anclaje para sifÓn invertido
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HOJA DE CALCULO PARA EL DISEÑO DE ANCLAJES EN LOS CAMBIOS DE DIRECCIÓN DE UN SIFON INVERTIDO COMO EL QUE SE MUESTRA EN LA FIGURATRANSCRIPT
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