GENERACIÓN DE UNA CUBIERTA ESFERICA DE REVOLUCIÓN, PARA COLISEO, TIPO MALLA ESPACIAL A PARTIR DE UN HEXAGONO Y CALCULO DE ESFUERZOS F(RADIO CONSTANTE) (I)

2. OBJETIVO GENERAL.

• Consiste en crear (generar) una estructura del tipo malla espacial de una geometría particular de un hexágono visto en planta, que es en realidad un semiesfera de revolución recortada en seis extremos de su geometría.
• Así mismo hallar los esfuerzos solicitantes de en cada una de las barras, resultantes de los estados de carga correspondiente, son parte de estas combinaciones de carga la carga muerta, carga viva, carga de nieve y viento. Esta malla espacial esta compuesta de dos capas, la capa inferior esta compuesta de infinidad de hexágonos y la capa superior de triángulos, unidas ambas capas en sus respectivos nudos por barras ubicadas en forma diagonal. Teniendo un total de Barras igual a 4816, distribuidos de la siguiente manera: barras en la Capa Superior=1169, Capa inferior = 1227, Barras diagonales = 2420. Existe en esta cubierta 1442 nudos de intersección, nudos superiores 490 y nudos inferiores 952.
• Calcular los esfuerzos solicitantes de cada una de las barras, elementos que componen la cubierta, en función a un radio variable.

3. OBJETIVO ESPECIFICO.

• Crear la estructura de una cubierta con una geometría particular de un hexágono y doble curvatura (estructura de revolución), en función de un radio variable.
• Calcular los esfuerzos solicitantes de cada una de las barras de la cubierta, en función a un radio variable.

“GENERACIÓN DE UNA CUBIERTA ESFERICA DE REVOLUCIÓN, PARA COLISEO, TIPO MALLA ESPACIAL A PARTIR DE UN HEXAGONO Y CALCULO DE ESFUERZOS, EN FUNCIÓN A UN

1. INTRODUCCIÓN.
Desde el punto de vista y enfocado en la construcción de un coliseo como estructura muy importante que es la cubierta, me veo en la posibilidad de plantear dos posibles soluciones, de muchas otras, de diseño de la cubierta.
Estas cubiertas son de dos tipos y de distintos material:
- Una de ellas es una cubierta de hormigón armado (cáscara de hormigón), que es una estructura continua, una cúpula apoyada a las fundaciones en seis únicos apoyos.
- La otra cubierta es una estructura espacial (malla espacial) compuesta por una infinidad de barras y nudos de acero, los cuales formaran dos capas de mallas, de igual manera será un gran hexágono apoyado también en seis apoyos. Esta última será nuestro tema de análisis.
Consiste en plantear la generación geométrica de una malla espacial para cubierta de coliseo a partir de la figura geométrica de un hexágono el cual se convertirá en una estructura de revolución del tipo esférica. Esta estructura estará apoyada sobre sus seis extremos, logrando así esfuerzos marginales en los apoyos, no así como otras estructuras comunes que están apoyadas en todo su perímetro.
Además de generar la geometría con un programa en lenguaje Qbasic, el cual nos arrojará resultados de coordenadas (X, Y, Z) de más de mil nudos, también se generarán las cargas de viento sobre la superficie de incidencias siendo estas de forma irregular.
Posteriormente se calculan los esfuerzos con un paquete estructural, obteniendo de esta manera los esfuerzos solicitantes en cada una de las barras y posterior dimensionamiento.
El coliseo proyectado tiene una geometría muy particular, de tener una cubierta que descansará en seis apoyos que transmitirán todo el peso a las fundaciones, además de que la parte de las tribunas quedaran debajo del nivel exterior de terreno (sub-suelo), siendo así que al entrar al coliseo se tendrá que bajar gradas y no así que comúnmente se suele ver que sería subir las graderías. En cuanto al público espectador se eligió el número de 4000 asistentes.
Para la elaboración de Tema se dispondrá como método de resolución de esfuerzos el método de análisis matricial con la aplicación de paquetes estructurales computarizados aplicados directamente en la resolución de esfuerzos solicitantes los diferentes miembros de la estructura, nos referimos al Avwin98, Ram-Advanse y al Sap2000.

Autor: Alex Edwin Terrazas Fulguera

DISPOSICIÓN FINAL DE AGUAS RESIDUALES II

Sifones Invertidos

Estructura constituida por uno mas colectores que trabajan a presiön. Se utiliza cuando es necesario pasar los colectores por debajo de los ríos, etc.

Aliviadero

Estructura destinada al alivio de las aguas de lluvia por medio del rebose lateral o por descarga de fondo.

Plantas de tratamiento

Son unidades destinadas a la separación de substancias orgánicas, disminuyendo su capacidad de contaminación.

Las plantas de tratamiento pueden ser naturales o mecanizadas. Son naturales cuando se trata de las lagunas de oxidación, y mecánicas las que funcionan el sistema de lodos activados y filtros rociadores.

DISPOSICIÓN FINAL DE AGUAS RESIDUALES I

Obras de lanzamiento

Pueden ser superficiales o sumergibles cuya finalidad es la descargas adecuada de las aguas a los cursos receptores. La profundidad máxima de los colectores está en función de la posibilidad mínima de los colectores está en función de la posibilidad de conexión de los colectores domiciliarios. La profundidad mínima está en función de la cama de apoyo de la tubería y de la resistencia del tubo. Se recomienda una profundidad mínima total de 1.5 m. y una máxima de 5 m.
El trazado geométrico de los colectores es función de la topografía y geología del área de aporte, ubicación de la planta de tratamiento, el punto de lanzamiento y el tipo de sistema elegido

ESTRUCTURAS ESPECIALES ( ESTACIONES ELEVADAS Y SIFONES INVERTIDOS)

Estaciones Elevadas

Denominadas también plantas elevadoras, son instalaciones electromecánicas destinadas a la evacuación de las aguas servidas evitando de este modo la posible excesiva profundidad de los colectores. Estas pueden estar ubicadas dentro y fuera del radio urbano, en el presente proyecto tenemos una estación de bombeo.

Sifones Invertidos

Son estructuras constituidas por uno o mas colectores y funcionan a presión, son utilizados cuando es necesario pasar estos por debajo de obstáculos como quebradas, carreteras, rios, etc.

ESTRUCTURAS ESPECIALES (POZOS DE VISITA)

Pozos de visita

La denominación común es cámaras de inspección, son obras que facilitan el acceso de funcionarios destinados a la inspección y limpieza. Son estructuras troncocónicas de hormigón ciclópeo, piedra, ladrillo, (mampostería), rematadas en su parte superior en una tapa removiblE.

Pozos de visita con caida

Deberán proyectarse cámaras de caída cuando haya diferencia del nivel, mayor de 0.75 m., entre el fondo de la media caña y la plantilla de tubería de entrada.
La tuberías de entrada se unirá con el fondo de la cámara con un tubo bajante, que estará colocada fuera de la misma. La tubería se prolongará además con una pendiente original, hasta la parte inferior de la cámara con el objeto de facilitar la inspección y limpieza del conducto.
El diámetro del tubo bajante debe ser del mismo diámetro del tubo de entrada, pero en ningún caso debe ser menor de 8".
Si la tubería de entrada tiene un diámetro mayor de 36", en lugar del tubo de bajada se diseñará una transición escalonada entre el tubo y la cámara.

CRITERIOS DE DISEÑO (CAMARAS DE INSPECCION Y AREAS DE APORTE)

a) Cámaras de inspección.

- Deben ser construidas con suficiente espacio para que el funcionario de limpieza se desenvuelva con holgura en sus trabajos.
- El diámetro mínimo en la parte inferior varía de 1 a 2 metros.
- Su forma puede ser troncocónica con una inclinación en un solo lado o en toda la cámara.
- Se los puede construir de mampostería de piedra bruta o cortada con un espesor mínimo de 0.2 m. en las paredes, teniendo que verificarse este espesor para profundidades mayores a 1.50 m.
- Se los construye también de mampostería de ladrillo gambote, hormigón ciclópeo, y con prefabricados que se arman por anillos con anclajes semejantes a las juntas de machihembre.
- La tapa de la cámara puede ser metálica o de una losa de hormigón armado de 0.60 m. de diámetro como mínimo.
Las cámaras de inspección se deben ubicar en:
- Arranque o extremidades de los colectores.
- En la confluencia de dos o más colectores.
- En los puntos donde se unen cambios de dirección o cambios de pendiente y también en todo cambio de diámetro.
- En tramos de colectores de diámetros pequeños, o sea cuando éstos están a distancias mayores a 100 metros.
- En los colectores o emisarios de gran diámetro para la inspección y limpieza entre tramos que puedan variar de 150 a 250 metros.
- En las extremidades aguas arriba y aguas abajo de un sifón invertido.

b) Determinación de las áreas de aporte.

- Las áreas de aporte son superficies que pueden ser drenadas por un colector en forma tal que su trazado puede estar en función de la topografía.