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XV ANIVERSARIO DE LA GLORIOSA ESCUELA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
MODELAMIENTO DE PRESAS DE TIERRA Y CONCRETO CON CIVIL 3D 2016
Presentado por:
Ing. YETCHAN QUISPE VERAAyacucho - Perú
2015
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
I CICLO DE CONFERENCIAS EN:
RECURSOS HÍDRICOS Y ORDENAMIENTO TERRITORIAL
Consultor-Proyectista y Capacitador Software Ingeniería
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
MODELADO DE PRESA DE CONCRETO
LAGUNA
PRESA DECONCRETO AGUAS
ABAJAO
CORONA
LAGUNA
CORONA
PRESA DECONCRETO AGUAS
ABAJAO
MODEALO CON CIVIL 3D
CONSTRUIDO EN CAMPO
MODELADO DE PRESA DE TIERRA
LAGUNA
PRESA DETIERRA AGUAS
ABAJAO
CORONA
LAGUNA
CORONA
PRESA DETIERRA AGUAS
ABAJAO
MODEALO CON CIVIL 3D
CONSTRUIDO EN CAMPO
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
ESQUEMA PRESA DE CONCRETO
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
ESQUEMA PRESA DE TIERRA
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
FUNDAMENTOS BASICOS
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
CLASIFICACIÓN DE PRESAS1. Según la función1.1 Presas de embalse: Estos dos tipos de presas sirven para elevar el nivel del agua y hacer posible su derivación. Las presas de embalse tienen principalmente el objeto de almacenar agua para regular el caudal de un río1.2 Presas de derivación: Usualmente no están construidas para permitir el vertimiento de las aguas por encima sino que tienen aliviaderos laterales que sirven para descargar el agua excedente. Esta disposición separada de presa y vertedero se usa usualmente en el caso de que la presa esté construida por materiales sueltos
1.3 Presas de retención: Las Presas de Retención sirven par a atenuar las aguas pluviales, particularmente durante tormentas. Esencialmente, el agua se retiene en la pequeña cuenca mientras que los contaminantes son eliminados por procesos naturales2 Según materiales empleados Presas de suelo: son los más comunes, utiliza para su construcción material en estado natural, puede ser homogéneos, heterogéneos y de pantalla Presas de hormigón: son las más utilizadas en los países desarrollados ya que con éste material se pueden elaborar construcciones más estables y duraderas; debido a que su cálculo es del todo fiable frente a las producidas en otros materiales
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
Presa de arco-gravedad: combina características de las presas de arco y las presas de gravedad y se considera una solución de compromiso entre los dos tipos. Tiene forma curva para dirigir la mayor parte del esfuerzo contra las paredes de un cañón o un valle, que sirven de apoyo al arco de la presaPresa de gravedad : es aquella en la que su propio peso es el encargado de resistir el empuje del agua. El empuje del embalse es transmitido hacia el suelo, por lo que éste debe ser suficientemente estable para soportar el peso de la presa y del embalse. Constituyen las represas de mayor durabilidad y que menor mantenimiento requieren.Dentro de las presas de gravedad se puede tener:Escollera o materiales sueltos: de tierra o suelo homogéneo, tierra zonificada, CFRD (enrocado con losa de hormigón) y otros.De hormigón: tipo HCR (hormigón compactado con rodillos) y hormigón convencional.Presas homogéneas, con un solo material en contacto con el filtro.Presas heterogéneas, en las que el cuerpo se compone de dos o más clases de suelos.Las presas heterogéneas a su vez se dividen según la colocación del elemento anti filtrante, así:•Presas con núcleo vertical•Presas con núcleo inclinado •Presas con pantalla impermeable aguas arriba
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Características Como se selecciona el tipo de presaLa elección del tipo de presa depende de los siguientes factores: Características hidrológicas de la hoya (caudal de aportes, sedimentos). Topografía. Geología del sitio. Facilidad de obtención de materiales de construcción. Seguridad de la estructura. Tamaño y ubicación del vertedero de demasías. La capacidad del vertedero de demasías la dictan las características del escurrimiento independientemente del tipo y tamaño de la presa. El costo de la estructura de vertimiento es muy alto y puede determinar el tipo de presa que se seleccione. La solución más económica resulta combinando la presa y el vertedero en una sola estructura, lo que se conoce como presa hidroaliviadora. Disponibilidad de equipo y mano de obra calificada.
Tiempo y época de construcción.Economía y presupuesto.
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
II. CONSIDERACIONES
ELEMENTALES
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CONSIDERACIONES PARA EL MODELAMIENTO CON CIVIL 3D:
Criterios de Diseño de una Presa de Concreto y Tierra Levantamiento topográfico (batimetría) Dominio del AutoCAD Civil 3D nivel Avanzado Computadora con Procesador de RAM 6GB como mínimo 2.20 GHZ
USO DE BONDADES PARA EL PRESENTE MODELO PARA PRESA DE CONCRETO:
Modelado a través de Paleta SUB ASSEMBLY (COMPOSER) PARA PRESA DE TIERRA:
Modelado a través de Herramienta GRADING
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
III. MODELAMIENTO CIVIL 3D 2016
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
MODELADO DE LA PRESA DE CONCRETO
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
INICIAMOS EL PROGRAMA
QUIOCH INGENIEROS S.A.C. 1 .- GENERACION DE SUPERFICIE A TRAVES DE CURVAS DE NIVEL
1
2
3 4
QUIOCH INGENIEROS S.A.C. 2. CREANDO ALINEAMIENTO DE LA CORONA DE PRESA DE CONCRETO
1.Trazamos el Eje de Presa
2.Creamos alineamiento de la presa
3.Etiquetamos la Superficie
4.Cota de Corona y NAMEMargen Derecho
5.Cota de Corona y NAMEMargen Izquierdo
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.3. CREANDO PERFIL DEL EJE DE PRESA DE CONCRETO
1. Creamos el alineamientoDe la Corona de laPresa de Concreto
2. Creamos el PerfilLongitudinal del EjePresa de Concreto
3. Creamos el PerfilRasante de Coronación y
Excavación
4. Creamos el PerfilRasante de Coronación y
Excavación
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.4. CREANDO CORONACION Y EXCAVACION PRESA DE CONCRETO
1. Creamos Rasante de Coronación
Refleja Pantalla de agua
2. Creamos Rasante de Excavación
Cuerpo de Presa
3. Creamos La ExcavaciónDepende del estudio Geotécnico
Perforación (Suelos)
4. Alturas de CorteSegún Indica el Estudio de
Suelos
QUIOCH INGENIEROS S.A.C. 5. USO DE PALETAS DE SUB ASSEMBLY COMPOSER
Paleta de HerramientasPara La configuración del
sub Asembly Composer
QUIOCH INGENIEROS S.A.C. 5. USO DE PALETAS DE SUB ASEMBLY COMPOSER 1. Activamos la
Opción paleta de Ensamblajes (SUB ASSEMBLY) 2. Creamos Base de
La Presa en la Opción(ASSEMBLY)
3. Las opcionesDetalladas del Sub assemblye 4. Picamos en la opción
PRESA y añadimos al ASSEMBLYcreada
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
1. Ancho 2. Espesor de Borde
3. Ancho de Borde
4.Altura Barrera
5.Altura Total
6. Ancho Barrera
7.Pendiente Barrera
8.Talud Izquierda 9. talud Derecha
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
1. Ancho
2.Talud Izquierda 3.Talud I}Derecha
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
1. Ancho
2.Talud Izquierda 3.Talud I}Derecha
4.Altura
QUIOCH INGENIEROS S.A.C. 6. CREAMOS CORREDOR PARA EXACAVACION 1. En la pestaña CorredorCreamos la plataforma de
excavación
2. Picamos enCorrer y aceptamos las ventanas
Y vemos la planta
3. Opción CorredorAgregamos superficieExcavación y aceptar
4. Esta es la secciónDe superficie excavadoPara cuerpo de Presa
QUIOCH INGENIEROS S.A.C. 7. CREAMOS CORREDOR PARA CUERPO DE PRESA 1. En la pestaña Corredor
Creamos el cuerpoDe la Presa
2. Picamos enCrear después de coronaPara generar Vertedero
3. Escogemos queEl vertedero empiece desde
La Prog. 0+080@0+1204. Agregamos a
Todos superficie de excavaciónY corremos , Aceptar
QUIOCH INGENIEROS S.A.C. 8. GENERAMOS BORDES TALUD AGUAS ARRIBA – AGUAS ABAJO 1. Generamos Alineamiento
Para talud Aguas Abajo y Aguas Arriba
2. Picamos enLínea talud aguas Abajo y Arriba
Generamos alineamiento
3. Propiedades ExcavaciónAñadir alineamientos, izquierda
Y derecha 4. Corremos el Modelo y la presa se ajusta
a la excavación
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.9. GENERAMOS SUPERFICIE PARA LA PRESA DE COCNRETO 1. Agregamos superficie
A la presa
2. Creamos la IntersecciónDe superficies del cuerpo de
presa
3. Seleccionamos el cuerpo De la presa y Visualización en
3D 5. Cuerpo de PresaAguas Abajo
4. Detalle de Aliviaderoy/o Vertedero
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.10. VISUALIZACION DE MODELO DE PRESA VACIA
1. PESTAÑA VIEWOpción ORBITEstilo SHADED
4. Cuerpo de PresaAguas Arriba
3. Cuerpo de PresaAguas Abajo
2. Detalle de Aliviaderoy/o Vertedero
5. Detalle de Aliviaderoy/o Vertedero
5. Curso del Agua enÉpoca de estiaje
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.11. VISUALIZACION DE MODELO DE PRESA LLENA
1. Editamos la superficieActivamos USER COUNTORS
2. Seleccionamos la cotaA donde se almacenara el agua
En la Presa
3. Línea Amarilla que delimitaEl Espejo de Agua. Extraemos
La curva
4. Creamos superficie con el Nombre espejo de agua
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
1. Creamos de tipo BREAKLINEY seleccionar la curva
2. Editamos la triangulación de La superficie ESPEJO DE AGUA
3. Quedara de laSiguiente manera el espejo de
agua
4. Apagamos las capasDe triangulación
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
1. Espejo de AguaAl nivel máximo de
almacenamiento
2. Cuerpo de presa aguas abajoY detalle de corona y vertedero
3. Cuerpo de Presa Aguas ArribaSiguiendo el curso de agua 4. Superficie,
Espejo de AguaDique
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.12. GENERANDO VOLUMENES 1. En la pestaña AnálisisGenerar volumen de agua
almacenada
2. CopiamosY pegamos en la plantilla
3. En la pestaña AnálisisGenerar volumen de cuerpo
De Presa
4. CopiamosY pegamos en la plantilla
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
MODELADO DE LA PRESA DE TIERRA
QUIOCH INGENIEROS S.A.C. 1 .- GENERACION DE SUPERFICIE A TRAVES DE CURVAS DE NIVEL
1
2
3 4
QUIOCH INGENIEROS S.A.C. 2. CREANDO LA CORONA DE PRESA DE TIERRA
1.Trazamos el Eje de Presa 3. Verificamos queInicie a la misma
De la corona
4. creamos OffsetPara la Corona de Presa
5. Que inicie a la misma Cota de corona
5. verificamos cota CORONA Y NAME
QUIOCH INGENIEROS S.A.C. 3. CREANDO GRUPO EN GRADING DE PRESA DE TIERRA 2. pestaña GRADING TOOLS
Superficie y taludesCorte y relleno
1. Pestaña GRADINGCreamos grupo de Trabajo
3. Talud de TerraplénDe acuerdo al diseño
4. Creamos elCuerpo de la Presa
QUIOCH INGENIEROS S.A.C. 4. CONSTRUYENDO TERRAPLEN DE LA PRESA DE TIERRA 2. Digitamos NO
1. Picamos laCorona hacia aguas arriba
3. clic en la flechaDe inicio a fin y enter
4. Talud aguas arriba1.3:1 y enter
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
2. Enter con la flechaY talud aguas Abajo
1.5:1 y Enter
1. Creamos Talud Aguas Abajo. Enter, Indicamos con
La flecha Inicio a Fin
3. Terraplén AguasAbajo Construido
4. Creamos la TransiciónEn ambos márgenes de
La corona
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
2. Creamos la CoronaPara terminar con el cuerpo
De Presa de tierra
1. Picamos de la corona a unLado exterior y enter en ambos
Márgenes de la corona
3. Visualización en 3DDel cuerpo de Presa de
Tierra
4. Creamos AlineamientoY secciones transversales
De acuerdo al dique
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
2. SeccionesComputar materiales
De tipo Prismoidal
1. Secciones de acuerdoA la dimensión del cuerpo de
La presa
3. para computarSobre el cuerpo de la
presa
4. SeccionesMúltiples y sus características
5. SECCIONES DE LA PRESA DE TIERRA
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
QUIOCH INGENIEROS S.A.C. 2. de acuerdo
Al uso seleccionamos lasCurvas para embalce 1. visualizamos la sección
Con sus respectivas características
3. extraer lasCurvas seleccionadas
4. cambiamos de layerPara generar nueva superficie
6. CALCULO DE VOLUMEN DE EMBALSE
QUIOCH INGENIEROS S.A.C. 2. Editamos la
Superficie para el volumen Del embalse 1. Activamos el foco
ELEVACION para generar curvas
3. Embalse llenoDe agua por cotas
4corregimos estilo hydroPara reflejo del espejo del
agua
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
1. Agregar en leyendaDe cotas y áreaTabla dinámica
2. Añadimos tabla de áreasY volúmenes
3. Presa VacíaAguas Abajo
1. Presa VacíaAguas Arriba
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
1. Presa llenaAguas Arriba
2. Cuerpo de PresaAguas Abajo
3. Detalle de CoronaY Borde Libre 1. Espejo de Agua
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
1. Analisys y Comparación De Superficie entre espejo de
agua y terreno
2. Lo mismo paraDeterminar el volumen total
Del cuerpo de presa
3. Copiamos y loPegamos den la plantilla
Tabla estática 4. VOL. AGUA = 1.08 MMCVOL. PRESA = 469,154.12 M3
7. CALCULO DE VOLUMEN DE ESPEJO DE AGUA Y PRESA
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
8 PROGRAMAS ADICIONALES ESTABILIDAD DE PRESA DE CONCRETO
QUIOCH INGENIEROS S.A.C.
9. PROGRAMAS ADICIONALES PARA PRESA DE TIERRA
GRACIAS POR SU ATENCION
CONTRATISTAS Y CONSULTORESQUIOCH INGENIEROS S.A.C.