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1 1 CONDUCCIÓN DE EVACUACIÓN DE ESCORRENTÍAS... 1

2 1 CONDUCCIÓN DE EVACUACIÓN DE ESCORRENTÍAS Las estructuras flexibles enterradas forman una unidad conjunta sueloacero que deben de considerarse para la capacidad resistente del conjunto. Una tubería flexible enterrada recibe y transmite la carga al suelo que le rodea. Cuando el anillo se carga verticalmente, la clave tiende a flectar hacia abajo y los laterales hacia fuera. El suelo lateral moviliza el empuje pasivo que contiene las paredes laterales de la tubería. El cálculo de la capacidad resistente de la chapa de acero se realiza por el método del anillo de compresión. Este método de diseño publicado con el título The Corrugated Metal Conduit as a Compression Ring (Highway Research Toad Proceeding, 1960) es una solución matemática simple al análisis del comportamiento de un conducto corrugado de metal bajo un terraplén compactado. ACCIONES SOBRE LA ESTRUCTURA Para determinar las presiones actuantes se considera la carga muerta (C m ), equivalente al peso del suelo por envima de la estructura, más la carga viva (C v ) o presión debida a la aplicación del tren de cargas correspondiente a la instrucción, incluyendo la acción de impacto. C t m C ; función( h) v = γ h P = C Siendo: C m ; carga muerta debido al peso de tierra debido a la altura de tierras sobre la clave, en kp. m + C v 1

3 C v ; carga viva correspondiente a la acción de un tren de cargas de 60 tn de 3 ejes, obtenida de la tabla que se adjunta a continuación y relacionado directamente con la altura de tierras, sobre la clave de la conducción, en kp. γ ; densidad del terreno (kp/m 3 ) h; altura de terreno sobre la clave de la conducción (m) En nuestro caso, obtenemos una altura máxima igual a 15 metros, así como una densidad del terreno entorno a t/m 3. ESFUERZOS DE LA ESTRUCTURA Un anillo delgado sometido a compresión, el esfuerzo axil a que está sometido se determina por la siguiente expresión D C = P t Demostrado en el anejo hidrológico que el diámetro necesario es de 3.5 m aproximadamente, se opta por colocar un tubo corrugado, con un diámetro comercial de 3.53 m, así formado por multiplacas del tipo MP-00. Conocido el diámetro, se pasara a determinar la carga que afecta a nuestro caso: - Carga Muerta Conocida la máxima altura de terraplén (h=15 m) y la densidad del terreno (ρ=000 kp/m 3 ), la carga muerta (C m ) es igual a kp/m. - Carga Viva En este caso, atendiendo a la tabla de la Instrucción que se adjunta a continuación se deduce que la carga viva, debido a la altura de tierras, es despreciable.

4 Conocido estos valores, se concluye que la carga total actuante (C) es igual a (30 t/m 3.53 m)/ = 5,95 t/m.. RESISTENCIA EN JUNTAS Las juntas tienen una resistencia al esfuerzo axil inferior a la pared de la chapa, por lo que se debe averiguar si en ese punto el axil es admisible. Se toma un factor de seguridad de 3 para determinar la resistencia de juntas, de este modo, el axil de cálculo es: C =3 C=3 5,95 t/m. Con este axil de cálculo hallado se selecciona el espesor de la chapa requerido, de acuerdo con la resistencia en juntas de las chapas Multiplaca, de la tabla que se adjunta a continuación: 3

5 Con esta hipótesis se llega a la conclusión de establecer un espesor para una multiplaca MP00 de 6 mm. A continuación se comprobará la hipótesis de pandeo. 4

6 Se adjunta tabla que en función del axil se establece el establecimiento de 15 tornillos por metro líneal M0. Tal y como se adjunta. Tipo de onda MP00 5

7 EFECTO DEL PANDEO La pared de las estructuras flexibles enterradas resiste fundamentalmente por axil, por lo que se controla su seguridad al pandeo. La posibilidad de pandeo se tiene en cuenta por la variación de la tensión admisible de acuerdo con la flexibilidad de la tubería. La tensión admisible en la pared de las tuberías de acero corrugado, en un relleno compactado a una densidad equivalente al 95% de la máxima obtenida en el ensayo Proctor normal, realizado según varía según la gráfica que se adjunta a continuación, obtenida de la publicación Handbook steel drainage and Highway Construction. 6

8 Conocidos los datos de la sección (radio de giro, momento de inercia, diámetro, etc.) expuestos anteriormente, se comprueba a continuación el efecto del pandeo en nuestra conducción. Partiendo de la relación entre el diámetro (D) y el radio de giro (r) que en nuestro caso es 353/1.97 = 179, la tensión de fluencia es igual a 30 kp/cm, tal y como se obtiene de la figura anterior. Conocida la tensión de fluencia, se toma un coeficiente de seguridad de, por tanto la tensión de cálculo (σ d ) es 1160 kp/cm. A continuación, se determina el área de compresión necesaria mediante la expresión: C A = σ d 5950 kp / m = = cm / m Ar = 70, kp / cm cm / m El área resistente (A r ) de la sección seleccionada es igual a 70.9 cm /m. Finalmente comprobaremos el factor de flexibilidad determinado por la expresión: D FF = E I Siendo: D (diámetro de la conducción en cm), E (módulo de elasticidad en kp/cm ) e I (momento de inercia de la sección en cm 4 /m). 3 FF = = Se concluye que la placa MP00 cumple todas las comprobaciones para el tubo corrugado necesario en nuestro caso. 7

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