El documento describe la técnica de instalación de conducciones en zanja inducida en terraplén. Esta técnica permite reducir significativamente las cargas que gravitan sobre la conducción mediante la creación de un hueco relleno con material deformable sobre la tubería. Se explican los conceptos teóricos de Marston sobre cargas en tuberías, y las dos modalidades de zanja inducida según la normativa. Finalmente, se detalla el cálculo de la carga de tierras sobre la conducción para esta técnica.
1) La socavación se produce por el aumento de la velocidad de la corriente durante las crecidas, lo que causa la erosión y levantamiento de sedimentos en el lecho del río. La construcción de puentes también puede inducir socavación al reducir el ancho del cauce.
2) La socavación pone en peligro la estabilidad de los cimientos de los puentes y ha causado fallas catastróficas en el pasado.
3) Es importante monitorear y cuantificar la socavación mediante el uso de instrumentos como var
Este documento trata sobre las cimentaciones superficiales y su capacidad de carga última. Explica tres tipos de falla que pueden ocurrir en el suelo bajo una cimentación: falla general por corte, falla local por corte y falla por corte por punzonamiento. También presenta la teoría de Terzaghi para evaluar la capacidad de carga última, la cual depende de la cohesión, peso específico y ángulo de fricción del suelo, así como la profundidad y dimensiones de la cimentación. Incluye grá
En e presente documento se describe la funcionalidad de distintos muros de contención, aplicados a diferentes casos o situaciones donde se vera el comportamiento y la respuesta del muro de acuerdo a sus características.
Este documento presenta el diseño preliminar de una estructura de pavimento flexible para un período de diseño de 10 años. Se calculan los espesores requeridos para la capa de rodadura y las subbases considerando los datos de tránsito, niveles de servicio, módulos resilientes del suelo y subbases, y usando ecuaciones de diseño de pavimentos. El diseño preliminar resultante consiste en una capa de rodadura de 10.4 cm y subbases granulares de 5.1 cm y 4.2 cm sobre una subrasante.
MÓDULO 12: DISEÑO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS CALLES Y CARRETERAS - FERNANDO SÁN...Emilio Castillo
El documento describe varios métodos para el diseño de pavimentos asfálticos para calles y carreteras, incluyendo métodos empíricos como el AASHTO-93 y métodos empírico-mecanísticos. Explica conceptos clave como el número estructural, coeficientes estructurales, módulo resiliente y confiabilidad. Además, detalla los pasos para determinar los espesores requeridos de las capas usando el método AASHTO-93.
El documento describe los factores de seguridad utilizados en el cálculo de la capacidad de carga de cimentaciones superficiales. Explica que el factor de seguridad se aplica a la capacidad de carga última bruta para determinar la capacidad de carga permisible bruta. También describe cómo se modifican las ecuaciones cuando hay presencia de agua subterránea y diferentes configuraciones del nivel freático. Finalmente, presenta factores comúnmente usados para considerar la forma, profundidad e inclinación de la carga en el cálculo de la
Inspeccion y control de calidad en pavimentos gr19MarcosAFt
Este documento describe los procedimientos de control de calidad para la supervisión de obras de construcción de pavimentos. En menos de 3 oraciones, resume que el documento presenta los requisitos y procedimientos para realizar ensayos de materiales y control de calidad en obra, así como los formatos y reportes requeridos para garantizar que se cumplan las especificaciones técnicas.
El documento resume los aspectos más significativos de la norma AASHTO para el diseño de superestructuras de puentes. Describe las diferentes cargas que deben considerarse en el diseño, incluyendo carga muerta, carga viva, impacto, y coeficientes asociados. También presenta consideraciones adicionales del Manual de Carreteras de Chile.
1) La socavación se produce por el aumento de la velocidad de la corriente durante las crecidas, lo que causa la erosión y levantamiento de sedimentos en el lecho del río. La construcción de puentes también puede inducir socavación al reducir el ancho del cauce.
2) La socavación pone en peligro la estabilidad de los cimientos de los puentes y ha causado fallas catastróficas en el pasado.
3) Es importante monitorear y cuantificar la socavación mediante el uso de instrumentos como var
Este documento trata sobre las cimentaciones superficiales y su capacidad de carga última. Explica tres tipos de falla que pueden ocurrir en el suelo bajo una cimentación: falla general por corte, falla local por corte y falla por corte por punzonamiento. También presenta la teoría de Terzaghi para evaluar la capacidad de carga última, la cual depende de la cohesión, peso específico y ángulo de fricción del suelo, así como la profundidad y dimensiones de la cimentación. Incluye grá
En e presente documento se describe la funcionalidad de distintos muros de contención, aplicados a diferentes casos o situaciones donde se vera el comportamiento y la respuesta del muro de acuerdo a sus características.
Este documento presenta el diseño preliminar de una estructura de pavimento flexible para un período de diseño de 10 años. Se calculan los espesores requeridos para la capa de rodadura y las subbases considerando los datos de tránsito, niveles de servicio, módulos resilientes del suelo y subbases, y usando ecuaciones de diseño de pavimentos. El diseño preliminar resultante consiste en una capa de rodadura de 10.4 cm y subbases granulares de 5.1 cm y 4.2 cm sobre una subrasante.
MÓDULO 12: DISEÑO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS CALLES Y CARRETERAS - FERNANDO SÁN...Emilio Castillo
El documento describe varios métodos para el diseño de pavimentos asfálticos para calles y carreteras, incluyendo métodos empíricos como el AASHTO-93 y métodos empírico-mecanísticos. Explica conceptos clave como el número estructural, coeficientes estructurales, módulo resiliente y confiabilidad. Además, detalla los pasos para determinar los espesores requeridos de las capas usando el método AASHTO-93.
El documento describe los factores de seguridad utilizados en el cálculo de la capacidad de carga de cimentaciones superficiales. Explica que el factor de seguridad se aplica a la capacidad de carga última bruta para determinar la capacidad de carga permisible bruta. También describe cómo se modifican las ecuaciones cuando hay presencia de agua subterránea y diferentes configuraciones del nivel freático. Finalmente, presenta factores comúnmente usados para considerar la forma, profundidad e inclinación de la carga en el cálculo de la
Inspeccion y control de calidad en pavimentos gr19MarcosAFt
Este documento describe los procedimientos de control de calidad para la supervisión de obras de construcción de pavimentos. En menos de 3 oraciones, resume que el documento presenta los requisitos y procedimientos para realizar ensayos de materiales y control de calidad en obra, así como los formatos y reportes requeridos para garantizar que se cumplan las especificaciones técnicas.
El documento resume los aspectos más significativos de la norma AASHTO para el diseño de superestructuras de puentes. Describe las diferentes cargas que deben considerarse en el diseño, incluyendo carga muerta, carga viva, impacto, y coeficientes asociados. También presenta consideraciones adicionales del Manual de Carreteras de Chile.
El documento describe los métodos para analizar la capacidad de carga de cimentaciones superficiales, incluyendo los métodos de Bell, Terzaghi y Meyerhof. También discute los factores que influyen en la capacidad de carga, como la forma de la cimentación, la excentricidad y profundidad de la carga, y la profundidad del estrato resistente.
El documento describe los principales componentes de un sistema hídrico, incluyendo la demanda de agua, los embalses de regulación y sus características físicas. Explica que los embalses pueden estar conectados en paralelo o en serie para regular el flujo de agua y satisfacer la demanda. También cubre el cálculo del volumen de evaporación usando la fórmula de Meyer y la ecuación de balance para determinar el volumen almacenado.
El documento describe el concepto de líneas de influencia para analizar las fuerzas generadas por cargas móviles en puentes. Explica que las líneas de influencia muestran el efecto de una carga unitaria en un punto específico, a diferencia de los diagramas de corte y momento que muestran el efecto de cargas fijas en toda la estructura. También presenta un ejemplo para construir la línea de influencia del corte en una viga simplemente apoyada sujeto a una carga móvil unitaria.
Este capítulo describe varios métodos para calcular el incremento de esfuerzos en el suelo debido a cargas aplicadas en la superficie. Introduce conceptos como fundaciones rígidas, flexibles y superficiales. Explica el método de Boussinesq para calcular incrementos de esfuerzos debidos a cargas puntuales, lineales, continuas, circulares y rectangulares. También presenta los métodos de Harr, Westergaard, Milovic y Tomlinson para cargas de diferentes formas aplicadas sobre el suelo. Finalmente, compara los diferentes mé
Este documento describe diferentes métodos para el diseño de pavimentos. Presenta los componentes típicos de un sistema de pavimento, incluyendo la subbase, base y capa de rodadura. Explica que los métodos de diseño consideran factores como el tráfico, suelo, clima y materiales disponibles. Describe métodos empíricos, de falla por corte límite, deflexión límite y regresión, así como métodos empírico-mecánicos.
Este documento describe los conceptos y cálculos básicos para el diseño de acueductos y puentes canales. Explica que un acueducto es un conducto elevado que permite el paso de agua sobre una depresión, y que un puente canal es una estructura que permite el cruce de un canal a través de depresiones. Detalla los componentes estructurales, los criterios de diseño y los cálculos requeridos para dimensionar las secciones transversales, las transiciones, y determinar las pérdidas de carga. El objetivo final es prove
Este documento presenta información sobre el diseño de alcantarillas circulares del tipo TMC. Define alcantarillas y sus componentes principales. Explica los materiales, parámetros de diseño como alineación, pendiente, longitud y velocidad, y métodos para calcular el área de drenaje, intensidades de lluvia, coeficiente de escorrentía y caudal de diseño. Finalmente, proporciona detalles sobre secciones hidráulicas circulares TMC.
Guía paso a paso de como dosificar materiales para el diseño 1 metro cúbico de concreto (hormigón) a utilizar en una columna rectángular utilizando el método de ACI 211.1. Sugerencias y comentarios son bienvenidos.
Este documento proporciona una introducción al método AASHTO para el diseño de pavimentos rígidos de concreto. Explica que el método AASHTO se desarrolló en los Estados Unidos en la década de 1960 y ha introducido conceptos mecanicistas. También describe los principales elementos de un pavimento rígido como la subbase, losa de concreto y juntas, e introduce los diferentes tipos de pavimentos rígidos como los de concreto simple, reforzado y con refuerzo continuo. Finalmente, brinda una
Este documento describe los diferentes tipos de losas de hormigón armado y su análisis estructural. Explica que las losas pueden tener acción estructural en una o dos direcciones dependiendo de sus dimensiones y condiciones de apoyo. Las losas perimetralmente apoyadas con una relación de luces menor a 2:1 deben analizarse como losas bidireccionales. También presenta un método simplificado basado en coeficientes para determinar los momentos en las losas bidireccionales de manera más práctica que usando anális
El documento describe los criterios de diseño para una línea de conducción de agua potable, incluyendo la carga disponible, el gasto de diseño, las clases de tubería, los diámetros, y las estructuras complementarias como válvulas y cámaras rompe presión. Explica cómo calcular las pérdidas de carga unitarias y por tramo usando fórmulas como la de Hazen-Williams para seleccionar el diámetro apropiado de tubería.
Este documento presenta el Método de la Portland Cement Association para el diseño de espesores de pavimentos de hormigón para carreteras y calles. Describe los factores de diseño a considerar como la resistencia del hormigón, el soporte de la subrasante, el tráfico, y los procedimientos de diseño para cuando los datos de carga por eje están disponibles o no. También cubre el análisis por fatiga y erosión, y provee ejemplos numéricos de diseños de pavimentos.
Este documento describe el ensayo de penetración estándar (SPT), el cual permite determinar parámetros geotécnicos como la capacidad portante, módulo de elasticidad y ángulo de fricción interna de suelos. Explica cómo se realiza el ensayo, y correlaciona sus resultados con parámetros geotécnicos mediante ecuaciones desarrolladas por Terzaghi y Peck. Finalmente, señala que los resultados dependen de la experiencia de quien realiza el ensayo y de las condiciones del equipo utilizado.
Estas son las tablas a utilizar para el diseño de mezcla de concreto según el método ACI. También se incluyen las tablas que utiliza el RNC-07 (Nicaragua). Sugerencias y comentarios son bienvenidos.
Este documento explica los conceptos de empujes activos y pasivos del suelo y cómo calcularlos. Define el empuje activo como la acción que ejerce el suelo cuando la estructura se desplaza hacia afuera, y el empuje pasivo como cuando la estructura se desplaza hacia adentro. Proporciona fórmulas para calcular los empujes unitarios horizontales en función de parámetros como el ángulo de fricción interno, la cohesión y los ángulos de la estructura. El objetivo es que los ingenieros puedan dise
Detallado acero de refuerzo en Vigas de Concreto ArmadoMiguel Sambrano
En la primera parte se presenta los criterios recomendados para la estructuración de un edificio. Se mencionan los tipos de estructuras e irregularidades geométricas señaladas en la COVENIN 1756-01 Edificaciones Sismorresistentes.
Posteriormente se tocan definiciones básicas del detallado del acero de refuerzo como longitud de desarrollo, anclaje y empalmes, entre otros. Posteriormente, se dan los criterios recomendados por la norma para el detallado del acero de refuerzo longitudinal y transversal en vigas de concreto armado, según la norma COVENIN 1753-06.
Por último se anexan cuadros, imágenes y otras informaciones que ayudan al mejor entendimiento de los diversos temas tratados en esta presentación.
Este documento describe tres tipos de sistemas de drenaje subterráneo: 1) colchones de drenaje, que son capas de material permeable colocadas debajo de terraplenes; 2) subdrenes interceptores, que son zanjas rellenas con material filtrante; y 3) drenes horizontales o subdrenes de penetración, que consisten en tuberías perforadas colocadas a través del suelo mediante perforaciones. El objetivo de estos sistemas es disminuir las presiones de poro en el suelo o impedir que aumenten para mejor
ACI 318 - 2019
Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural+Comentarios
En español
Sistema Internacional de Unidades
--------------------------
Te invito a que visites mis sitios en internet:
_*Canal en youtube de ingenieria civil_*
https://www.youtube.com/@IngenieriaEstructural7
_*Blog de ingenieria civil*_
https://thejamez-one.blogspot.com
La obra de toma es la estructura hidráulica más importante de un sistema de aducción. Existen diferentes tipos de obras de toma, incluyendo obras de toma superficiales y obras de toma de derivación directa, que son las más recomendadas para obras hidráulicas en cuencas de montaña. El diseño de una obra de toma debe considerar aspectos como no generar perturbaciones excesivas, devolver las aguas en exceso al río sin originar solicitaciones excesivas, y permitir una transición gradual del flujo.
Este documento describe los muros de contención y sus dimensiones. Explica que la base del muro debe ser lo suficientemente ancha para proporcionar estabilidad contra vuelco y deslizamiento, y que la relación del ancho de la base a la altura total del muro varía de 0.40 a 0.65. También describe las fuerzas que actúan en los muros de contención, incluyendo la presión de la tierra, y explica la teoría de Rankine para calcular la presión de la tierra.
Este documento discute varias teorías para determinar la capacidad de carga de los suelos, incluyendo las teorías de Terzaghi, Prandtl, Hill, Skempton y Meyerhof. También describe ensayos de laboratorio como el ensayo de compresión triaxial y el ensayo de corte directo que pueden usarse para medir la capacidad de carga. Finalmente, destaca la importancia de considerar las limitaciones de las teorías en suelos compresibles y la necesidad de cimentar solo sobre suelos firmes o rellenos bien compactados
El documento describe los métodos para analizar la capacidad de carga de cimentaciones superficiales, incluyendo los métodos de Bell, Terzaghi y Meyerhof. También discute los factores que influyen en la capacidad de carga, como la forma de la cimentación, la excentricidad y profundidad de la carga, y la profundidad del estrato resistente.
El documento describe los principales componentes de un sistema hídrico, incluyendo la demanda de agua, los embalses de regulación y sus características físicas. Explica que los embalses pueden estar conectados en paralelo o en serie para regular el flujo de agua y satisfacer la demanda. También cubre el cálculo del volumen de evaporación usando la fórmula de Meyer y la ecuación de balance para determinar el volumen almacenado.
El documento describe el concepto de líneas de influencia para analizar las fuerzas generadas por cargas móviles en puentes. Explica que las líneas de influencia muestran el efecto de una carga unitaria en un punto específico, a diferencia de los diagramas de corte y momento que muestran el efecto de cargas fijas en toda la estructura. También presenta un ejemplo para construir la línea de influencia del corte en una viga simplemente apoyada sujeto a una carga móvil unitaria.
Este capítulo describe varios métodos para calcular el incremento de esfuerzos en el suelo debido a cargas aplicadas en la superficie. Introduce conceptos como fundaciones rígidas, flexibles y superficiales. Explica el método de Boussinesq para calcular incrementos de esfuerzos debidos a cargas puntuales, lineales, continuas, circulares y rectangulares. También presenta los métodos de Harr, Westergaard, Milovic y Tomlinson para cargas de diferentes formas aplicadas sobre el suelo. Finalmente, compara los diferentes mé
Este documento describe diferentes métodos para el diseño de pavimentos. Presenta los componentes típicos de un sistema de pavimento, incluyendo la subbase, base y capa de rodadura. Explica que los métodos de diseño consideran factores como el tráfico, suelo, clima y materiales disponibles. Describe métodos empíricos, de falla por corte límite, deflexión límite y regresión, así como métodos empírico-mecánicos.
Este documento describe los conceptos y cálculos básicos para el diseño de acueductos y puentes canales. Explica que un acueducto es un conducto elevado que permite el paso de agua sobre una depresión, y que un puente canal es una estructura que permite el cruce de un canal a través de depresiones. Detalla los componentes estructurales, los criterios de diseño y los cálculos requeridos para dimensionar las secciones transversales, las transiciones, y determinar las pérdidas de carga. El objetivo final es prove
Este documento presenta información sobre el diseño de alcantarillas circulares del tipo TMC. Define alcantarillas y sus componentes principales. Explica los materiales, parámetros de diseño como alineación, pendiente, longitud y velocidad, y métodos para calcular el área de drenaje, intensidades de lluvia, coeficiente de escorrentía y caudal de diseño. Finalmente, proporciona detalles sobre secciones hidráulicas circulares TMC.
Guía paso a paso de como dosificar materiales para el diseño 1 metro cúbico de concreto (hormigón) a utilizar en una columna rectángular utilizando el método de ACI 211.1. Sugerencias y comentarios son bienvenidos.
Este documento proporciona una introducción al método AASHTO para el diseño de pavimentos rígidos de concreto. Explica que el método AASHTO se desarrolló en los Estados Unidos en la década de 1960 y ha introducido conceptos mecanicistas. También describe los principales elementos de un pavimento rígido como la subbase, losa de concreto y juntas, e introduce los diferentes tipos de pavimentos rígidos como los de concreto simple, reforzado y con refuerzo continuo. Finalmente, brinda una
Este documento describe los diferentes tipos de losas de hormigón armado y su análisis estructural. Explica que las losas pueden tener acción estructural en una o dos direcciones dependiendo de sus dimensiones y condiciones de apoyo. Las losas perimetralmente apoyadas con una relación de luces menor a 2:1 deben analizarse como losas bidireccionales. También presenta un método simplificado basado en coeficientes para determinar los momentos en las losas bidireccionales de manera más práctica que usando anális
El documento describe los criterios de diseño para una línea de conducción de agua potable, incluyendo la carga disponible, el gasto de diseño, las clases de tubería, los diámetros, y las estructuras complementarias como válvulas y cámaras rompe presión. Explica cómo calcular las pérdidas de carga unitarias y por tramo usando fórmulas como la de Hazen-Williams para seleccionar el diámetro apropiado de tubería.
Este documento presenta el Método de la Portland Cement Association para el diseño de espesores de pavimentos de hormigón para carreteras y calles. Describe los factores de diseño a considerar como la resistencia del hormigón, el soporte de la subrasante, el tráfico, y los procedimientos de diseño para cuando los datos de carga por eje están disponibles o no. También cubre el análisis por fatiga y erosión, y provee ejemplos numéricos de diseños de pavimentos.
Este documento describe el ensayo de penetración estándar (SPT), el cual permite determinar parámetros geotécnicos como la capacidad portante, módulo de elasticidad y ángulo de fricción interna de suelos. Explica cómo se realiza el ensayo, y correlaciona sus resultados con parámetros geotécnicos mediante ecuaciones desarrolladas por Terzaghi y Peck. Finalmente, señala que los resultados dependen de la experiencia de quien realiza el ensayo y de las condiciones del equipo utilizado.
Estas son las tablas a utilizar para el diseño de mezcla de concreto según el método ACI. También se incluyen las tablas que utiliza el RNC-07 (Nicaragua). Sugerencias y comentarios son bienvenidos.
Este documento explica los conceptos de empujes activos y pasivos del suelo y cómo calcularlos. Define el empuje activo como la acción que ejerce el suelo cuando la estructura se desplaza hacia afuera, y el empuje pasivo como cuando la estructura se desplaza hacia adentro. Proporciona fórmulas para calcular los empujes unitarios horizontales en función de parámetros como el ángulo de fricción interno, la cohesión y los ángulos de la estructura. El objetivo es que los ingenieros puedan dise
Detallado acero de refuerzo en Vigas de Concreto ArmadoMiguel Sambrano
En la primera parte se presenta los criterios recomendados para la estructuración de un edificio. Se mencionan los tipos de estructuras e irregularidades geométricas señaladas en la COVENIN 1756-01 Edificaciones Sismorresistentes.
Posteriormente se tocan definiciones básicas del detallado del acero de refuerzo como longitud de desarrollo, anclaje y empalmes, entre otros. Posteriormente, se dan los criterios recomendados por la norma para el detallado del acero de refuerzo longitudinal y transversal en vigas de concreto armado, según la norma COVENIN 1753-06.
Por último se anexan cuadros, imágenes y otras informaciones que ayudan al mejor entendimiento de los diversos temas tratados en esta presentación.
Este documento describe tres tipos de sistemas de drenaje subterráneo: 1) colchones de drenaje, que son capas de material permeable colocadas debajo de terraplenes; 2) subdrenes interceptores, que son zanjas rellenas con material filtrante; y 3) drenes horizontales o subdrenes de penetración, que consisten en tuberías perforadas colocadas a través del suelo mediante perforaciones. El objetivo de estos sistemas es disminuir las presiones de poro en el suelo o impedir que aumenten para mejor
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La obra de toma es la estructura hidráulica más importante de un sistema de aducción. Existen diferentes tipos de obras de toma, incluyendo obras de toma superficiales y obras de toma de derivación directa, que son las más recomendadas para obras hidráulicas en cuencas de montaña. El diseño de una obra de toma debe considerar aspectos como no generar perturbaciones excesivas, devolver las aguas en exceso al río sin originar solicitaciones excesivas, y permitir una transición gradual del flujo.
Este documento describe los muros de contención y sus dimensiones. Explica que la base del muro debe ser lo suficientemente ancha para proporcionar estabilidad contra vuelco y deslizamiento, y que la relación del ancho de la base a la altura total del muro varía de 0.40 a 0.65. También describe las fuerzas que actúan en los muros de contención, incluyendo la presión de la tierra, y explica la teoría de Rankine para calcular la presión de la tierra.
Este documento discute varias teorías para determinar la capacidad de carga de los suelos, incluyendo las teorías de Terzaghi, Prandtl, Hill, Skempton y Meyerhof. También describe ensayos de laboratorio como el ensayo de compresión triaxial y el ensayo de corte directo que pueden usarse para medir la capacidad de carga. Finalmente, destaca la importancia de considerar las limitaciones de las teorías en suelos compresibles y la necesidad de cimentar solo sobre suelos firmes o rellenos bien compactados
01. teorías de capacidad de carga para el laboratorio 1Franco Solorzano
Este documento discute varias teorías para determinar la capacidad de carga de los suelos, incluyendo las teorías de Terzaghi, Prandtl, Hill, Skempton y Meyerhof. También describe métodos de laboratorio como ensayos de compresión triaxial, corte directo y penetración estándar para medir la capacidad de carga. Finalmente, analiza las limitaciones de estas teorías para suelos compresibles y la teoría de Zaevaert para cimentaciones piloteadas sometidas a consolidación.
Este documento describe la prueba de consolidación de suelos, incluyendo los objetivos de la práctica, el fundamento teórico, los procesos de consolidación primaria y transitoria, y los métodos para determinar el coeficiente de consolidación y la tensión de preconsolidación. La prueba evalúa las deformaciones y velocidades de asentamiento de suelos sometidos a cargas para caracterizar su consolidación y predecir asentamientos.
Este documento describe los diferentes tipos de presiones que actúan en los muros de contención, incluyendo la presión de tierra en reposo, la presión activa y la presión pasiva. Explica cómo calcular estas presiones usando las teorías de Rankine, Coulomb y Mononobe-Okabe. También cubre conceptos como el dimensionamiento inicial de muros de contención de gravedad y en voladizo, y los pasos para revisar su estabilidad por volteo y deslizamiento.
Este documento presenta un proyecto de ingeniería civil sobre la construcción de un puente hidráulico. El puente se dividirá en dos partes iguales que podrán levantarse usando el principio de Pascal y jeringas llenas de agua unidas por mangueras. El objetivo es aplicar pequeñas fuerzas hidráulicas que luego se amplifiquen para levantar el puente y permitir el paso de barcos grandes por debajo. El documento explica el principio de Pascal, los materiales necesarios y los pasos para la construcción
Este documento presenta un curso sobre el cálculo mecánico de tuberías para el transporte de agua. Explica los tipos de tubos en función de su resistencia mecánica, las principales acciones de cálculo como las gravitatorias, del terreno y del tráfico, y los métodos y dimensionamiento de la tubería para tubos sometidos a presión interna y funcionamiento en lámina libre.
Este documento describe el diseño de terraplenes sobre suelos turbosos para un proyecto vial en Santa Cruz. Se analizaron varias alternativas y se eligió fundar los terraplenes sobre geotextiles tejidos que repartan las tensiones y eviten la mezcla con la turba subyacente. Debido a los asentamientos inevitables, se propone construir los terraplenes por etapas aprovechando que la turba gana resistencia con el tiempo. El documento analiza la estabilidad de los terraplenes en distintas etapas
Este documento describe diferentes tipos de estructuras hidráulicas como vertederos, compuertas y orificios. Explica que un vertedero es una obstrucción en un canal que fuerza al agua a derramarse por el borde. Describe vertederos libres y sumergidos, y explica cómo se calcula el caudal a través de ellos. También describe compuertas y orificios, y explica cómo se clasifican y cómo se calcula el caudal a través de ellos. Finalmente, introduce conceptos como similitud geométrica, cinemática y
Los muros de contención se diseñan para contener materiales como la arena y evitar que tomen formas no deseadas. Existen varias teorías para calcular el empuje de los materiales de relleno sobre el muro, como las teorías de Coulomb y Rankine. Los factores que afectan el diseño incluyen el ángulo de fricción interna del material de relleno, su peso específico, y sobrecargas adicionales.
Los muros de contención son estructuras diseñadas para contener materiales como arena y grava. Existen varias teorías para calcular el empuje de los rellenos sobre los muros, como las teorías de Coulomb y Rankine. El empuje depende de factores como el ángulo de fricción interna del material y el ángulo de la cara posterior del muro. Sobrecargas adicionales como carreteras también ejercen empuje sobre los muros.
ESFUERZOS EN RECIPIENTES DE PAREDES DELGADAS (TUBULARES)Nestor Rafael
El documento presenta información sobre un curso de Mecánica de Sólidos impartido en la Escuela Profesional de Ingeniería Civil. Los temas a cubrir incluyen esfuerzos en recipientes de paredes delgadas, deformación en vigas y flexión. Se provee el marco teórico para analizar estos conceptos mediante ecuaciones y definiciones.
Este documento presenta el diseño estructural de un edificio de 4 pisos en La Rioja, Argentina utilizando el método estático. Se elige una estructura de pórticos y tabiques que cumple con los requisitos de regularidad. Se calculan las cargas gravitatorias y sísmicas, obteniendo un corte basal de 578 kN y momentos sísmicos en cada nivel. La verificación de estabilidad al vuelco resulta satisfactoria.
Este documento presenta información sobre el suelo y las fundaciones. Explica que las cargas de un edificio se transmiten al suelo a través de las fundaciones. Define conceptos como tensión de contacto, resistencia del suelo y asentamientos. También describe dos ejemplos históricos notables de asentamientos en la Puerta de Holsten en Alemania y la Torre de Pisa en Italia. Concluye que es necesario comprender el comportamiento del suelo para diseñar adecuadamente las fundaciones.
El documento describe los conceptos fundamentales de la distribución de esfuerzos en el suelo, incluyendo la teoría de la elasticidad, los bulbos de presión, y los esfuerzos causados por diferentes tipos de cargas aplicadas al suelo como cargas puntuales, distribuidas uniformemente, lineales y corridas. También explica los conceptos de capacidad de carga del suelo, teorías de Terzaghi y Skempton sobre capacidad de carga, y métodos para determinar la capacidad de carga admisible y de trabajo para diferentes tipos de suel
La capacidad de carga de una cimentación depende de la resistencia al corte del suelo, la cual está determinada por el esfuerzo normal y las propiedades del suelo. Existen diferentes tipos de falla como la falla por corte general, punzonamiento y corte local. Se debe aplicar un factor de seguridad a la capacidad de carga última para obtener la capacidad de carga admisible de la cimentación.
Tarea 1 suelos y rocas 2 capacidad de carga del sueloRonny Duque
El documento describe los conceptos de capacidad de carga del suelo y factores que influyen en ella. Explica las teorías de Terzaghi y Brinch-Hansen para calcular la capacidad de carga, incluyendo fórmulas que toman en cuenta la cohesión, sobrecarga, forma de la cimentación y otros parámetros. También cubre las pruebas de laboratorio usadas para determinar los parámetros del suelo y su comportamiento bajo carga.
El documento describe la resistencia al esfuerzo cortante en los suelos. Explica que Coulomb fue el primero en estudiar este tema y propuso que la resistencia al corte es proporcional a la presión normal actuando, pero que esta teoría ha sido revisada. También describe las pruebas directas de resistencia al corte y cómo se ha avanzado en entender mejor este concepto fundamental en mecánica de suelos.
El documento describe los métodos para calcular la capacidad de carga de cimentaciones superficiales, incluyendo el método de Prandtl, el método de Terzaghi y las fórmulas de Meyerhof y Hansen. El método de Terzaghi mejoró el método de Prandtl al considerar las características efectivas del suelo y la obra de cimentación. Las fórmulas posteriores introdujeron factores de forma adicionales para una estimación más precisa de la capacidad de carga.
Diseño de un tecle tipo portico para el area de MantenimientoYerson Leon
Este documento describe el diseño de un tecle tipo pórtico para el área de mantenimiento de una universidad. El tecle permitirá levantar cargas de hasta 1000 kg de manera segura para realizar tareas de mantenimiento. El diseño incluye parámetros como las dimensiones, materiales y cálculos estructurales requeridos para que el tecle pueda soportar las cargas de manera segura. El documento también explica los métodos de diseño de pórticos y cálculo de reacciones, momentos y fuerzas que actuarán sobre la e
Este documento presenta una guía de traducción de términos del agua del español al inglés. Explica que la Comisión Nacional del Agua de México actualiza regularmente esta guía para facilitar la comprensión universal de los nuevos conceptos relacionados con el agua. La guía incluye traducciones de más de 100 términos comunes del sector del agua de español a inglés, como "aguas residuales" a "wastewater", "riego" a "irrigation" y "acuífero" a "aquifer".
El documento habla sobre la georreferenciación de información y los diferentes sistemas de referencia geodésicos o "datums" utilizados, incluyendo NAD27, ITRF92 y WGS84. Explica que georreferenciar datos implica asignarles coordenadas ligadas a la tierra y que trabajar con diferentes datums puede resultar en coordenadas diferentes para un mismo punto. También describe métodos para transformar coordenadas entre diferentes datums.
Este documento describe los conceptos de georreferenciación y datum. Explica que georreferenciar datos implica asignarles coordenadas ligadas al terreno usando un sistema de referencia geodésico o datum. Luego discute varios datum importantes como NAD27, WGS84 e ITRF92, y cómo las coordenadas de un punto pueden variar dependiendo del datum usado. También cubre métodos para transformar coordenadas entre diferentes datum.
Este documento presenta dos ejemplos numéricos de conexiones a cortante simple resueltas. El primer ejemplo calcula la capacidad de carga de una conexión de 5 filas de tornillos que une una viga a una columna. La capacidad varía de 170-199 kips dependiendo de si se considera o no la excentricidad. El segundo ejemplo revisa la misma conexión como una conexión crítica al deslizamiento, encontrando que el límite de servicio de deslizamiento (63-75 kips) controla sobre los límites de resistencia (133
El documento explica los marcos de referencia ITRF2008 y WGS84, y cómo obtener coordenadas en ITRF2008 mediante GPS diferencial usando la Red Geodésica Nacional de México. También cubre la transformación de coordenadas entre sistemas como ITRF2008, WGS84 y NAD27, aunque las transformaciones de NAD27 solo son precisas para aplicaciones cartográficas debido a las limitaciones de este sistema regional.
Este documento trata sobre los muros de contención, incluyendo diferentes tipos de estructuras de contención como los muros de gravedad y los muros de gaviones. Explica los diferentes tipos de gaviones, como los gaviones de caja, saco y colchón Reno. Además, presenta teorías y métodos de cálculo para analizar la estabilidad de los muros de contención, como la teoría de Rankine, Coulomb y el método de equilibrio límite. Finalmente, incluye ejemplos res
Este manual proporciona instrucciones paso a paso para realizar diversas tareas y prácticas en ArcGis 10.2, incluyendo cargar y mejorar mapas, realizar selecciones, vincular tablas, cambiar proyecciones y clasificaciones, medir distancias, crear buffers, y dar formato a mapas. El manual contiene 16 secciones con instrucciones visuales para tareas como análisis espacial, digitalización, geoprocesamiento y creación de mapas temáticos.
Equipo 4. Mezclado de Polímeros quimica de polimeros.pptxangiepalacios6170
Presentacion de mezclado de polimeros, de la materia de Quimica de Polímeros ultima unidad. Se describe la definición y los tipos de mezclado asi como los aditivos usados para mejorar las propiedades de las mezclas de polimeros
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1. Introduccion a las excavaciones subterraneas (1).pdfraulnilton2018
Cuando las excavaciones subterráneas son desarrolladas de manera artesanal, se conceptúa a la excavación como el “ que es una labor efectuada con la mínima sección posible de excavación, para permitir el tránsito del hombre o de
cémilas para realizar la extracción del material desde el
frontón hasta la superficie
Cuando las excavaciones se ejecutan controlando la sección de excavación, de manera que se disturbe lo menos posible la
roca circundante considerando la vida útil que se debe dar a la roca, es cuando aparece el
concepto de “ que abarca,
globalmente, al proceso de excavación, control de la periferia, sostenimiento, revestimiento y consolidación de la excavación
1. Introduccion a las excavaciones subterraneas (1).pdf
Carga sobre tubos
1. Instalación de conducciones en zanja inducida en
terraplén
Víctor Flórez Casillas
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos
Director del Departamento de Presas y Obras Hidráulicas de FCC CONSTRUCCION, S.A.
vflorez@fcc.es
Generalidades
En esta presentación vamos a abordar un tipo de instalación bastante singular que consigue básicamente
una reducción muy importante de las cargas que gravitan sobre la conducción, mediante el empleo de una
técnica que requiere de un importante control de ejecución.
Veremos por una parte y de forma somera, la teoría que sustenta este tipo de instalaciones y su
comparación con lo que sucede en tuberías colocadas en zanja, en terraplén o en zanja terraplenada.
En una segunda parte veremos la aplicación práctica de esta técnica y finalmente las recomendaciones
que, nosotros dentro de los Servicios Técnicos de FCC, hacemos sobre este tipo de instalaciones. Son
recomendaciones que son algo más restrictivas de las teóricas necesarias pero que entendemos básicas.
La aplicación más importante de la zanja inducida es sobre tubería rígida y en grandes terraplenes. En
caso de tubería flexible su comportamiento tanto en zanja como en terraplén se asemeja a una zanja
inducida incompleta y no suele requerir este tipo de técnicas de reducción de cargas.
Ilustración 1: Zanja inducida en autopista Ávila
La teoría
Como vamos a tratar exclusivamente de tuberías rígidas y de alturas con rellenos considerables, siempre
superiores a los 4 m, las cargas móviles de superficie no van a afectar sensiblemente a la tubería.
La forma más intuitiva de apreciar el efecto de la zanja inducida será mediante las teorías clásicas que
Marston y Spangler desarrollaron entre los años 1920 y 1930. Spangler orientó sus resultados
básicamente hacia la tubería flexible cuyo comportamiento es totalmente diferente a la tubería rígida.
2. Empezaremos por definir algunos conceptos, entre ellos, la distinción entre tubería flexible y tubería
rígida a los efectos de esta presentación.
Definiciones
Tubería flexible: aquella cuya capacidad de deformación es capaz de transmitir al relleno lateral parte del
esfuerzo hasta el equilibrio. Son aquellas tuberías que para trabajar, para adquirir tensión, han de
deformarse.
Tubería rígida: aquella que soporta las acciones exteriores sin apenas deformación, con lo cual es la
propia sección de la tubería la que aguanta los esfuerzos de flexión.
Plano crítico: se define de esta forma el plano que está situado al mismo nivel que la clave exterior de la
tubería. Con respecto a este plano se definirán los asentamientos (razones de asentamientos) relativos
entre los prismas laterales y el prisma central.
Prisma central o prisma interior: el que gravita directamente sobre la tubería, del mismo ancho que el
diámetro exterior del tubo.
Prismas laterales o prismas exteriores: relleno adyacente al prisma central, a ambos lados de la tubería.
Ilustración 2: Esquema para definiciones (1)
Plano de igual asentamiento: aquel cuya altura de relleno sobre la tubería es tal que, a partir de él,
asientan de la misma forma los prismas centrales y los laterales.
Razón de asentamiento: relación entre la deformación de los prismas laterales de relleno respecto al
prisma central.
Factor de proyección: relación entre h y D, siendo D el diámetro exterior. Es decir, si nos colocamos
lateralmente al tubo, la proporción de tubería que queda sobre el terreno respecto a la dimensión total de
la obra. Estamos hablando generalmente de tuberías de gran diámetro pero es aplicable también a cajones
o secciones rectangulares.
3. Ilustración 3: Esquema para definiciones (2)
Instalación en zanja: cuando la tubería se coloca a cierta profundidad en un suelo natural previamente
excavado para proceder posteriormente a su relleno. Dentro de este tipo de instalación habrá que
distinguir si la zanja es estrecha o si la zanja es ancha cuyo comportamiento se asemeja al terraplén.
Instalación en terraplén: cuando la tubería se coloca previamente de forma superficial en el terreno y se
procede posteriormente al relleno hasta alcanzar la altura requerida. Dentro de este tipo de instalaciones
habrá que considerar unas variantes: zanja terraplenada y zanja inducida en terraplén.
Ilustración 4: Tipos de instalación. Guía CEDEX para tubería de hormigón armado en redes de saneamiento y
drenaje
Marston
Las fórmulas originales de Marston y actualmente utilizadas en USA son del tipo;
Carga sobre el tubo = Coeficiente x Peso específico del relleno x (φ exterior)2
Según la deducción original de Marston, procedente de la integración de las fuerzas actuantes obtiene
unos coeficientes que dependen de la relación Hr/φ ext., o bien Hr/B
En Europa se ha hecho una modificación a los coeficientes de Marston de forma que éstos nos indiquen la
relación que existe entre la carga real sobre la tubería respecto al peso del prisma central.
Carga sobre el tubo = Coeficiente(2) x Peso específico del relleno x φ exterior x altura de relleno
Esta última formulación es mucho más intuitiva ya que nos va a indicar si un tipo de instalación mejora o
empeora las condiciones básicas que serían las de soportar la carga de tierras superior, completa.
4. En ambas formulaciones el φ exterior se sustituye por B, ancho de la zanja a la altura de la clave, en las
instalaciones en zanja.
La imagen siguiente es un esquema de las cargas y su transmisión que Marston emplea en su teoría.
Ilustración 5. Esquema de cálculo de Marston para transmisión de cargas
El valor de los coeficientes de Marston de la normativa Europea
Tal como hemos comentado en el punto anterior, la carga producida por el relleno sobre la tubería se
puede obtener mediante una expresión función del prisma de tierra que tiene encima.
Si llamamos al peso del terreno sobre el tubo P, este será:
P = γ B H,
Donde:
γ es el peso específico del relleno
H es la altura de relleno sobre el tubo
B la anchura efectiva de relleno a la altura de la clave del tubo
La carga en cada caso será:
W = C P, siendo
C el coeficiente de Marston de cada instalación. Es el parámetro que vamos a estudiar a continuación.
En instalaciones en zanja, el coeficiente de Marston es inferior a 1 ya que
al intentar deformarse el relleno se encuentra con la oposición del terreno
natural ya consolidado; se produce un esfuerzo cortante por rozamiento
del relleno contra el terreno natural.
Parte de la carga se transmite por efecto arco a las paredes de la zanja.
Por tanto la carga a transmitir es inferior al prisma que gravita sobre el
tubo.
Esto sucede si la zanja es suficientemente estrecha, en otro caso
estaríamos en un caso similar al de terraplén.
En todo caso la carga en terraplén sería la máxima a considerar sobre el
tubo.
5. En la instalación en terraplén el coeficiente de Marston es superior a la
unidad.
El relleno deformable tiene mayor altura en los laterales que sobre el
tubo y esa deformación provoca un rozamiento negativo entre el prisma
superior y los prismas laterales, aumentando la carga.
Este incremento no es indefinido ya que una vez superada la altura del
plano de igual asentamiento la carga no se transmite entre los distintos
prismas y el coeficiente de Marston será de valor 1; la carga será a partir
de ese punto igual al peso del prisma de tierras.
Esta consideración es aplicable a cualquier otra estructura en terraplén.
Esto sucede con los rellenos formados recientemente y con material deformable. En el caso de las hincas
o los túneles nos son aplicables estas teorías ya que hay otros componentes de estabilidad muy
importantes en la mayoría de los casos como la cohesión.
En una publicación colombiana (RAS-2000) llama la atención sobre algunas situaciones que modifican
sustancialmente la carga a pesar de que parezca una instalación tipo y menciona varias, por ejemplo: un
terraplén sobre suelo muy deformable, en pura lógica reduce la carga sobre el tubo, si bien no dice que el
tubo se abriría por deflexión inadecuada; otro caso similar sería el de una zanja en material más
deformable que el relleno, esto aumentaría la carga sobre el tubo por el efecto contrario. Menciona otro
caso de bastante aplicación, se trata de tubería en terreno orgánico apoyada sobre pilotes, clásico ejemplo
de tubería sobre un vertedero o sobre rellenos antrópicos, en ese caso la carga del relleno deformable
superior incrementa mucho su magnitud.
La singularidad de la zanja inducida en terraplén
Marston, a la vez que estudiaba la carga que generaba el terreno sobre tubería rígida instalada en zanja o
en terraplén, ya consideraba otros tipos de instalaciones que permitieran la reducción de la carga total.
Uno de los casos es la zanja terraplenada donde la tubería que va a ser enterrada bajo un terraplén se
coloca en una excavación previa del terreno, de esta forma parte de la carga superior se disipa por
rozamiento como en una zanja.
El otro tipo de instalación es muy ingenieril, es la denominada zanja inducida en terraplén.
El invento consiste en lo siguiente:
Si mediara mucho tiempo entre la ejecución del terraplén y el final de la
obra, podría abrir una zanja en él y transformar la carga en terraplén por
carga en zanja. No será normalmente viable.
Pero habría otra forma de transferir carga a los prismas laterales, sería
formando un arco de descarga. De modo que si abro un hueco sobre el
tubo y lo relleno de “nada” formaré un arco de descarga completo,
ninguna carga llegará al tubo. Pero será imposible rellenar de “nada”
Ahora bien, si podré abrir y rellenar de “casi nada” definiendo por “casi
nada” un material mucho más deformable que el relleno general, un
material que haga de muelle y evite en lo posible la carga al tubo.
De esta forma consigo una reducción muy importante de las cargas que gravitan sobre el tubo, no
solamente he convertido un terraplén en zanja que sería el primer caso descrito sino que logro que la parte
que gravite sobre el tubo sea casi nula porque se transmite a través de otro material muy deformable que
se colgará, además, del resto del relleno.
Al compactar las capas superiores la transmisión a la clave del tubo a través del material muy deformable
es reducida. Para ello se requiere encontrar ese material muy deformable. La literatura técnica habla de
materia orgánica, paja, aserrín, ramaje, o cualquier otro material deformable. Existen estudios recientes
con espuma de poliuretano, isocianato o poliestireno expandido. No sé de ningún caso donde se hayan
empleado éstos últimos materiales.
6. Ilustración 6: Cuadro que recoge las fórmulas y coeficientes de Marston para obtener la carga producida por el
relleno sobre la tubería. Guía del CEDEX para redes de saneamiento y drenaje
La explicación que da la UNE 127.916 para la zanja inducida es la siguiente: La carga que recibe una
conducción instalada en terraplén puede reducirse invirtiendo artificialmente el sentido del deslizamiento,
es decir haciendo que el prisma central descienda más que los exteriores y generando así unas fuerzas de
rozamiento dirigidas hacia arriba, las cuales equilibran parte del peso del prisma central y, en
consecuencia, aligeran la carga sobre la conducción.
Al definir los parámetros que concurren en una zanja inducida que como hemos visto trata de crear un
hueco sobre el tubo, faltaría por incluir una variable adicional al resto de instalaciones: la altura del hueco
hr2
7. Ilustración 7: Definición de los parámetros de una zanja inducida
Se definen dos modalidades de instalación en zanja inducida tal como recoge la UNE 127.916 y aquí se
transcriben del manual de la ATHA, artículo 4.5.3.5, incluso las figuras que lo describen.
Modalidad A
1º Se comienza por instalar la conducción, que suponemos en
condiciones de proyección positiva (figura 4.5.3.5.a).
2º Se realiza el terraplenado (figura 4.5.3.5.b), cubriendo la
conducción hasta una altura, sobre el plano de clave, no
inferior a su diámetro exterior D . A cada lado de la
conducción, se compacta el relleno hasta una distancia que
como mínimo será 2 D ó 3,6 m (la que sea menor).
3º En el relleno así compactado se excava una zanja hasta el
plano de clave de la conducción, cuya anchura coincidirá con
el diámetro exterior de aquella (figura 4.5.3.5.c) Esta zanja se
rellena con material compresible como paja, serrín suelo
orgánico, o cualquier otro material que ofrezca garantía de un
asentamiento claramente superior al del relleno compactado.
4º Se completa el relleno del terraplén en la forma habitual (figura
4.5.3.5.d).
8. Modalidad B
1º Antes de instalar la conducción, se rellena el terraplén hasta una
cota superior, al menos en D , a la del plano de clave. Una vez
compactado este relleno, se abre en él una zanja capaz de alojar la
conducción (figura 4.5.3.5.e).
2º En dicha zanja se coloca la tubería y se rellena con tierra hasta el
plano de clave, y con el material compresible por encima hasta una
altura no inferior a D (figura 4.5.3.5.f)
3º Se completa el terraplén en la forma habitual.
Cuadro copiado del artículo 4.5.3.5 de la ATHA que describe las dos modalidades de zanja inducida indicadas en la
UNE 127-916
Se consigue una mayor reducción de cargas en la modalidad A que en la modalidad B.
Calculo de la carga de tierras
La carga obtenida por el relleno se calcula según la UNE 127.916 de la forma siguiente:
Donde hr es la altura de relleno, b2 es la anchura del hueco superior y h0 es la altura del plano de igual
asentamiento. Si denominamos hr2 a la altura del relleno compresible, se define la razón de proyección de
este relleno como η’ al cociente hr2 / b2.
Únicamente con estos parámetros geométricos y el tipo de relleno (λµ) se obtienen por tabulación el resto
de los parámetros básicos del cálculo como la razón de asentamiento en zanja inducida δ’ y el valor de h0.
En el cuadro siguiente se recogen los valores del parámetro λµ, así como el del peso específico γ r ,
asociados a cada tipo de relleno, en este caso en t/m3
.
9. Clase de relleno λµ γ r (t/m3
)
Arcilla plástica 0.110 2.10
Arcilla ordinaria 0.130 1.92
Arena arcillosa 0.150 1.92
Arena y grava 0.165 1.76
Arena sin cohesión 0.192 1.90
Ilustración 8: Tabla con los parámetros básicos del relleno
En la UNE 127.916 están directamente relacionados los valores de la razón de proyección del relleno η’ y
la razón asentamiento de la zanja inducida δ’.
Razón de proyección (η') δ'
0.5 0.5
1.0 0.7
1.5 1.0
2.0 2.0
Ilustración 9: Tabla que relaciona la razón de proyección del relleno compresible con la razón de asentamiento de la
zanja inducida
Para el cálculo de la altura del plano de igual asentamiento, se tantea hasta igualar las dos expresiones que
indican los asentamientos producidos, tanto en el relleno lateral como sobre la clave del tubo:
e
-2·λµ·ho/de
+ 2·λµ·h0/de = 2·λµ·δ'·η' + 1
Obtenidos todos los parámetros, se calcula el valor de la carga de tierras:
qr = Czit·γr·hr·de
Cálculo de la clase de tubería
Solamente en el caso de tuberías de hormigón armado podemos seguir el procedimiento para el cálculo de
la clase de tubería comparando las cargas efectivas con las cargas del ensayo a tres aristas estipulado en la
normativa.
En ese caso se establecen 4 tipos de apoyo, tipos A, B, C y D
Ilustración 10: Clases de apoyo de la tubería
instalada en terraplén y por extensión en
zanja inducida en terraplén
10. Para calcular la carga efectiva comparable al ensayo tres aristas, la carga total va minorada en un
coeficiente denominado factor de apoyo, cuyo sentido físico es la relación de momentos entre la situación
del ensayo y en la instalación real. El cálculo del factor de apoyo figura en la UNE 127.916, anejo M y no
se desarrolla en esta presentación.
La carga obtenida se compara con los valores estipulados para cada clase resistente de tubería, tanto en
rotura como a fisuración, obteniéndose de esta forma la tubería necesaria.
La práctica
A pesar de su larga historia, el sistema de instalación en zanja inducida ha sido considerado con cierto
escepticismo debido a las múltiples simplificaciones del método de cálculo. De hecho en la asociación
americana de tuberías de hormigón (ACPA) este tipo de instalación ha desaparecido en su HANDBOOK
del año 2000. Así recoge el preámbulo de la presentación: “Performance of Induced Trench Culverts in
New Brunswick” en la Annual Conference of the Transportation Association of Canada. 2007
Sin embargo, esta misma presentación sirve para verificar que las 50 obras de distintas épocas,
comprobadas han funcionado correctamente, con reducciones de carga importantes para alturas de relleno
superiores a 9 m. Es decir, el método funciona.
Ilustración 10: Tabla de resultados del informe presentado en la Conferencia de Canadá
11. En la tabla los resultados de cálculo corresponden a apoyo tipo C, con cama de arena a 90º que ha sido la
empleada en los casos estudiados. Para cama de apoyo tipo A, cama de hormigón a 120º, aumenta
considerablemente el factor de apoyo y disminuye la clase ASTM necesaria.
En todos los casos la clase necesaria en terraplén era superior a la V de la norma ASTM. Solamente se ha
encontrado un caso con fisuración longitudinal evidente cuyas causas no han sido analizadas (nota al pie
del cuadro adjunto).
En cualquier caso, es lógico que haya cierto recelo porque hay parámetros geotécnicos que se obtienen
directamente de otros geométricos siendo quizás el más representativo el de la Ilustración 9 que relaciona
el espesor de material compresible con la razón de asentamiento. Lo que más llama la atención es que
vale para cualquier material compresible de relleno ya que no se definen parámetros para el mismo.
La ASCE en sus manuales de Ingeniería Práctica dice que “El conocimiento actual de los valores de la
razón de asentamiento que deben emplearse en estos casos especiales (de carga) es muy pobre (very
meager)” y considera a renglón seguido que un valor recomendable sería de –0,3, al menos en el cálculo
del factor de apoyo ya que se reduce la carga vertical frente a la lateral.
Condicionantes prácticos
El sistema de ejecución de la zanja inducida en terraplén requiere de varias acciones singulares entre ellas
la interrupción del terraplenado a una cierta altura y el comienzo de una nueva excavación y relleno.
Interrumpe el tajo, por tanto, cualquiera que haya ejecutado una zanja inducida la recuerda y si no lo
recuerda es que no la ha hecho (causa de patología grave).
Ilustración 11: Fotografía de rotura de tubería que se proyectó con zanja inducida y no se ejecutó
Previamente debemos decidir si es la solución óptima y qué condicionantes especiales tiene.
Lo primero que haremos será el cálculo de las tuberías de hormigón siguiendo las directrices marcadas
por la UNE 127.916, calculándose de esta forma la CLASE resistente necesaria en terraplén.
Cuando nos encontramos con una altura de tierras tal que no es posible el empleo de una CLASE
normalizada con la instalación prevista, antes de optar por otro tipo de instalación se intentará la mejora
del factor de apoyo, y si esto no es suficiente se planteará la instalación en zanja inducida.
Para mejorar el factor de apoyo podemos ir a cama de hormigón e incluso a cama de hormigón a 180º, y
como otra opción los apoyos especiales que figuran en la UNE 127.916 con secciones macizadas.
La zanja inducida debe limitarse por tanto al tramo central del terraplén y solamente cuando las alturas de
terraplén superen los 10 m, en otro caso pueden producirse deformaciones importantes en el firme ya que
la altura del plano de igual asentamiento es grande y suele superar los 6 m sobre la clave del tubo para
tubos de φ 1800 mm.
12. Ilustración 12: Instalaciones de tuberías macizadas de la UNE 127.916
Iniciamos la ejecución de la zanja inducida como
si se tratara de un terraplén. Recomendamos que
el tubo sea, a pesar de que los cálculos nos
permitan una clase inferior, de clase UNE 135 ó
ASTM IV, que el apoyo sea en cama de
hormigón a 120º y que esta tipología se extienda
a toda la obra. Esta disposición aunque podría
optimizarse permite mantener una seguridad
adicional.
Ilustración 13: Tubería colocada en cama de
hormigón a 120º y clase UNE 135, en toda la longitud
Dado que en las labores posteriores el tubo estará tapado, es vital que coloquemos unas referencias bien
visibles de la ubicación del tubo.
Se terraplena hasta una altura determinada que
será normalmente de la misma altura que el
diámetro exterior, en caso de ser una tubería.
Sobre el tubo se ejecuta una zanja que no debe
alcanzar los extremos del terraplén, limitándose
a la zona donde no valga la tubería de clase 135
ó IV que hayamos dispuesto.
Ilustración 14: Zanja sobre la clave del tubo de
drenaje
13. La zanja se rellena de material compresible.
En el contacto con el terraplén es habitual
colocar un geotextil para evitar la
contaminación del terraplén con el material
compresible que puede alterar las condiciones
de éste.
Ilustración 15: Relleno compresible. Ramaje
Sobre este relleno la compactación es casi inexistente hasta alcanzar cierta altura, del orden de 1 m sobre
el terraplén ejecutado, para poder pasar por encima con las máquinas extendedoras y compactadoras.
Finalmente se sigue ejecutando el terraplén de la forma habitual.
Para evitar problemas de tubificación dentro del terraplén, si se trata de obras de drenaje, se calcularán
para una altura de energía a la entrada, a caudal máximo, inferior a la altura del conducto, es decir
Hw/D<1. De esta forma evitamos la formación de un gradiente que pueda provocar el arrastre y pérdida
de finos y la tubificación en el contacto del material compresible con el terraplén, aunque hayamos
protegido con geotextil.
Si existen posibilidades de embalsamiento de agua a uno de los lados por no tener franca la salida debe
desestimarse esta solución, que ya ha provocado algún problema, y optar por el refuerzo mediante
recubrimiento exterior de hormigón, de las dimensiones adecuadas o bien otro tipo de estructura
(triarticulada, abovedada,...).
Como ya se ha comentado anteriormente, en la literatura técnica se considera material compresible a:
suelo orgánico suelto, paja suelta (no en balas, lógicamente) y virutas de madera (no apisonadas).
La tierra vegetal, sin más definición, puede resultar inadecuada, es decir, menos compresible de lo
necesario para conseguir unos asentamientos como los de cálculo, sobre todo porque la tierra vegetal que
separamos contiene además de suelos orgánicos parte del terreno que está en contacto. Por esta razón
tienen sentido las aclaraciones de la ASCE anteriormente comentadas y, por tanto, se van a considerar
unos parámetros de dimensionamiento iniciales como los siguientes.
Ilustración 16: Secuencia de relleno de las primeras capas sobre la zanja inducida
14. En general los terraplenes no suelen ser de material granular exclusivamente por lo que emplearemos
unos parámetros correspondientes a Arena arcillosa es decir λ µ = 0,15 que nos deja del lado de la
seguridad por lo general.
Consideraremos una altura de zanja de material compresible igual al diámetro exterior de la tubería, es
decir, η’ = 1.0 y un valor asociado de h0/b = 2,421, para el cálculo de la carga de tierras. Las cargas de
tráfico a estas profundidades se pueden despreciar.
Para el cálculo del factor de apoyo seguiremos el mismo método que en el caso de terraplén, de forma
que:
θvn
a
Fa
−
=
Pero en este caso el valor de θ se obtiene para una carga vertical de tierras con un valor de δ’=0,30.
Conclusiones
La instalación en zanja inducida en terraplén es una solución muy ingenieril en la que podemos exprimir
y aprovechar todos los conceptos teóricos de reducción de cargas del terreno.
Esto nos permite emplear una tubería o, en general cualquier obra enterrada, de menor clase resistente.
Además, a través de estudios experimentales se ha comprobado que existe tal reducción de cargas, aunque
haya atravesado una época de incertidumbre o más bien de susceptibilidad frente a este tipo de
instalaciones.
Sin embargo, no debemos olvidar que la ejecución de la instalación en zanja inducida es compleja y
requiere de atenciones especiales, requiere también una modificación en el terraplenado, parando y
partiendo el tajo y una selección del material de relleno a emplear.