Categoría:Tuberías de Hormigón: Determinación de las Cargas Producidas por el Tráfico

De Construpedia

Logo atha.gif Nota: Este artículo ha sido creado gracias a ATHA en el marco del Programa de Afiliados de la Construpedia. El contenido pertenece a la publicación Manual de Diseño y Cálculo para la Fabricación de Tuberías de Hormigón Armado, disponible en el sitio web .

¡Atención! Esté artículo está sujeto a Derecho de Autor.


Planteamiento

Los vehículos que transitan sobre la superficie del relleno de un terraplén producen una acción dinámica que se transmite a la conducción en forma de carga adicional a la del peso de las tierras.

AthaManualfoto200.jpg

Esta sobrecarga puede calcularse aplicando la teoría de Boussinesq, supuesto el suelo como un material elástico e isótropo. Sin embargo, en la práctica se obtiene suficiente precisión considerando que una carga Q aplicada sobre la superficie se transmite, en profundidad, según un tronco de pirámide cuyas caras laterales forman un ángulo de 35º con la vertical (figura 4.5.4.a).

Sea "a x b" el área del rectángulo sobre el que se aplica la carga Q en la superficie del terreno; "a" es la medida del lado paralelo al eje de la conducción. Se considera que el vehículo circula según la dirección de la conducción, por ser éste el caso más desfavorable.

A la profundidad h, en el plano de clave del tubo, la carga Q se encontrará aplicada sobre un área:

( a + 2hr tg 35º ) ( b + 2hr tg 35º ) = ( a + 1,4 hr ) ( b + 1,4 hr )

produciendo una presión

AthaManualTuberiasfoto201.gif

de la que incidirá sobre la conducción la parte correspondiente al área proyectada por la conducción sobre el plano de clave, dentro del tronco de pirámide.

( a + 1,4 hr ) De

La longitud de conducción ( a + 1,4 hr ), recibe una carga sobre su plano de clave


AthaManualTuberiasfoto202.gif

La conducción recibe esta carga, por su parte superior, en la longitud ( a + 1,4 hr ), pero la reacción en su apoyo se extiende a una longitud mayor (figura 4.5.4.b). La carga unitaria resulta, por tanto, mayor en la clave que en la base de la tubería.

AthaManualTuberiasfoto201.jpg

Como carga unitaria media se toma la correspondiente a una "longitud eficaz" obtenida a los 3/4 de la altura de la conducción suponiendo que en ésta la carga se distribuye con el mismo ángulo que en el terreno:

AthaManualTuberiasfoto203.gif


Si la carga Q es móvil, debe multiplicarse su valor por un coeficiente de impacto Ci (siendo Ci = 1 para carga estática), con lo que la carga qm producida por Q sobre la unidad de longitud de la tubería resulta

AthaManualTuberiasfoto204.gif

en que qm vendrá expresado en N/m si Q lo es en N, y b, hr , De y le , en m.

Como valor del coeficiente de impacto Ci , de acuerdo con la ACPA, se adopta el dado por el siguiente cuadro, en correspondencia con la profundidad hr.

Tabla 4.5.4.a

AthaManualTuberiasfoto205.gif


AthaManualTuberiasfoto202.jpg

En la hipótesis anterior se ha supuesto que la conducción se encuentra a una profundidad tal que

t = b + 1,4 hr > De

Cuando t £ De (figura 4.5.4.c), la carga Q incide en su totalidad sobre la conducción y resulta

AthaManualTuberiasfoto206.gif

Si en la superficie actúa más de una carga, su efecto se superpone a partir de una cierta profundidad. Consideramos dos áreas cargadas, entre las cuales existe una distancia c (figura 4.5.4.d). La superposición se inicia para una profundidad hs definida por

AthaManualTuberiasfoto207.gif


AthaManualTuberiasfoto203.jpg


A una profundidad hr> hs , la anchura s abarcada por la superposición, es

s = 1,4 ( hr - hs )

Suponiendo ambas cargas iguales a Q, la presión producida sobre el terreno en la anchura "s" será la correspondiente a una carga de valor 2Q.

Una conducción enterrada a una profundidad hr - hs , y situada a igual distancia de ambas cargas, se encontrará (a nivel de su plano de clave) sometida a la presión producida por 2Q en una faja longitudinal de anchura "s", y a la presión originada por Q fuera de esta faja.

Si D £ s la carga sobre la conducción es la correspondiente a una carga de calor 2Q, es decir


AthaManualTuberiasfoto208.gif


Cuando hr - hs, pero De >s, la carga es la producida por la presión debida a 2Q en la anchura s más la debida a Q en ( De -s ).

AthaManualTuberiasfoto209.gif


En el caso de instalación en zanja, la distribución de presiones queda limitada a la anchura de aquella (figura 4.5.4.e). La carga a considerar puede verse en 2.4.1.b de la Instrucción del Instituto Eduardo Torroja para tubos de Hormigón Armado o Pretensado. No obstante, como allí se dice: "en la práctica se considera admisible utilizar la expresión correspondiente al caso de terraplén, ya que ésta es bastante más simple y la diferencia entre los valores que resultan de aplicar una u otra expresión es reducida".

AthaManualTuberiasfoto204.jpg

Artículos Relacionados


Enlaces externos

Artículos en la categoría «Tuberías de Hormigón: Determinación de las Cargas Producidas por el Tráfico»

Las siguientes 3 páginas pertenecen a esta categoría, de un total de 3.

T

Publicidad
Publicidad
Publicidad
Las cookies de este sitio web se usan para personalizar el contenido y los anuncios, ofrecer funciones de redes sociales y analizar el tráfico. Compartimos información sobre el uso que haga del sitio web con nuestros partners de redes sociales, publicidad y análisis web, quienes pueden combinarla con otra información que les haya proporcionado o que hayan recopilado. Cookies