-1
da

Δf=

0,982 + 0,283∙

≤ 1,667

b

Corrección (6.18)

-1

da

Rigidez del apoyo horizontal:

SBh

9,019

N/mm²

SBh= 0,6 ∙ ζ ∙ E2

(6.16)

Rigidez de apoyo vertical:
SBv=

SBv

14,323

N/mm²

E2

(6.12)

a

1.2.2.6. Ángulo de apoyo, proyección relativa efectiva y ángulo de fricción
Ángulo de apoyo, proyección relativa efectiva y ángulo de fricción:
Proyección incrementada debido a la pérdida de soporte del suelo:
Proyección relativa efectiva:
a'= aS-

2α
aS
a'

120
1,00
1,091

°
[-]
[-]

E1

≥ 0,26

(6.05)

E2

Ángulo de fricción interna:
Ángulo de fricción de la pared:

φ'
δ
corto plazo
Todas las
cargas

30,000
20,000

°
°

largo plazo
Cargas del
suelo
cargas de
tráfico

largo plazo
otro

1.200,0

768,5

200,0

N/mm²

σRBZ
σRBD

23,0
23,0

20,6
20,6

17,5
17,5

N/mm²
N/mm²

σRZ

23,0

20,6

17,5

N/mm²

SR

199,863

127,993

33,310

kN/m²

Cargas

1.2.2.7. Valores característicos del material del tubo y rigidez anular
Valor característico del módulo de elasticidad
en sentido circunferencial
Valor característico de tracción por deflexión
Valor característico de la deflexión radial por
esfuerzo de compresión
Valor característico de la tensión en sentido
circunferencial
Rigidez del tubo
SR=

ER

ER ∙ I

(6.10a)

rm³

1.2.2.8. relación de rigidez
Rigidez del sistema
VRB=

SR

=

SBh

VRB

0,0222

0,0142

0,0037 [-]

8 ∙ S0

(6.15)

SBh

Relación de rigidez

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VS

0,5232

0,4394

---

[-]

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B1b resultados completos

  • 1. INFORME COMPLETO Estudio estático para Tuberías A 127 Proyecto: Empresa / Entidad: Autor: Informe n°: Fecha: Post para el blog Blogplastics Rodolfo Vegas 140207 07/02/2014 Este programa es una herramienta gratuita, que puede ser utilizada por personas con conocimientos técnicos en el cálculo estático de tuberías. El programa no puede reemplazar al ingeniero responsable. AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog 1
  • 2. Contenido 1. : Tramo A-B 1.1. Entrada de datos: 3 3 1.1.1. Opciones de seguridad 3 1.1.2. Suelo 3 1.1.3. Carga 3 1.1.4. Instalación 3 1.1.5. Tubo de la base de datos 3 1.2. Resultados: 4 1.2.1. resultados intermedios del tubo 1.2.1.1. propiedades del material 1.2.1.2. Factores de seguridad 1.2.2. Resultados intermedios para caso de carga 1.2.2.1. geometría del tubo 1.2.2.2. Teoría del silo 1.2.2.3. Carga 1.2.2.4. Módulo de deformación del suelo EB 1.2.2.5. Valores de rigidez del suelo 1.2.2.6. Ángulo de apoyo, proyección relativa efectiva y ángulo de fricción 1.2.2.7. Valores característicos del material del tubo y rigidez anular 1.2.2.8. relación de rigidez 1.2.2.9. Coeficientes 1.2.2.10. Factores de concentracion λR y λB 1.2.2.11. Distribución de presiones en la circunferencia del tubo 1.2.3. Sección fuerzas clave 4 4 5 5 5 5 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 1.2.4. Sección fuerzas generatriz sobre el diámetro horizontal del tubo 9 1.2.5. Sección fuerzas base 10 1.2.6. Caso de carga a corto plazo 1.2.6.1. prueba de tensión 1.2.6.2. Prueba de deformación 1.2.6.3. Prueba de estabilidad (lineal): 1.2.7. Caso de carga a largo plazo 1.2.7.1. prueba de tensión 1.2.7.2. Prueba de deformación 1.2.7.3. Prueba de estabilidad (lineal): 11 11 12 12 12 12 13 14 AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog 2
  • 3. 1. : Tramo A-B Descripción del tramo: Notas: Tipo de cálculo: Añadir dibujo para imprimir: Tramo A-B En zig-zag Según tabla Si 1.1. Entrada de datos: 1.1.1. Opciones de seguridad Clase de seguridad: Deflexión admisible: Tratamiento de la presión interna: Menores factores de seguridad para compresión por flexión: La aplicación de la ATV A 127 no ha sido verificada para ver si la rigidez circunferencial mínima ha sido alcanzada: A (caso normal) 6% (habitual) De acuerdo con la nota 39 de la ATV 127 no (ATV A 127) Si 1.1.2. Suelo Tipo de relleno: Cálculo E1: Densidad Proctor E1: Tipo de relleno en la zona del tubo: Cálculo E20: Densidad Proctor E20: Tipo de suelo natural: Cálculo E3: Densidad Proctor E3: E4 = 10 ∙ E1: G1 Densidad Proctor DPr,E1 95,0 G1 Densidad Proctor DPr,E20 95,0 G2 Densidad Proctor DPr,E3 100,0 Si % % % 1.1.3. Carga Altura de recubrimiento: Densidad del suelo: Carga superficial adicional: Nivel freático máximo sobre el lecho del tubo: Nivel freático mínimo sobre el lecho del tubo: Presión interna, corto plazo: Presión interna, largo plazo: Sección llena: Densidad del fluido: Carga de tráfico: h γ p0 hW,max hW,min PI,K PI,L Si γF SLW 30 1,20 20,0 0,0 0,00 0,00 7,0 0,0 m kN/m³ kN/m² m m bar bar 10,0 kN/m³ 1,30 90 m ° 1,00 [-] 1.1.4. Instalación Instalación: Ancho de zanja: Ángulo del talud: Condiciones de relleno: Condiciones de la instalación: Tipo de apoyo: Ángulo de apoyo: Proyección relativa: Zanja b β A1 B1 suelto 120º a 1.1.5. Tubo de la base de datos Material: Presión nominal: AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog PE 100 PN = 10,0 bar (SDR = 17,0) 3
  • 4. Diámetro nominal: Fabricante: DN 400 (23,7 mm) Blogplastics 1.2. Resultados: 1.2.1. resultados intermedios del tubo Diámetro interior: Diámetro exterior: Radio del eje centroide de la pared del tubo: Espesor: Proporción: Factor de corrección de la curvatura interior: Factor de corrección de la curvatura exterior: di da rm s rm/s αki αka 352,6 400,0 188,2 23,7 7,939 1,042 0,958 mm mm mm mm [-] [-] [-] Predeformación local: Predeformación (ovalización antes de aplicación de la carga): δvl δvg 0,00 1,00 Superficie del perfil radial: Distancia de inercia: Momento de inercia: Momento resistente exterior: Momento resistente interior: Arad e I Wa Wi 23,7 11,9 1.109,3 93,6 93,6 mm²/mm mm mm^4/mm mm³/mm mm³/mm corto plazo 9,4 0,38 1.200,0 largo plazo 9,4 0,38 200,0 kN/m³ [-] N/mm² 23,0 17,5 N/mm² % % 1.2.1.1. propiedades del material Gravedad específica Coeficiente de poisson Valor característico del módulo de elasticidad en sentido circunferencial γR ν ER Valor característico de tracción por deflexión σRBZ AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog 4
  • 5. Valor característico de la deflexión radial por esfuerzo de compresión Valor característico de la tensión en sentido circunferencial σRBD 23,0 17,5 N/mm² σRZ 23,0 17,5 N/mm² 1.2.1.2. Factores de seguridad Coeficiente global de seguridad requerido, fallo por inestabilidad, tensión a tracción Coeficiente global de seguridad requerido, fallo por inestabilidad, tensión a compresión Coeficiente global de seguridad requerido, fallo por inestabilidad erf γRBZ 2,50 2,50 [-] erf γRBD 2,50 2,50 [-] erf γstab 2,00 2,00 [-] 1.2.2. Resultados intermedios para caso de carga 1.2.2.1. geometría del tubo Radio del eje centroide de la pared del tubo: Factor de corrección de la curvatura interior: Factor de corrección de la curvatura exterior: rm αki αka 188,2 1,042 0,958 mm [-] [-] 1.2.2.2. Teoría del silo Coeficiente de carga del suelo κ para carga en zanja (Teoría del Silo): 1- e -2 ∙ K1 ∙ tanδ∙ 0,849 [-] h b (5.04) κ= 2 ∙ K1 ∙ tanδ∙ h b Coeficiente de carga del suelo κ0 para cargas superficiales (Teoría del Silo): κ0= e κ -2 ∙ K1 ∙ tanδ∙ κ0 0,715 [-] h (5.05) b 1.2.2.3. Carga Nivel freático máximo sobre la cama del tubo: Carga vertical debida al peso del relleno: Carga vertical debida al peso del relleno y a la carga superficial: Tensión debida a carga de tráfico: Coefficiente de impacto (incl.): hW,Scheitel PErd PE PV ϕ 0,00 20,38 20,38 26,85 1,40 m kN/m² kN/m² kN/m² [-] 15,63 15,63 1,000 1,000 0,917 14,32 20,00 156,25 N/mm² N/mm² [-] [-] [-] N/mm² N/mm² N/mm² 1.2.2.4. Módulo de deformación del suelo EB Módulo elástico del relleno bajo carga: Módulo elástico de los riñones bajo carga: Factor de reducción por fluencia: Factor de reducción E20 (nivel freático): Factor de reducción E20 (zanja estrecha): Módulo elástico del apoyo (reducido): Módulo elástico del suelo natural: Módulo elástico del suelo bajo el tubo: E1,σ E20,σ f1 f2 αB E2,σ E3,σ E4,σ 1.2.2.5. Valores de rigidez del suelo Factor de corrección por rigidez del apoyo horizontal: AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog ζ 1,050 [-] 5
  • 6. 1,667 ζ= Δf + (1,667 - Δf)∙ E2 (6.17) E3 b -1 da Δf= 0,982 + 0,283∙ ≤ 1,667 b Corrección (6.18) -1 da Rigidez del apoyo horizontal: SBh 9,019 N/mm² SBh= 0,6 ∙ ζ ∙ E2 (6.16) Rigidez de apoyo vertical: SBv= SBv 14,323 N/mm² E2 (6.12) a 1.2.2.6. Ángulo de apoyo, proyección relativa efectiva y ángulo de fricción Ángulo de apoyo, proyección relativa efectiva y ángulo de fricción: Proyección incrementada debido a la pérdida de soporte del suelo: Proyección relativa efectiva: a'= aS- 2α aS a' 120 1,00 1,091 ° [-] [-] E1 ≥ 0,26 (6.05) E2 Ángulo de fricción interna: Ángulo de fricción de la pared: φ' δ corto plazo Todas las cargas 30,000 20,000 ° ° largo plazo Cargas del suelo cargas de tráfico largo plazo otro 1.200,0 768,5 200,0 N/mm² σRBZ σRBD 23,0 23,0 20,6 20,6 17,5 17,5 N/mm² N/mm² σRZ 23,0 20,6 17,5 N/mm² SR 199,863 127,993 33,310 kN/m² Cargas 1.2.2.7. Valores característicos del material del tubo y rigidez anular Valor característico del módulo de elasticidad en sentido circunferencial Valor característico de tracción por deflexión Valor característico de la deflexión radial por esfuerzo de compresión Valor característico de la tensión en sentido circunferencial Rigidez del tubo SR= ER ER ∙ I (6.10a) rm³ 1.2.2.8. relación de rigidez Rigidez del sistema VRB= SR = SBh VRB 0,0222 0,0142 0,0037 [-] 8 ∙ S0 (6.15) SBh Relación de rigidez AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog VS 0,5232 0,4394 --- [-] 6
  • 7. SR VS= (6.08a) |cv*| ∙ SBv 1.2.2.9. Coeficientes Relación por presión de enterramiento (apoyo) K2 Coeficiente por presión de reacción del apoyo K* K*= 0,400 1,004 0,400 1,102 ----- [-] [-] ch,qv (6.14) VRB - ch,qh* Coeficiente por presión de reacción del apoyo cv* -0,027 -0,020 --- [-] cv*= cv,qv + cv,qh* ∙ K* (6.13) 1.2.2.10. Factores de concentracion λR y λB Factor de concentración máximo max λ 1,522 1,522 --- [-] h max λ= 1+ da 3,5 a' + 2,2 E4 + ∙ (a' - 0,25) 0,62 a' + E1 1,6 E4 ∙ (a' - 0,25) K'= - h K' 0,826 0,787 --- [-] ch,qh ∙ cv,qh* ∙ K* ch,qv (6.06b) cv,qv + cv,qh* ∙ K* Factor de concentración sobre el tubo, valor inicial max λ ∙ Vs + a'∙ λR= λR 0,858 0,802 --- [-] 4 ∙ K2 ∙ K' max λ - 1 ∙ 3 a' - 0,25 (6.06a) 3 + K2 ∙ K' max λ - 1 Vs + a'∙ ∙ 3 a' - 0,25 Factor de concentración sobre el tubo, bajo el λRG efecto de la zanja λRG= λR - 1 3 ∙ b + 0,894 0,852 --- [-] 4 - λR da (6.21a) 3 Factor de concentración sobre el tubo, límite superior Factor de concentración sobre el tubo, limite inferior Factor de concentación sobre el tubo, valor final Factor de concentración del suelo λB= (6.04) da E1 Coeficiente por factor de concentración máximo cv,qh+ ∙ λfo 3,820 3,820 --- [-] λfu 0,475 0,475 --- [-] λRG 0,894 0,852 --- [-] λB 1,047 1,066 --- [-] 4 - λR (6.07) 3 1.2.2.11. Distribución de presiones en la circunferencia del tubo Carga vertical total AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog qv 45,08 44,22 --- kN/m² 7
  • 8. qv= λRG ∙ pE + pv (6.24) Presion lateral qh= K2∙ λB ∙ pE + γB∙ qh 10,29 --- (7.01) 2 q*h 35,60 37,97 --- ch,qv ∙ qv + ch,qh ∙ qh kN/m² (7.02a) VRB - ch,qh* Presión de reacción del apoyo (sección llena) q*hw q*hw= kN/m² da Presión de reacción del apoyo (carga del suelo) q*h= 10,14 1,38 1,74 --- chw ∙ qw kN/m² (7.02b) VRB - ch,qh* 1.2.3. Sección fuerzas clave Momento debido a cargas verticales totales Momento debido a la presión lateral Momento debido a la reacción de la presión del apoyo horizontal Momento debido a la reacción de la presión del apoyo (sección llena) Momento debido a las cargas muertas Momento debido a la sección llena Momento debido a la presión del agua Momento debido al nivel freático a la altura de la clave Mqv Mqh M*qh corto plazo 0,416 -0,090 -0,228 largo plazo 0,409 -0,091 -0,243 kNm/m kNm/m kNm/m M*qw -0,009 -0,011 kNm/m Mg Mw Mpw Mpa1 0,003 0,013 0,033 0,000 0,003 0,013 0,000 0,000 kNm/m kNm/m kNm/m kNm/m ΣM 0,138 0,079 kNm/m ΣMsonst 0,105 0,079 kNm/m ΣM 0,138 0,079 kNm/m ΣMqv,qh,qh* 0,099 0,074 kNm/m ΣMsonst 0,039 0,005 kNm/m Momentos totales debidos a la sección llena y a la presión ΣM' 0,102 0,077 kNm/m Fuerza normal debida a las cargas verticales totales Fuerza normal debida a la presión lateral Fuerza normal debida a la reacción de la presión del lecho Fuerza normal debida a la reacción de la presión del lecho (relleno del agua) Fuerza normal debida al peso muerto Fuerza normal debida al relleno de agua Nqv Nqh N*qh N*qw 0,229 -1,908 -3,865 -0,150 0,225 -1,936 -4,122 -0,189 kN/m kN/m kN/m kN/m 0,010 0,221 0,010 0,221 kN/m kN/m ΣM= Mqv + Mqh + M*qh + M*qw + Mg + Mw + Mpw Momentos totales ΣMsonst= Mqv + Mqh + M*qh + M*qw + Mg + Mw + Mpa1 Momentos totales sin presión interna/externa ΣM= Mqv + Mqh + M*qh + M*qw + Mg + Mw + Mpw Momentos totales ΣMqv,qh,qh*= Mqv + Mqh + M*qh Momentos totales debidos a las cargas del suelo y tráfico ΣMsonst= M*qw + Mg + Mw + Mpw Momentos totales debidos a otras cargas ΣM'= Mqv + Mqh + M*qh + Mg AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog Ng Nw 8
  • 9. Fuerza normal debida al nivel freático hasta la clave Npa1 0,000 0,000 kN/m Fuerzas totales normales Total sin presión interna/externa ΣN ΣNsonst 117,949 -5,461 -5,791 -5,791 kN/m kN/m Fuerza normal debida a la presión del agua Fuerzas totales normales Fuerzas normales totales debidas a las cargas del suelo y del tráfico Fuerzas normales totales debidas a otras cargas Total sin sección llena y sin presión Npw ΣN ΣNqv,qh,qh* 123,410 117,949 -5,543 0,000 -5,791 -5,834 kN/m kN/m kN/m ΣNsonst ΣN' 123,492 -5,533 0,043 -5,823 kN/m kN/m 1.2.4. Sección fuerzas generatriz sobre el diámetro horizontal del tubo Momento debido a cargas verticales totales Momento debido a la presión lateral Momento debido a la reacción de la presión del apoyo horizontal Momento debido a la reacción de la presión del apoyo (sección llena) Momento debido a las cargas muertas Momento debido a la sección llena Momento debido a la presión del agua Momento debido al nivel freático a la altura de la clave Mqv Mqh M*qh corto plazo -0,423 0,090 0,262 largo plazo -0,415 0,091 0,280 kNm/m kNm/m kNm/m M*qw 0,010 0,013 kNm/m Mg Mw Mpw Mpa1 -0,003 -0,015 0,033 0,000 -0,003 -0,015 0,000 0,000 kNm/m kNm/m kNm/m kNm/m ΣM -0,046 -0,049 kNm/m ΣMsonst -0,079 -0,049 kNm/m ΣM -0,046 -0,049 kNm/m ΣMqv,qh,qh* -0,071 -0,044 kNm/m 0,025 -0,005 kNm/m ΣM= Mqv + Mqh + M*qh + M*qw + Mg + Mw + Mpw Momentos totales ΣMsonst= Mqv + Mqh + M*qh + M*qw + Mg + Mw + Mpa1 Momentos totales sin presión interna/externa ΣM= Mqv + Mqh + M*qh + M*qw + Mg + Mw + Mpw Momentos totales ΣMqv,qh,qh*= Mqv + Mqh + M*qh Momentos totales debidos a las cargas del suelo y tráfico ΣMsonst= M*qw + Mg + Mw + Mpw Momentos totales debidos a otras cargas ΣMsonst ΣM'= Mqv + Mqh + M*qh + Mg Momentos totales debidos a la sección llena y a la presión ΣM' -0,074 -0,048 kNm/m Fuerza normal debida a las cargas verticales totales Fuerza normal debida a la presión lateral Fuerza normal debida a la reacción de la presión del lecho Fuerza normal debida a la reacción de la presión del lecho (relleno del agua) Fuerza normal debida al peso muerto Fuerza normal debida al relleno de agua Fuerza normal debida al nivel freático hasta la clave Nqv Nqh N*qh N*qw -8,481 0,000 0,000 0,000 -8,320 0,000 0,000 0,000 kN/m kN/m kN/m kN/m Ng Nw Npa1 -0,066 0,076 0,000 -0,066 0,076 0,000 kN/m kN/m kN/m Fuerzas totales normales Total sin presión interna/externa ΣN ΣNsonst 114,939 -8,471 -8,309 -8,309 kN/m kN/m AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog 9
  • 10. Fuerza normal debida a la presión del agua Fuerzas totales normales Fuerzas normales totales debidas a las cargas del suelo y del tráfico Fuerzas normales totales debidas a otras cargas Total sin sección llena y sin presión Npw ΣN ΣNqv,qh,qh* 123,410 114,939 -8,481 0,000 -8,309 -8,320 kN/m kN/m kN/m ΣNsonst ΣN' 123,420 -8,547 0,010 -8,386 kN/m kN/m 1.2.5. Sección fuerzas base Momento debido a cargas verticales totales Momento debido a la presión lateral Momento debido a la reacción de la presión del apoyo horizontal Momento debido a la reacción de la presión del apoyo (sección llena) Momento debido a las cargas muertas Momento debido a la sección llena Momento debido a la presión del agua Momento debido al nivel freático a la altura de la clave Mqv Mqh M*qh corto plazo 0,439 -0,090 -0,228 largo plazo 0,430 -0,091 -0,243 kNm/m kNm/m kNm/m M*qw -0,009 -0,011 kNm/m Mg Mw Mpw Mpa1 0,004 0,017 0,033 0,000 0,004 0,017 0,000 0,000 kNm/m kNm/m kNm/m kNm/m ΣM 0,166 0,106 kNm/m ΣMsonst 0,134 0,106 kNm/m ΣM 0,166 0,106 kNm/m ΣMqv,qh,qh* 0,121 0,096 kNm/m ΣMsonst 0,045 0,010 kNm/m Momentos totales debidos a la sección llena y a la presión ΣM' 0,125 0,100 kNm/m Fuerza normal debida a las cargas verticales totales Fuerza normal debida a la presión lateral Fuerza normal debida a la reacción de la presión del lecho Fuerza normal debida a la reacción de la presión del lecho (relleno del agua) Fuerza normal debida al peso muerto Fuerza normal debida al relleno de agua Fuerza normal debida al nivel freático hasta la clave Nqv Nqh N*qh N*qw -0,229 -1,908 -3,865 -0,150 -0,225 -1,936 -4,122 -0,189 kN/m kN/m kN/m kN/m Ng Nw Npa1 -0,010 0,487 0,000 -0,010 0,487 0,000 kN/m kN/m kN/m Fuerzas totales normales Total sin presión interna/externa ΣN ΣNsonst 117,735 -5,675 -5,996 -5,996 kN/m kN/m Fuerza normal debida a la presión del agua Fuerzas totales normales Fuerzas normales totales debidas a las cargas del suelo y del tráfico Fuerzas normales totales debidas a otras cargas Npw ΣN ΣNqv,qh,qh* 123,410 117,735 -6,001 0,000 -5,996 -6,283 kN/m kN/m kN/m ΣNsonst 123,737 0,288 kN/m ΣM= Mqv + Mqh + M*qh + M*qw + Mg + Mw + Mpw Momentos totales ΣMsonst= Mqv + Mqh + M*qh + M*qw + Mg + Mw + Mpa1 Momentos totales sin presión interna/externa ΣM= Mqv + Mqh + M*qh + M*qw + Mg + Mw + Mpw Momentos totales ΣMqv,qh,qh*= Mqv + Mqh + M*qh Momentos totales debidos a las cargas del suelo y tráfico ΣMsonst= M*qw + Mg + Mw + Mpw Momentos totales debidos a otras cargas ΣM'= Mqv + Mqh + M*qh + Mg AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog 10
  • 11. Total sin sección llena y sin presión ΣN' -6,012 -6,294 kN/m 1.2.6. Caso de carga a corto plazo 1.2.6.1. prueba de tensión Coeficiente de superposición de tensiones: Relación de deflexión: Presión interior resultante (pI - pW): Z η pI,res Valor característico de la tensión en sentido circunferencial: σRZ 1,21 1,15 7,00 23,0 [-] [-] bar N/mm² _ σR,res= σqv,qh,qh* ∙ σR + σsonst ∙ σR,L (9.01c) σqv,qh,qh* + σsonst Interior: clave generatriz sobre el diámetro horizontal del tubo -1,236 --- base Tensiones debidas a carga externa Coeficiente de seguridad para carga externa, tensión por flexión: Coeficiente de seguridad por carga externa, compresión por flexión: σa γBZ,a 0,944 24,376 γBD,a --- Tensiones debidas a presión interna Coeficiente de seguridad por presión interna σi γi 5,207 4,417 5,207 4,417 5,207 4,417 N/mm² [-] Factor de reducción de acuerdo a Netzer/Pattis Tensión por cálculo de superposición Coeficiente de seguridad para cálculo de superposición, tensión por flexión: Coeficiente de seguridad para cálculos de superposición, compresión por flexión: Tensión de tracción por flexión a ser considerada Tensión de compresión por flexión a ser considerada n 0,903 0,876 0,875 [-] σres γBZ,res 5,551 4,143 3,478 6,613 5,648 4,072 N/mm² [-] 18,601 1,247 18,440 N/mm² [-] --- [-] γBD,res --- --- --- [-] σRBZ,res 23,00 23,00 23,00 N/mm² σRBD,res 23,00 23,00 23,00 N/mm² clave generatriz sobre el diámetro horizontal del tubo 0,451 51,021 base Exterior: Tensiones debidas a carga externa Coeficiente de seguridad para carga externa, tensión por flexión: Coeficiente de seguridad por carga externa, compresión por flexión: σa γBZ,a -1,310 --- γBD,a 17,560 Tensiones debidas a presión interna Coeficiente de seguridad por presión interna σi γi 5,207 4,417 5,207 4,417 5,207 4,417 N/mm² [-] Factor de reducción de acuerdo a Netzer/Pattis Tensión por cálculo de superposición n 0,870 0,947 0,835 [-] σres 3,392 5,358 3,005 N/mm² AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog --- -1,606 --- N/mm² [-] 14,318 [-] 11
  • 12. Coeficiente de seguridad para cálculo de superposición, tensión por flexión: Coeficiente de seguridad para cálculos de superposición, compresión por flexión: Tensión de tracción por flexión a ser considerada Tensión de compresión por flexión a ser considerada γBZ,res 6,780 4,293 7,654 [-] γBD,res --- --- --- [-] σRBZ,res 23,00 23,00 23,00 N/mm² σRBD,res 23,00 23,00 23,00 N/mm² Todos los coeficientes de seguridad calculados en la prueba de tensión son suficientes. 1.2.6.2. Prueba de deformación Modo de cálculo: Relación: Relación 'I/(A∙rm²)∙κq': lineal I/(A∙rm²) I/(A∙rm²)∙κq qv Coeficiente de deflexión para momentos de deflexión Coeficiente de deflexión por fuerzas normales Coeficiente de deflexión por fuerzas laterales Coeficiente resultante de deformación qh 0,00132 [-] 0,00132 [-] qh* cv -0,0893 0,0833 0,0640 [-] cNv cQv c'v -0,6830 -0,3590 -0,0915 -0,6810 0,3350 0,0836 -0,2470 [-] 0,2430 [-] 0,0646 [-] Cambio del diámetro vertical: Cambio del diámetro horizontal: Δdv Δdh 1,84 1,49 mm mm Deformación vertical relativa: Deflexión admisible: δv zul δv 0,49 6,00 % % qv κv2 krit qv 45,08 0,86 2.316,7 La deflexión determinada es menor que la deflexión permitida. 1.2.6.3. Prueba de estabilidad (lineal): Carga vertical total: Factor de reducción de carga de colapso por cargas de suelo/tráfico: Carga vertical total crítica: krit qv= 2 ∙ κv2∙ (8S0 ∙ SBh) kN/m² [-] kN/m² 0,5 (9.06a) La prueba de colapso por presión de agua no aplica, dado que no hay presencia de nivel freático ni vacío. Coeficiente de seguridad de estabilidad: Coeficiente global de seguridad requerido, fallo por inestabilidad: γ erf γstab 51,40 2,00 [-] [-] Los coeficientes de seguridad al pandeo determinados son suficientes. 1.2.7. Caso de carga a largo plazo 1.2.7.1. prueba de tensión _ σR,res= σqv,qh,qh* ∙ σR + σsonst ∙ σR,L (9.01c) σqv,qh,qh* + σsonst Interior: AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog clave generatriz sobre el diámetro horizontal del tubo base 12
  • 13. Tensiones debidas a las cargas del suelo y del σqv,qh,qh* tráfico Tensiones debidas a otras cargas σsonst Tensión total σ Tensión de tracción por flexión a ser considerada Tensión de compresión por flexión a ser considerada 0,580 -0,842 0,804 N/mm² 0,052 0,632 -0,059 -0,901 0,127 0,931 N/mm² N/mm² σRBZ,res 20,37 20,42 20,20 N/mm² σRBD,res 20,37 20,42 20,20 N/mm² 32,245 --- 21,697 [-] --- 22,659 --- [-] Coeficiente de seguridad para tensión por γBZ flexión: Coeficiente de seguridad para compresión por γBD flexión: Coeficiente global de seguridad requerido, fallo por inestabilidad, tensión a tracción: Coeficiente global de seguridad requerido, fallo por inestabilidad, tensión a compresión: Exterior: clave Tensiones debidas a las cargas del suelo y del tráfico Tensiones debidas a otras cargas Tensión total σqv,qh,qh* -1,005 σsonst σ σRBZ,res [-] erf γRBD 2,50 [-] generatriz sobre el diámetro horizontal del tubo 0,101 20,49 σRBD,res 2,50 -0,044 -1,050 Tensión de tracción por flexión a ser considerada Tensión de compresión por flexión a ser considerada erf γRBZ 20,49 Coeficiente de seguridad para tensión por γBZ flexión: Coeficiente de seguridad para compresión por γBD flexión: -1,249 N/mm² -0,093 -1,342 N/mm² N/mm² 19,52 20,41 N/mm² 19,52 20,41 N/mm² --- [-] --- 15,213 [-] erf γRBZ 2,50 [-] erf γRBD 2,50 [-] 0,055 0,156 --- 125,400 19,523 Coeficiente global de seguridad requerido, fallo por inestabilidad, tensión a tracción: Coeficiente global de seguridad requerido, fallo por inestabilidad, tensión a compresión: base Todos los coeficientes de seguridad calculados en la prueba de tensión son suficientes. 1.2.7.2. Prueba de deformación Modo de cálculo: Relación: Relación 'I/(A∙rm²)∙κq': lineal I/(A∙rm²) I/(A∙rm²)∙κq qv Coeficiente de deflexión para momentos de cv deflexión Coeficiente de deflexión por fuerzas normales cNv Coeficiente de deflexión por fuerzas laterales cQv AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog qh 0,00132 [-] 0,00132 [-] qh* -0,0893 0,0833 0,0640 [-] -0,6830 -0,3590 -0,6810 0,3350 -0,2470 [-] 0,2430 [-] 13
  • 14. Coeficiente resultante de deformación c'v -0,0915 0,0836 0,0646 [-] Cambio del diámetro vertical: Cambio del diámetro horizontal: Δdv Δdh 2,16 1,58 mm mm Deformación vertical relativa: Deflexión admisible: δv zul δv 0,57 6,00 % % qv κv2 krit qv 44,22 0,87 1.862,7 La deflexión determinada es menor que la deflexión permitida. 1.2.7.3. Prueba de estabilidad (lineal): Carga vertical total: Factor de reducción de carga de colapso por cargas de suelo/tráfico: Carga vertical total crítica: krit qv= 2 ∙ κv2∙ (8S0 ∙ SBh) kN/m² [-] kN/m² 0,5 (9.06a) La prueba de colapso por presión de agua no aplica, dado que no hay presencia de nivel freático ni vacío. Coeficiente de seguridad de estabilidad: Coeficiente global de seguridad requerido, fallo por inestabilidad: γ erf γstab 42,12 2,00 [-] [-] Los coeficientes de seguridad al pandeo determinados son suficientes. Todas las pruebas necesarias son correctas. AseTUB V. 1.0.0.0 - 07/02/2014 16:31:32 Post para el blog 14