Deber Tema VIIEjercicio de clculo:En este caso vamos a hacer un clculo de estabilidad de una presa de gravedad en hormign.Los datos, que corresponden a una presa real son los siguientes:

Clculo de estabilidad a deslizamiento

Introducir datoCV(m)Cota del vrtice del perfil170.23

Introducir datoCC(m)Cota del cimiento A. Arriba103.01

Introducir datoNMN (m)Cota de agua a nivel mximo normal168.35

Introducir datoNAP (m)Cota de agua a nivel de avenida de proyecto170.23

Introducir datoNAE (m)Cota de agua a nivel de avenida extrema171.29

Introducir datoHf(m)Cota de los desages de fondo119.5

Introducir datoHL(m)Cota del lecho A. Arriba112

Introducir datoCCA(m)Cota del cauce A. Abajo109

Introducir datoCA(m)Cota del agua A. Abajo109.98

Introducir datoAATalud A. Arriba (AA/1)0.05

Introducir datoABTalud A. Abajo (AB/1)0.75

Introducir datoc (%)Contrapendiente del cimiento5

Introducir datogh(T/m3)Peso especfico del hormign2.3

Introducir datof (Km)Fetch del embalse para clculo de ola2.40

Introducir datoD(m)Distancia de la pantalla de drenes al eje de presa1.5

Introducir datoc (T/m2)Cohesin del contacto en el cimiento30

Introducir datof(o)ngulo de rozamiento en el contacto40

Introducir datoK1Coef. de minoracin del rozamiento (hip. N)1.5

Introducir datoK2Coef. de minoracin de la cohesin (hip. N)5

Introducir datoK1Coef. de minoracin del rozamiento (hip. A)1.2

Introducir datoK2Coef. de minoracin de la cohesin (hip. A)4

Introducir datoK1Coef. de minoracin del rozamiento (hip. E)1

Introducir datoK2Coef. de minoracin de la cohesin (hip. E)3

AYUDA DEL PROFESOR AL PROBLEMA:Los primeros apartados en los que se calculan los empujes no requieren explicacin, simplemente hay que acordarse de que el empuje llega hasta la cimentacin.Para obtener la subpresin reducida podis emplear cualquiera de los sistemas del texto. Supondremos que a la altura de los drenes reducimos a 0,3H la carga.Ojo en el clculo de la ola porque el Fetch hay que introducirlo en km aunque el valor de la ola salga en m.Lo ms raro son los dos ltimos apartados. Lo que se pide en estos casos es lo siguiente:(1) Peso propio. Solamente considerando el peso propio y con los coeficientes de seguridad parciales aplicados al rozamiento y a la cohesin, comparar las fuerzas estabilizantes (slo a deslizamiento) con las que lo haran deslizar. En este caso nicamente las debidas a la inclinacin de la base. Tiene que salir un coeficiente de seguridad muy alto(2) Drenes ineficaces. Igual pero considerando el empuje correspondiente y la subpresin total. Le aplicamos los coeficientes parciales que marca la normativa para ese caso accidental (no contemplado por la USACE) y obtenemos un coeficiente que debe ser algo superior a 1 para que sea admisible.Hasta aqu valdra el ejercicio. Si alguien quiere puede hacer el clculo ms estricto teniendo en cuenta la posible formacin de grieta. Veris que se forma, si bien en la realidad esto quedaba paliado por el peso de la coronacin y porque en esta hiptesis con el agua retenida podramos no considerar el nivel de agua en el ro ya que carece de alimentacin.

OBTENER: a) Empuje hidrosttico con carga de agua en NMN

b) Empuje Hidrosttico para carga de agua en NAP

c) Subpresin con drenes eficaces

Clculo de la Subpresin Aplicando la Ley Media Real

El valor de Subpresin obtenido es de 765.73 t/m, el mismo que se encuentra entre un Ks de 0.4 y 0.5.

d) Mxima ola a nivel medio

La formula de Stevenson es la ms ajustada, por lo tanto, desde el nivel medio del agua, la cresta de la ola se sita en 2a/3 y el seno est en a/3, de donde tenemos:

e) Coeficiente de seguridad en exceso para la hiptesis de peso propio Hiptesis de clculo A2: Embalse lleno a N.M.N.

Podemos observar que en el clculo del peso propio de la Presa, el valor de P2=3738.14t/m(amarillo izquierda) cuyo valor est relacionada al rea determinada en el programa Autocad, este valor difiere cuando aplicamos la formula indicada en el texto de estudio P2=3878.7t/m (amarillo derecha). CALCULOS CON P2= 3738.14 t/m CALCULOS CON P2= 3878.7 t/m

2235.34/1929.66= 1.16 2313.97/1922.63= 1.20

Podemos visualizar en ambos casos que la condicin de equilibrio se cumple, en este caso el valor del peso propio P2 es influyente en menor escala puesto que los valores de 2235.34 t/m no vara tanto a 2313.97 t/m. Existe una diferencia de 78.63 t/m.

f) Coeficiente de seguridad adicional para situacin accidental con drenes ineficaces

Podemos observar que en el clculo del peso propio de la Presa, el valor de P2=3738.14t/m(amarillo izquierda) cuyo valor est relacionada al rea determinada en el programa Autocad, este valor difiere cuando aplicamos la formula indicada en el texto de estudio P2=3878.7t/m (amarillo derecha).

1689.43/1929.66= 0.88 2053.84/1922.63= 1.07

Podemos visualizar que no se cumple la condicin de equilibrio en ambos casos, para este clculo el valor del peso propio P2 es influyente en mayor escala puesto que los valores obtenidos de 1689.43 t/m hace que no se cumpla y 2053.84 t/m hace que si se cumpla respectivamente.