23/12/2013

Diseño de vertedores laterales El vertedero parshall (Formato Word)


 Diseño de vertedores laterales El vertedero parshall (Formato Word)

NOMENCLATURA
        W Ancho de la garganta
A Longitud de las paredes de la sección convergente
a Ubicación del punto de medición Ha
B Longitud de la sección convergente
C Ancho de la salida
D Ancho de la entrada de la sección convergente
E Profundidad total
T Longitud de la garganta
G Longitud de la sección divergente
H Longitud de las paredes de la sección divergente
K Diferencia de elevación entre la salida y la cresta
M Longitud de la transición de entrada
N Profundidad de la cubeta
P Ancho de la entrada de la transición
R Radio de curvatura
X Abscisa del punto de medición Hb
Y Ordenada del punto de medición

Medidas estándar de los aforadores parshall
Fórmulas empíricas de parshall
Profundidades mínimas y máximas en aforadores parshall
VERTEDOR LATERAL
Ecuaciones Teóricas del Vertedor Lateral
Determinación de la longitud del umbral:
Diseño de vertederos laterales:
Ejemplo de diseño

 Diseño de vertedores laterales El vertedero parshall (Formato Word)

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27/11/2013

Examinación de Canteras


CONTENIDO
1. CANTERA:

Son lugares donde las rocas se separan de las masas geológicas o yacimientos, preparándolos para su utilización en construcción u otras industrias. Previamente a su explotación, hay que realizar sondeos, pozos y análisis para cerciorares de las propiedades y disposiciones de los yacimientos para su mejor extracción.
       
         Condiciones que debe cumplir una buena cantera:

·       Buen volumen  del material.

·       Buenas características físicas y mecánicas del material.

·       Accesibilidad a la cantera.

·       El material debe ser bien gradado.

·       Posibilidades de negocio.

·       Cercanía a la obra.

2.   CLASES DE CANTERAS

Existen dos tipos fundamentales de canteras, las de formación de aluvión, llamadas también canteras fluviales, en las cuales los ríos como agentes naturales de erosión, transportan durante grandes recorridos las rocas aprovechando su energía cinética para depositarlas en zonas de menor potencialidad formando grandes depósitos de estos materiales entre los cuales se encuentran desde cantos rodados y gravas hasta arena, limos y arcillas; la dinámica propia de las corrientes de agua permite que aparentemente estas canteras tengan ciclos de autoabastecimiento, lo cual implica una explotación económica, pero de gran afectación a los cuerpos de agua y a su dinámica natural. Dentro del entorno ambiental una cantera de aluvión tiene mayor aceptación en terrazas alejadas del área de influencia del cauce que directamente sobre él.
Otro tipo de canteras son las denominadas de roca, más conocidas como canteras de peña, las cuales tienen su origen en la formación geológica de una zona determinada, donde pueden ser sedimentarias, ígneas o metamórficas; estas canteras por su condición estática, no presentan esa característica de autoabastecimiento lo cual las hace fuentes limitadas de materiales.

Estos dos tipos de canteras se diferencian básicamente en dos factores, los tipos de materiales que se explotan y los métodos de extracción empleados para obtenerlos.

En las canteras de río, los materiales granulares que se encuentran son muy competentes en obras civiles, debido a que el continuo paso y transporte del agua desgasta los materiales quedando al final aquellos que tiene mayor dureza y además con características geométricas típicas como sus aristas redondeadas. Estos materiales son extraídos con palas mecánicas y cargadores de las riberas y cauces de los ríos.

Las canteras de peña, están ubicadas en formaciones rocosas, montañas, con materiales de menor dureza, generalmente, que los materiales de ríos debido a que no sufren ningún proceso de clasificación; sus características físicas dependen de la historia geológica de la región, permitiendo producir agregados susceptibles para su utilización industrial; estas canteras se explotan haciendo cortes o excavaciones en los depósitos.
DETERMINACION DE LA POTENCIA Y CALIDAD DE UNA CANTERA PARA UNA EXPLOTACION FAVORABLE
METODOS DE  EXPLOTACION DE UNA CANTERA
MAPA CON LAS PRINCIPALES CANTERAS DE LA REGION DE CAJAMARCA

PRINCIPALES CANTERAS EN EL MUNDO

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Cálculo Matricial De Estructuras - Método Directo De La Rigidez




CONTENIDO

CONCEPTOS E HIPÓTESIS BÁSICAS

COMPORTAMIENTO LINEAL: DE LA ESTRUCTURA Y MATERIALES
ESTRUCTURA MOVIMIENTOS PEQUEÑOS COMPARADOS CON LAS DIMENSIONES DE LA ESTRUCTURA SE DESPRECIAN LOS FENÓMENOS QUE AFECTAN Y VARÍAN LA RIGIDEZ

MATERIALES HOMOGÉNEOS E ISÓTROPOS

RELACIONES FUNDAMENTALES DEL CÁLCULO ESTRUCTURAL

1ª RF.LAS ECUACIONES DE EQUILIBRIO.(F=0,M=0).Dentro de la estructura, en cualquier elemento, sección, nudo, barra, conjunto, y con las cargas exteriores.

2ª RF.LAS ECUACIONES DE COMPATIBILIDAD DE MOVIMIENTOS.Entre los elementos de la estructura y con las condiciones de contorno; así, por ejemplo; en uniones rígidas tendremos los ángulos y movimientos solidarios; en uniones articuladas tan solo los movimientos serán solidarios.

3ª RF.LA LEY DE COMPORTAMIENTO.Que relaciona las tensiones con las deformaciones (leyes de Hooke, ecuaciones de Lamé,...).

RIGIDEZ Fuerza o par, que aparece ante un alargamiento o giro unitario
FLEXIBILIDAD Alargamiento o giro producido por una fuerza o par unidad

COEFICIENTES DE RIGIDEZ Y DE FLEXIBILIDAD

SISTEMAS DE COORDENADAS; DISCRETIZACIÓN. Sistema de referencia
DISCRETIZACIÓN: Proceso de disociar la estructura en elementos (unidos en los nodos)
Sistema local
Sistema global
Sistema nodal

RIGIDECES DE BARRAS ELEMENTALES

CARACTERÍSTICAS DE LA MATRIZ RIGIDEZ


EL ELEMENTO Y LA ESTRUCTURA; DISCRETIZACIÓN
ENSAMBLAJE DE LA MATRIZ RIGIDEZ DE LA ESTRUCTURA
APLICACIÓN DE LAS CONDICIONES DE CONTORNO: CÁLCULO DE LAS REACCIONES Y ESFUERZOS EN LOS ELEMENTOS
ACCIONES EXTERIORES SOBRE LOS ELEMENTOS



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31/10/2013

Ejercicios Cálculo De Estructuras - Método Matricial


 
 
CONTENIDO

EJERCICIOS RESUELTOS

1. En la cubierta de la figura, determiar el valor de los momentos en los extremos de las barras, así como el momento máximo en ellas. (E=2.1·1011 N/m2, I=68000 cm4, A=56 cm2)

En primer lugar, definimos los nudos y los grados de libertad de la estructura. Las características necesarias para calcular las matrices de rigidez se resumen en la tabla siguiente.
 
Calculamos las matrices de rigidez de los distintos elementos,
Sistema local de los elementos AB y BC
Elemento AB, que en coordenadas globales es,
Elemento BC, que en coordenadas globales es,
Elemento BD, que empleanto la matriz de rotación permite obtener la matriz de rigidez en coordenadas globales,
Elemento CD. Este elemento solo puede trabajar a tracción o compresión (está articulado en los extremos y no tiene cargas transversales o momentos aplicados) por lo que su matriz en coordenadas locales es:
que en coordenadas globales es:
matriz a la que se llego por medio de:
Luego las matrices de rigidez de los distintos elementos ya están calculadas. Las ensamblamos ahora para obtener la matriz de rigidez global de la estructura,
Vector desplazamiento
El vector de desplazamiento es
Por lo que el sistema de ecuaciones a resolver tendrá 9 ecuaciones.
Vector de cargas
El vector de cargas de los elementos AB y BC, se puede escribir directamente en coordenadas globales como
que sustituyendo para cada una de las barras
El vector de carga del elemento BD, es más cómodo escribirlo en coordenadas locales y pasarlo despues a globales.
El vector de cargas se calcula como
Ensamblando estos vectores se obtiene el vector de esfuerzos de empotramiento
Restando este vector al de las cargas aplicadas en los nudos, se tiene el vector de cargas a introducir en el sistema ecuaciones.
Por lo que el sistema de ecuaciones a resolver para calcular los desplazamientos es
Resolviendo el sistema de ecuaciones se calculan los desplazamientos desconocidos.
U4 = 5.5439·10-4
U5 = -2.8699·10-5
U6 = -4.0886·10-4
U7 = 1.4641·10-3
U8 = -3.1854·10-5
U9 = -4.766·10-4
U10 = 1.0112·10-3
U11 = -2.224·10-3
U12 = -4.8237·10-4
Conocidos los desplazamientos, calcular esfuerzos en las distintas barras es sencillo.
2. Obtener los desplazamientos desconocidos y dibujar los esfuerzos en las barras AB y EF.
3. Sobre la estructura de la figura, y pensando en el método matricial
4. Determinar los desplazamientos y las reacciones en la viga de la figura
5. Cálcular los desplazamientos desconocidos de la estructura.
6. Dibujar los diagramas de esfuerzos de la viga de la figura
EJERCICIOS PROPUESTOS
 
7. Empleando el método matricial, calcular el diagrama de momentos
8. Dibujar los diagramas de esfuerzos en la estructura de la figura
9. Determinar empleando el método matricial los esfuerzos en la celosía sabiendo que la rigidez es AE. Aplicar todas las simplificaciones posibles en el proceso de cálculo (ensamblanje, vectores de cargas, etc.)
 
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29/10/2013

Analisis de Tendencias




CONTENIDO
ANALISIS DE TENDENCIASTendencia es el cambio sistemático continuo en un registro histórico  correspondiente a una serie hidrometereológica.  El cambio  puede ser ascendente o descendente, pero continuo y puede suceder en cualesquier fenómeno (precipitación, temperatura,  escorrentía, evaporación, descargas, etc.) Las tendencias también se presentan en la media y en la varianza y pueden aproximarse  por ecuaciones, de regresión lineal, exponencial, logarítmica u otra curva
1. EJEMPLO DE ANALISIS DE TENDENCIAS

A.Analizar la tendencia de la información histórica de precipitación media mensual  del registro de cierta estación que se muestra. Haciendo uso de la ecuación de regresión lineal entre el Nº de meses y la precipitación correspondiente a c/u de ellos se determina sus  estadísticos y su coeficiente de correlación de la manera SIG
B. Se realiza la prueba “T”B.1. Determinamos el estadístico Tc mediante la ecuación
B.2. Determinamos el Tt (Ttabular) para:
C. La ecuación de regresión lineal de la tendencia en a media es:                          
D. La ecuación con la que se corrigen todos los datos del registro histórico será
E. Corregimos toda la serie en estudio:                                                     
2. ANALISIS DE TENDENCIA EN LA VARIANZA
2.1. La información ya corregida de tendencia en la media se organiza en periodos de 10 años.
2.2. Para cada año se calcula la desviación estándar o dispersión  
2.3. Establecemos la correlación entre el tiempo y la desviación estándar. Mediante una ecuación de regresión lineal
2.4. Verificamos si se deben corregir los datos mediante la prueba de “T”.
2.5. ECUACION DE LA TENDENCIA EN LA VARIANZA será2.6. Se elimina la tendencia en la varianza mediante la ecuación

MASA LLOVIDA EN UNA CUENCAPara lograr una información que resulte de buena calidad. Lo que nos proponemos es pues calcular la lámina o altura de agua promedio que cae durante un año en una cuenca, para tal fin existen los métodos siguientes:
PROMEDIO ARITMÉTICO
PROMEDIO PONDERADO
POLIGONOS DE THIESE
MÉTODO DE LAS ISOYETAS
ANALISIS DE TORMENTAS


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28/10/2013

MODELO HIDRÁULICO DEL DESARENADOR


 
 
CONTENIDO
 
DEFINICIÓNLos desarenadores son obras hidráulicas que sirven para separar (decantar) y remover (evacuar) después, el material sólido que lleva el agua de un camal.
El material sólido que se transporta ocasiona perjuicios a las obras:
1. Una gran parte del material sólido va depositándose en el fondo de los canales disminuyendo su sección. Esto aumenta el costo anual de mantenimiento y produce molestas interrupciones en el servicio de canal.
2. Si los canales sirven a plantas hidroeléctricas, la arena arrastrada por el agua pasa a las turbinas desgastándolas tanto más rápidamente cuanto mayor es la velocidad. Esto significa una disminución del rendimiento y a veces exige reposiciones frecuentes y costosas.
CLASES DE DESARENADORES1. En función de su operación:Desarenadores de lavado continuo, es aquel en el que la sedimentación y evacuación son dos operaciones simultáneas.
Desarenadores de lavado discontinuos (intermitente), que almacena y luego expulsa los sedimentos en movimiento separados.

2. En función de la velocidad de escurrimiento:De baja velocidad v < 1 m/s (0.20 – 0.60 m/s)
De alta velocidad v > 1 m/s (1.00 – 1.50 m/s)

3. Por la disposición de los Desarenadores:En serie, formado por dos o más depósitos construidos uno a continuación del otro.
En paralelo, formado por dos o más depósitos distribuidos paralelamente y diseñados para
una fracción del caudal derivado.
DESARENADORES DE LAVADO INTERMITENTE
FASES DEL DESARENAMIENTO
ELEMENTOS DE UN DESARENADOR
CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO HIDRÁULICO1. Cálculo del diámetro de las partículas a sedimentar
2. Calculo de la velocidad del flujo v en el tanque
3. Calculo de la velocidad de caída w (en aguas tranquilas)3.1 Tabla 3 preparada por Arkhangelski
3.2 La experiencia generado por Sellerio,
3.3 La formula de Owens:
3.4. La experiencia generada por Sudry,
3.5 La fórmula de Scotti – Folglieni
4. Cálculo de las dimensiones del tanque
5. Cálculo de la longitud de transición
6. Cálculo de la longitud del vertedero
7. Cálculos complementarios
 

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