REVISION DE DISEÑO DE TUBERIA DE GRANDES DIMENSIONES MEDIANTE SISTEMA MULTIPLACA.

CARRETERA: MITLA - TEHUANTEPECTRAMO: SANTA MARIA ALBARRADAS - SANTIAGO LACHIGUIRI ESTACION: 154+600.00PROPUESTA: TUBERIA DE FORMA CIRCULAR DE 3.80 MTS DE DIAMETRO

DATOS:

DIAMETRO DE ALCANTARILLA: 3.80 mtsPLACAS POR ANILLO: 8.00 placasRELLENO MAXIMO: 16.25 mtsDENSIDAD DEL SUELO: 1900.00 Kg/m3MODULO DE ELASTICIDAD 703069.00 Kg/m2

Calculo de la presion sobre la tuberia mediante el metodo de Marston:

Donde:

Wc = Carga sobre la TuberiaCc =Coeficiente de Cargaw = Peso por unidad del sueloBc = Diametro de la tuberia.

Calculo del Indice de asentamiento.

La circunferencia de una tuberia Key-Hole Slot disminuye determinado porcentaje bajo carga, y esto esta determinadopor el numero de placas por anillo, considerando una disminucuion de 1 pulgada por cada union de placa cuando se encuentra bajo carga.

Reduccion del Diametro:

No de Placas = 8.00Diametro = 3.80 mtsRd= 1.70 %

El relleno lateral de la tuberia debera ser de alta calidad y con una compactacion minima del 90 % según la prueba proctor estandar por lo que se asumira un modulo de elasticidad de 703069 kg/m2.

𝑊_𝑐=𝐶_𝑐×𝑤× 〖𝐶 _𝑐〗 ^2

𝑅_𝑑=(100) ((𝑁𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑐𝑎𝑠∗0.0254)÷𝜋)/(𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑎𝑙𝑐𝑎𝑛𝑡𝑎𝑟𝑖𝑙𝑙𝑎)

Calculo la presion al lado de la tuberia. Factores de seguridad:

Area de la Pared =Colapso =Fuerza de la union =

Ps = 0.011Cargas actuantes:

Entonces la compresion en el suelo junto a la tuberia sera:Carga actual en la pared:

Sm = 0.04 mtsCompresion del anillo C = Wc x Luz/2

Deformacion debida a la disminucion en las uniones mas deformaciones debidas a las desviaciones que acompañan a esta. C =

dc= 0.13 mts Carga en la pared Fa = C/A

Deformacion Total 7847.32

Total dc= Sm+dc = 0.17 mts Fcritica =Fy/2 =

rsd= -3.02 Carga Max dis =

Fs actual =Calculo de la linea de regresion para rsd

Fuerza de manejo e instalacion.H/Bc = 4.28

Cc -1= 2.41Cc -0.50 = 2.74 Ff=

H/Bc -1 Linea Cc -3.02 Linea -0.50 Linea Cc Ff Admisible =4 2.28 1.11 2.575 2.75 0.97 3.19 Ff calculado =

dado H/Bc = 4.28 Fuerza en las uniones:Cc estimado = 1.07

Fuerza de union necesaria:Calculo de la presion equivalente en la corona del tubo:

Wc = 7725.4 Kg/m2

Relleno equivalente en la corona de la tuberia = 4.066 mts

𝑃𝑠=𝑃/𝐴÷𝐸

𝐹_𝑓= 〖𝐵𝑐〗 ^2 / (𝐸×𝐼)

Factores de seguridad:

Area de la Pared = 2.002.00

Fuerza de la union = 3.00

Cargas actuantes:

Carga actual en la pared:

Compresion del anillo C = Wc x Luz/2

14678.26 kg/m

Carga en la pared Fa = C/A

kg/m2

14678.26 kg/m1161123222

2.96 CUMPLE

Fuerza de manejo e instalacion.

3.88E-04

0.02

3.88E-04 CUMPLE

Fuerza en las uniones:

Fuerza de union necesaria:

𝐹_𝑓= 〖𝐵𝑐〗 ^2 / (𝐸×𝐼)

𝑆𝑆=𝑇 ×𝐹𝑠

REVISION DE DISEÑO DE TUBERIA DE GRANDES DIMENSIONES MEDIANTE SISTEMA MULTIPLACA.

CARRETERA: MITLA - TEHUANTEPECTRAMO: BARRANCA LARGA-VENTANILLAESTACION: 126+764.64PROPUESTA: TUBERIA DE FORMA CIRCULAR DE 2.13 MTS DE DIAMETRO

DATOS:

DIAMETRO DE ALCANTARILLA: 84.00 PulgadasPLACAS POR ANILLO: 4.00 placasRELLENO MAXIMO: 75.00 piesDENSIDAD DEL SUELO: 120.00 lb/ft3MODULO "E" DEL SUELO 1000.00 lb/in2

Calculo de la presion sobre la tuberia mediante el metodo de Marston:

Donde:

Wc = Carga sobre la TuberiaCc =Coeficiente de Cargaw = Peso por unidad del sueloBc = Diametro de la tuberia.

Calculo del Indice de asentamiento.

La circunferencia de una tuberia Key-Hole Slot disminuye determinado porcentaje bajo carga, y esto esta determinadopor el numero de placas por anillo, considerando una disminucuion de 1 pulgada por cada union de placa cuando se encuentra bajo carga.

Reduccion del Diametro:

No de Placas = 4.00Diametro = 84.00 in

Rd= 1.52 %

El relleno lateral de la tuberia debera ser de alta calidad y con una compactacion minima del 90 % según la prueba proctor estandar por lo que se asumira un modulo de elasticidad de 703069 kg/m2.

𝑊_𝑐=𝐶_𝑐×𝑤× 〖𝐶 _𝑐〗 ^2

𝑅_𝑑=(100) ((𝑁𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑐𝑎𝑠∗1")÷𝜋)/(𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑎𝑙𝑐𝑎𝑛𝑡𝑎𝑟𝑖𝑙𝑙𝑎)

Calculo la presion al lado de la tuberia.

Ps = 0.102

Entonces la compresion en el suelo junto a la tuberia sera:

Sm = 8.59 pulgadas0.71 pies

Deformacion debida a la disminucion en las uniones mas deformaciones debidas a las desviaciones que acompañan a esta.

dc= 2.55 pulgadas

Deformacion Total

Total dc= Sm+dc = 11.14 pulgadas

rsd= -0.30

Calculo de la linea de regresion para rsd

H/Bc = 10.76

Cc -1= 5.46Cc -0.50 = 6.75

H/Bc -1 Linea Cc -0.30 Linea -0.50 Linea Cc10 5.10 6.75 6.2811 5.57 7.43 6.90

dado H/Bc = 10.76Cc estimado = 7.27

Calculo de la presion equivalente en la corona del tubo:

Wc = 6082.3728

Relleno equivalente en la corona de la tuberia = 50.69 ft

lb7ft2

𝑃𝑠=𝑃/𝐴÷𝐸

Factores de seguridad:

Area de la Pared = 2.00Colapso = 2.00Fuerza de la union = 3.00

Cargas actuantes:

Carga actual en la pared:

Compresion del anillo C = Wc x Luz/2

C = 21203.15 lb/ft

Carga en la pared Fa = C/A

8657.88

Fcritica = 21203.15 lb/ftFy/2 = 16500Carga Max dis = 33000

Fs actual = 3.81 CUMPLE

Fuerza de manejo e instalacion.

Ff= 1.22E-04

Ff Admisible = 0.02

Ff calculado = 1.22E-04 CUMPLE

Fuerza en las uniones:

Fuerza de union necesaria:

63609.4547424

80000F seguridad = 3.77 CUMPLE

lb/in2

SSnecesaria =

SSactual=

𝐹_𝑓= 〖𝐵𝑐〗 ^2 / (𝐸×𝐼)

𝑆𝑆=𝑇 ×𝐹𝑠

Bibliografia:

1.- Steel and Aluminium Structural Plate Design Guidelines

2.- Soil Engineering, Spangler and Handy, 1982, Harper and Row Publisher

3.-. Handbook of Steel Drainage and Highway Construction Products, Fifth edition, 1994, Americaniron and Steel Institute

4.- Especificaciones Puentes AASHTO