Solución Primer Examen Parcial PDF

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVILDESARROLLO DEL EXAMENPARCIAL – 1 UNIDADINTEGRANTES (GRUPO 5):CHUQUIHUACCHA MONTORO, Heiner JhosepMONCADA VEGA, Rebeca ElciraPERALTA ALVARADO, Shandra JohanyULLOA AVALOS, Brandon WilmerCURSO:OBRAS HIDRÁULICASDOCENTE:ING. LOPE...

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

DESARROLLO DEL EXAMEN PARCIAL – 1 UNIDAD

INTEGRANTES (GRUPO 5): CHUQUIHUACCHA MONTORO, Heiner Jhosep MONCADA VEGA, Rebeca Elcira PERALTA ALVARADO, Shandra Johany ULLOA AVALOS, Brandon Wilmer

CURSO: OBRAS HIDRÁULICAS DOCENTE: ING. LOPEZ CARRANZA, Ruben Atilio

CHIMBOTE - PERÚ 2021

DESARROLLO DEL EXAMEN PARCIAL – 1 UNIDAD

EJERCICIO 1:

Datos: Q = 8 m 3/s P = 0.000049 Casos: . Sin revestimiento n = 0.03 Precios

. Revestido t = 0.15m n = 0.05

1 m 3 (excavacion) 2 Para una eficiencia máxima, talud más eficiente es: Z=

1 m2=

√3 ,θ=600 3

θ b =2 tg 2 y b=2 y tg

θ 2

b=2 y tg

60 2

b=2 y b=

√3 2

2 √3 y 3 OBRAS HIDRÁULICAS

2

DESARROLLO DEL EXAMEN PARCIAL – 1 UNIDAD Como sabemos para una sección trapezoidal con eficiencia hidráulica: A= (b+zy) y

A=

√ 1+ z 2

P = b+ 2y

√ 3 y2 P=

R= A/P

R=

2 √3 y

1 y 2

Reemplazamos de la fórmula de Manning (revestido) Q=

1 2/ 3 1 /2 AR S n 1 y 2 ¿ ¿

8=

T = b+2 zy T = 6.50

1 (√ 3 Y 2 )¿ 0.015 Y = 2.8092 = 2.81m

Para hallar la Velocidad: V=

1 2 /3 1 /2 xR xS n

2.81 1 x¿ 2 ¿ V = 0.000049 ¿ ¿ 1 x¿ 0.015 V = 0.58 m/s

Para hallar el Flujo:

F=

V = √gy

0.5854

√

9.8065

m s

m x (2.81) s2

F= 0.11

Reemplazamos de la fórmula de Manning (sin revestimiento): OBRAS HIDRÁULICAS

3

DESARROLLO DEL EXAMEN PARCIAL – 1 UNIDAD Q=

1 AR2/ 3 S1 /2 n

8=

y 1 ¿ 2 ¿ 49 0.0000 ¿ ¿ 1 (√ 3 y 2 )¿ 0.030

Y=

3.64 m

T = b + 2 zy T = 8.40m

Para hallar la Velocidad:

V=

4 1 x 3.6 ¿ 2 ¿ 49 0.0000 ¿ ¿ 1 x¿ 0.030

V = 0.35 m/s

Para hallar el Flujo: F=

0.35 v = 9.81 x (3.64) g A/T √ √

F= 0.0058

EJERCICIO 2:

a) Datos: Q= 60m3/s z= 1.25 S= 0.0008

87 √ RS v= m 1+ √R 87 √ RS *A m 1+ √R √ R +m¿=87 AR √ S

Q=

Q= (1+

m ) = 87 A √R

√ RS

Q(

DESARROLLO DEL EXAMEN PARCIAL – 1 UNIDAD

b= 9.8m

P= 16.20M

A= 24.85 m2

R= 1.53m

v= 2.41m/s

b) Datos: v= 2.41 m/s n=0.017 ᶿ=0.67 rad

b y

=2tan (ᶿ/2)

b= 0.702y

24.85= by + z y 2

Q= A*V

24.85= 0.702 y 2

y= 3.57m

A= 24.85m2

b= 2.50 m

R= 1.78m

Q=

60=

c) Datos:

1 n

P=13.93m

A R2 /3 S 1/ 2

1 0.017

102= 36.56 *

S= 0.10% ᶿ b ) = 2 tan ( 2 y b= 0.702y

+ 1.25 y 2

A5 ( P2 2 ¿¿

S2

S 1/ 2

Q= v60=

1 A R2 /3 S 1/ 2 n 1 0.017

(1.95

y 2 ) 0.5

OBRAS HIDRÁULICAS

5

DESARROLLO DEL EXAMEN PARCIAL – 1 UNIDAD A= by + z y 2

= 1.952

y2

P= b+2y √ 1+ 22 P= 3.904y R= 0.500y

y= 3.41m

A= 22.70m2

P=13.31m

b= 2.39 m

R= 1.71m

v= 2.64m/s

EJERCICIO 3: Datos:

b1=2 m

Q= 3 m3/s

b2=3 m

L= 8 m

Y 1=?

Y 2=0.8 m

DESARROLLO DEL EXAMEN PARCIAL – 1 UNIDAD

V2 =

Q A

3m = y 2 b2

=

3 = 1.25 m 0.8∗3

V2 = 1.25 m

L.T=

T 2−T 1 α 2 tg 2

α 3−2 tg = 2 2∗8

,

α =¿ 3o 35` 2

=

1 16

= 0.0625

α=¿ 7o 10`

De acuerdo a la figura 2,18 a

l2 3 = 2 l1

= 1.5

g=0.28

E1=E 2+¿ perdidas 2

Y1

Y1 +

Y1 +

=

Q2

Y2

v2 ++ 2g

+g

( v ,−v 2 ) 2g

v22 ( v ,−v 2 ) +g 2g 2g

2

2 1

A ×2g

=¿

3 m2 ❑ 2 Y 1 2 x 2.81

Y1+ 0.23 Y1= 0.879+0.28+

Y1+ 0.23 Y1- 0.879=

2

2

v1 + 2g

(

(

Y2 + +

= 0.8+

1.25❑2 2 x 9.81

0.28( +

9 3.75 +1.56) − 2 y 4 y1 19.62

9 3.75 +1.56) − 2 y 4 y1 19.62

2.52 1.05 0.43 ) − + 1 4 y12 Y 1 19.62 OBRAS HIDRÁULICAS

7

DESARROLLO DEL EXAMEN PARCIAL – 1 UNIDAD

24.13 Y1-17.24=

24.13 – (

2.52 1.05 + 0.43 − 4 y 12 Y 1

2.52 1 −1.05) 2 Y 1 =17.67 4 y1

Y1 = 0.8 -------- 19.63 m Y1 = 0.6 -------- 14.4 m Y1 = 0.7 -------- 17.1 m Y1 = 0.72 -------- 17.48 m Y1 = 0.72 m V1 =

Q b1∗Y 1

=

3m = 2.08 m/s 2∗0.72

EJERCICIO4: DATOS:

n=0.017 z=1 b=1 hY 1=0.8 2=Y 1=Yn+Y 2−Yn h 2 13 Qmax−Q Qmax=152m /s s=0.002 hY 121=1.71 =0.8 1.8899 ∗(+0.1736) 0.140 −1.7136 IV15 III) II) CALCULANDO A3DERIVAR DEHY1 L)CALCULANDO 211CAUDAL 23 0114 1736 85 h 140 Y 220166 13 / DE

V1 ≤0.75 √ g∗Y 1

Q =15 m 3 /s

h 2−h 1 ≤Y 2−Yn

3

Qdiseño =10.5 m / s

8 OBRAS HIDRÁULICAS 0.17 −0.14 ≤ 1.8899−1.7136 0.95 ≤ 0.75 h=0.9 h2 =13 m /s √ 9.81∗1.85 Qadmitido Qn=10.5 m /s Q2=13 m 3 /s0.03 ≤ 0.17 Ok ! h=0.9∗(0.1736 ) 0.22 ≤0.75 Ok! h 0 156 Y 1 7136 *C di i Y 1 8899 3 3

DESARROLLO DEL EXAMEN PARCIAL – 1 UNIDAD

I) CALCULANDO TIRANTES Usando Ec. De manning

V) CALCULANDO L PARA ALIVIADERO (Forchheiner)

L=

EJERC

3(2) =23.14 m 3 /2 2∗0.95∗0.5∗√ 2∗9.81∗0.156

DESARROLLO DEL EXAMEN PARCIAL – 1 UNIDAD

Ejercicio 6: Datos

Q=5.5 m 3 /sV F= z=1 g∗ A T b=1.5 2 2.21 P=b+2 y √ 1+ z A R=3∗1.50=4.5 m F= =0.8362(subcrítico) R= s=0.002 9.81∗2.4871 A=1.5+2 y √ 2 P 2 1 2 2 3.4926 2+y y=0.9963 1.5 y + y 1n=0.014 1.5 y 1 /2 1/ 2 (1b+zy y3)∗( 1 /2 1 1y +3)y∗S 3 5 5= U V A= ) 3∗() 20 002 Q= ∗R (0 j5760 Nú ldR(1id l di5A∗R E d dddíl∗ F fl i∗S M d i ) ( 0 002 2l d21) / t R=0 014 √

√ √

R=0.5760m A=2.4871m 2 P=4.3180 m T =3.4926 m

1 0

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OBRAS HIDRÁULICAS

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