NOMBRE: MERCEDES ALEXANDRA VILLA ACHUPALLAS

CICLO: NOVENO "A"

FECHA: LOJA, 24 DE ENERO DEL 2009

REALICE UNA HOJA ELECTRÓNICA QUE PERMITA DESARROLLAR EL DISEÑO Y CÁLCULO DE UN SIFÓN INVERTIDO Y DE SUS RESPECTIVOS ANCLAJES EN CADA CAMBIO DE DIRECCIÓN SI LAS CONDICIONES ASÍ LO PRESISAN.

HIDRÁULICA III

MERCEDES ALEXANDRA VILLA ACHUPALLAS

NOVENO "A"

LOJA, 24 DE ENERO DEL 2009

REALICE UNA HOJA ELECTRÓNICA QUE PERMITA DESARROLLAR EL DISEÑO Y CÁLCULO DE UN SIFÓN INVERTIDO Y DE SUS RESPECTIVOS ANCLAJES EN CADA CAMBIO DE DIRECCIÓN SI

HIDRÁULICA III

i

0 1 2 3 4 5 6 7DEFLECCIÓN: 6.930 23.910 -2.856 -22.467 -2.955 0.140 -3.110

6.930 30.840 27.984 5.517 2.562 2.702 -0.408DISTANCIA: 13.360 20.000 8.000 12.000 20.000 20.000 20.000

LONGITUD DEL TUBO: 13.458 23.294 9.059 12.056 20.020 20.022 20.001

Ltotal= 217.667 m

Caudal de diseño (m3/s) 1.039 m3/s

Presiones en cada Cambio de Dirección

H1= 1.623836 m H7= 3.059078 mH2= 10.49079 m H8= 4.888724 mH3= 10.09169 m H9= 7.630872 mH4= 5.129222 m H10= 5.027646 mH5= 4.096816 m H11= 10.99941 mH6= 4.14574 m H12= 5.705622 m

Diámetro de la tubería (m) 0.800

Peso Específico del material del tubo (acero ==> 7.8 T/m3)PEA 7.800Esfuerzo de trabajo del acero ( S==> 12000 T/m2 )S 12000.0

Rozamiento (anclaje vs tubo) f ==> 0.5 F 0.500

ANCLAJE H1= H= H2= L1= L2= β1= β2= Tub1:1 1.624 0.000 10.491 13.360 20.000 6.930 30.840 B2 10.491 1.624 10.092 20.000 8.000 30.840 27.984 B3 10.092 10.491 5.129 8.000 12.000 27.984 5.517 B4 5.129 10.092 4.097 12.000 20.000 5.517 2.562 B5 4.097 5.129 4.146 20.000 20.000 2.562 2.702 B

POR FAVOR INGRESE LOS VALORES QUE SE ENCUENTRAN DE COLOR ROJO

ÁNGULO CON LA HORIZONTAL

6 4.146 4.097 3.059 20.000 20.000 2.702 -0.408 B7 3.059 4.146 4.889 20.000 20.000 -0.408 -5.635 B8 4.889 3.059 7.631 20.000 20.000 -5.635 -13.442 S9 7.631 4.889 5.028 20.000 20.000 -13.442 -6.026 S

10 5.028 7.631 10.999 20.000 20.000 -6.026 -22.651 S11 10.999 5.028 5.706 20.000 17.230 -22.651 -5.650 S

8 9 10 11 12-5.227 -7.807 7.416 -16.625 17.001

-5.635 -13.442 -6.026 -22.651 -5.65020.000 20.000 20.000 20.000 17.23020.097 20.563 20.111 21.672 17.314

Tub2:BBBBB

POR FAVOR INGRESE LOS VALORES QUE SE ENCUENTRAN DE COLOR ROJO

BSSSSS

DISEÑO DEL CANAL EN CONDICIONES NORMALES:

RESULTADOS OBTENIDOS EN H-CANALES:

Yn= 0.8417 m

Fr= 0.2685

V= 0.7715 m/s

DISEÑO DEL SIFÓN

velocidad adoptada: 2.07 m/s

Área del Sifón: 0.50193237 m2

Diámetro del Sifón: 0.8 m

Transición de entrada

Pérdida en transición= 0.18805748 m

Ahogamiento (a): 0.28208622 m a >=45cm FALSE

Adopto a= 0.45 m

P: 0.41418757 m P>=45cm FALSE

Adopto P= 0.45 m

CALCULO DE PÉRDIDAS

1) Pérdidas por transición de entrada

hi= 0.07522299 m

2) Pérdidas por entrada al ducto

hd= 0.09402874 m

3) Pérdidas por fricción en el Ducto

La velocidad para un sifón esta comprendida entre: 1.5<V<3 m/s

Diseño del Sifón

Según Chezy - Manning Según Hazen-Williams Según Darcy-Weisbachn= 0.013 C= 110 f=hf= 1.34284257 m hf= 1.21142552 m hf=

eligo hf= 1.0101675 m

4)Pérdidas por cambio de dirección

cambio de dirección 2 3 4 5 6 7ángulos 23.91 -2.856 -22.467 -2.955 0.14 -3.11

pérdidas (hc) 0.02814169 0.00972612 0.02727929 0.00989325 0.0021534 0.0101494

hc= 0.17945054 m

5) Pérdidas por transición de salida

hs= 0.13164024 m

PÉRDIDAS TOTALES DE CARGA

Ht= 1.639561 m

TRANSICIÓN DE SALIDA

Ahogamiento (a) 0.13333333 m a >=45cm FALSE

Adopto a= 0.45 m

P= 0.4 m P>=45cm FALSE

Adopto P= 0.45 m

1.5<V<3 m/s

Según Darcy-Weisbach0.017

1.0101675 m

8 9 10 11 12-5.227 -7.807 7.416 -16.625 17.001

0.0131579 0.016081 0.015673 0.023466 0.02373

CALCULO DE FUERZASA= 0.503 m2V= 2.067 m/s

EO= 0.003 mDEX= 0.807 m

CALCULO DEL PESO DEL AGUA Y DEL PESO DEL TUBO EN CADA ANCLAJE

Nº Wt1 Wa1 wt2 Wa2 w1 w2

1 0.860 6.715 1.287 10.053 0.914 5.6222 1.287 10.053 0.515 4.021 5.814 4.6153 0.515 4.021 0.772 6.032 2.128 0.7854 0.772 6.032 1.287 10.053 0.654 0.4795 1.287 10.053 1.287 10.053 0.507 0.4986 1.287 10.053 1.287 10.053 0.535 -0.0757 1.287 10.053 1.287 10.053 -0.081 -0.9798 1.287 10.053 1.287 10.053 -1.114 -2.0789 1.287 10.053 1.287 10.053 -2.636 -0.779

10 1.287 10.053 1.287 10.053 -1.191 -3.413

11 1.287 10.053 1.109 8.661 -4.367 -0.423

CALCULO DE FUERZAS EN CADA ANCLAJE

Nº F 1 F 2 F 3 F 4 F 5 F 6

1 1.020 0.219 0.914 5.622 3.781 5.4662 6.592 0.219 5.814 4.615 5.466 2.2013 6.341 0.219 2.128 0.785 2.201 3.3984 3.223 0.219 0.654 0.479 3.398 5.6695 2.574 0.219 0.507 0.498 5.669 5.6696 2.605 0.219 0.535 -0.075 5.669 5.6707 1.922 0.219 -0.081 -0.979 5.670 5.6638 3.072 0.219 -1.114 -2.078 5.663 5.6319 4.795 0.219 -2.636 -0.779 5.631 5.662

10 3.159 0.219 -1.191 -3.413 5.662 5.560

11 6.911 0.219 -4.367 -0.423 5.560 4.879

CALCULO DE LOS DIFERENTES ESTADOS DE CARGA

TUB 1 TUB 2 TUB 1 TUB 2 TUB 1 TUB 2

B S B B S S

ELIJA

SEGÚ

N

ESQUE

MA

DISEÑO DE ANCLAJES

SFH SFV SFH SFV SFH SFV

1 -0.041 3.449 9.197 3.225 -7.547 3.2032 8.278 7.271 12.018 7.065 -1.085 0.5123 3.908 4.311 10.589 4.269 0.174 -1.6404 0.659 0.890 11.918 0.871 -5.940 0.2715 2.346 0.643 13.602 0.622 -8.896 0.4126 2.367 0.347 13.656 0.350 -8.890 0.1017 1.744 -0.627 12.936 -0.584 -9.527 -0.6008 3.039 -2.201 13.870 -2.099 -8.183 -1.5979 4.293 -3.027 15.473 -2.981 -6.582 -0.79810 3.461 -3.110 13.555 -2.941 -7.676 -2.44711 6.444 -5.284 16.061 -5.241 -3.741 0.039

ELIJA LOS ESTADOS DE CARGA A EXPANSIÓN EN LOS ANCLAJES

DISEÑO DE CADA ANCLAJETUB 1 TUB 2 SFH = FH SFV = FV WD=W WD < 0 VC=Vc

1 B B -9.197 3.225 -33.881 NO ANCLAJE -18.4812 B B -12.018 7.065 -47.125 NO ANCLAJE -25.7043 B B -10.589 4.269 -39.565 NO ANCLAJE -21.5814 B B -11.918 0.871 -40.597 NO ANCLAJE -22.1445 B B -13.602 0.622 -45.961 NO ANCLAJE -25.0706 B B -13.656 0.350 -45.871 NO ANCLAJE -25.0217 B S 1.744 -0.627 6.441 DISEÑE ANCLAJE 3.5138 S S -8.183 -1.597 -25.678 NO ANCLAJE -14.0069 S S -6.582 -0.798 -21.142 NO ANCLAJE -11.532

10 S S -7.676 -2.447 -23.141 NO ANCLAJE -12.62211 S S -3.741 0.039 -12.509 NO ANCLAJE -6.823

SI LAS DOS TUBERIAS BAJAN, CAMBIE EL SIGNO DE SFH

CALCULO DE FUERZAS EN CADA ANCLAJE

F 7 F 8 F 9 F 10

0.157 0.157 0.000 0.0870.157 0.157 0.013 0.0830.157 0.157 0.087 0.0420.157 0.157 0.083 0.0340.157 0.157 0.042 0.0340.157 0.157 0.034 0.0250.157 0.157 0.034 0.0400.157 0.157 0.025 0.0630.157 0.157 0.040 0.0410.157 0.157 0.063 0.0910.157 0.157 0.041 0.047

CALCULO DE LOS DIFERENTES ESTADOS DE CARGA

TUB 1 TUB 2

S B

DISEÑO DE ANCLAJES

SFH SFV

2.663 2.9793.674 0.3078.232 -1.6826.314 0.2513.356 0.3923.395 0.1042.664 -0.5573.632 -1.4965.548 -0.7523.399 -2.278

6.906 0.082

ELIJA LOS ESTADOS DE CARGA A EXPANSIÓN EN LOS ANCLAJES

DISEÑO DE CADA ANCLAJEB H Prof (T) VT = Vt WAN=Wancl FEW FH < f*w CPS

3.000 2.500 -2.464 1.665 36.411 -16.941 REDISEÑE -4.9263.000 2.500 -3.427 1.760 73.651 -23.562 REDISEÑE -7.1633.000 2.500 -2.877 1.638 51.043 -19.783 REDISEÑE -5.9133.000 2.500 -2.953 1.537 54.154 -20.299 REDISEÑE -6.1143.000 2.500 -3.343 1.534 70.368 -22.981 REDISEÑE -7.0173.000 2.500 -3.336 1.534 70.080 -22.936 REDISEÑE -7.0023.000 2.500 0.468 1.536 -1.932 3.221 CUMPLE -1.3753.000 2.500 -1.868 1.558 19.591 -12.839 REDISEÑE -3.4973.000 2.500 -1.538 1.559 12.175 -10.571 REDISEÑE -2.6393.000 2.500 -1.683 1.601 15.171 -11.570 REDISEÑE -3.0053.000 2.500 -0.910 1.601 1.941 -6.254 REDISEÑE -0.711

SI LAS DOS TUBERIAS BAJAN, CAMBIE EL SIGNO DE SFH

DISEÑO DE CADA ANCLAJEMA RM RM<= B/3

47.443 1.303 REDISEÑE101.103 1.373 REDISEÑE68.306 1.338 REDISEÑE71.935 1.328 REDISEÑE94.943 1.349 REDISEÑE94.468 1.348 REDISEÑE-1.537 0.796 CORRECTO23.003 1.174 REDISEÑE13.128 1.078 REDISEÑE16.769 1.105 REDISEÑE

-0.006 -0.003 CORRECTO

CANAL SIFÓNYn= 0.842 m velocidad adoptada: 2.070 m/sFr= 0.269 Área del Sifón: 0.502 m2V= 0.772 m/s Diámetro del Sifón: 0.800 m

TRANSICIÓN DE ENTRADA TRANSICIÓN DE SALIDAAhogamiento (a): 0.450 m Ahogamiento (a) 0.450 mP: 0.450 m Adopto P= 0.450 m

ANCLAJE EN CAMBIO DE DIRECCIÓN "7"B= 3.000 mH= 2.500 mT= 0.468 m

EL LOS CAMBIOS DE DIRECCIÓN: 1, 2, 3 , 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11 NO ES NECESARIA LA CONSTRUCCIÓN DE UN ANCLAJE

RESUMEN DE RESULTADOS

PÉRDIDAShi= 0.075 mhd= 0.094 mhf= 1.010 mhc= 0.179 mhs= 0.132 mHt= 1.640 m

1, 2, 3 , 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11 NO ES NECESARIA LA CONSTRUCCIÓN DE UN ANCLAJE

RESUMEN DE RESULTADOS