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  • 7/25/2019 Seccion Circular

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    Pgina 1

    SECCION CIRCULAR

    Preguntas1. Explique las bases en que se apoya el diseo de un ao!ado! Pa!s"all y las #en$a%as que o

    !ela&i'n a un #e!$edo! ins$alado &on el (is(o in.

    Problema 6.1

    ). El &anal de la igu!a es de se&&i'n &i!&ula!.

    1

    )

    1*.** (

    +.** (,s

    )

    1 -.** (

    *.** (

    *.****

    Si en la se&&i'n ) el $i!an$e es &!/$i&o0 &al&ule

    &al&2lelo.

    a) Planteo de la solucin:

    E&ua&iones In&'gni$as

    ). Explique la i(po!$an&ia de las al&an$a!illas en las #/as $e!!es$!es.

    +. 34u5 pe&ula!idad p!esen$a el &!i$e!io de Pa$o&"6a po! el diseo "id!uli&o de al&an$a!illas

    -. Si la pendien$e longi$udinal de una al&an$a!illa es (eno! que la &!/$i&a. 34u5 $ipo de !e(isiindispensable "a&e! en el diseo y po! qu57

    8. 3Las al&an$a!illas deben $!aba%a! p!ee!en$e(en$e ba%o p!esi'n o a supe!i&ie lib!e79us$iique su !espues$a

    :1;

    :1

    :)

    Solucin:

    E&ua&iones Resul$ados

    -*.**

    4 ; 1)*.**

    E ; -.-

    1.*8

    7.48

    b) Planteo de la solucin

    E&ua&iones In&'gni$as

    @ ) e&ua&iones y ) in&'gni$as >

    Solucin:

    E&ua&iones Resul$ados

    1).**

    BBB 1.60

    Problema 6.2

    Con los da$os de la siguien$e igu!a0 de$e!(ine el $i!an$e en la se&&i'n ) @ Canal !e&$angula!

    1

    ) 1*.**

    1.**

    *.**

    @ 1 > q(x

    ; 1.*8 ( E+ >1,) q(x

    0 E

    @ ) > q(x

    ; 4 , :)

    4 0 :)

    @ + > 4 ; A1 A1; :

    1"

    1

    @ 8 > E ; "1D A1; :

    1"

    1A

    1 ;

    @ + > 4 ; A1 E ; "1D q(x

    ; 1.*8 ( E+ >1,) q(x

    ;

    @ ) > q(x

    ; 4 , :)

    B2 =

    @ 1 > E ; "1? D @ q

    1, "

    1? >), )g "

    1? 0 q

    1

    @ ) > q1; 4 , :

    1

    @ ) > q1; 4 , :

    1q

    1;

    @ 1 > E ; "1? D @ q

    1, "

    1? >), )g

    1! =

    :1; :

    );

    "1;

    "1

    "1=)

    ;

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    Pgina +

    4 ; 1**.**

    1

    *.*

    )

    Planteo de la solucin:

    E&ua&iones In&'gni$as Co(en$a!i

    @ e&ua&iones y in&'gni$as >

    Solucin:

    E&ua&iones Resul$ados

    ).1

    1*.**1*.**

    .1*

    1*.**

    * 0."24

    Problema 6.#

    En el siguien$e &anal &i!&ula!0 las se&&iones 1 y ) 0 es$n lo sui&ien$e(en$e &e!&anas po! lo

    que se puede desp!e&ia! el desni#el que exis$e en$!e sus plan$illas.

    1 )

    1*.** (

    .** (

    -.** (

    +.** (

    S* F

    F ;

    @ 1 > F D E1 ; "

    )D @ q

    ), "

    )>) ,

    )g E

    10 "

    )0 q

    )"

    1=); *

    @ ) > E1; "

    1D 1,+ "

    &q ; q

    1; q

    )

    @ > "&;@ q) , g >1,+ "

    & ;

    "1G "

    &0 po! lo $an$o la se&&i'n 1 es$ en la Fona supe!&!/$i&a0 !aF'n po! la &ual el ni#el del ag

    dep!i(e en la se&&i'n ) 0 ya que q(x 1

    G q(x )

    0 E1G E

    ) y el gas$o uni$a!io es &ons$an$e

    q ; q1; q

    )

    @ - > A1; "1:1 A1 ;@ + > 4 ; A

    1 Qo(a &o(2n y So

    Cal&ule el n2(e!o F (/ni(o de es$!u&$u!as y la &a!ga K. A&ep$e un e!!o! (eno! del 1*

    Solucin:

    Pa!a $o(a &o(2n no su(e!gida0 se $iene &o(o #alo! (xi(o 1.)*

    (xi(o se &al&ula &on la exp!esi'n

    *.

    F ; 8.1

    = 6 alcantarill

    @ + > 4? ; 4 , F 4? ; *.8

    ebido al !edondeo que se u$iliFa en el n2(e!o de al&an$a!illas0 el #alo! de la &a!ga dis(inuy

    1.1* *.8H @Qabla .)> =*.1

    *.1 4? ; *.-+

    e!!o! ; *.H- @ G 1* > 0 po! $an$o

    * = 0.88

    Problema 6.8

    Unas al&an$a!illas &on $o(a &o(2n0 deben $!aba%a! a supe!i&ie lib!e y su $o(a no debe es$a

    a"ogada.

    ; *.* ( 4 ; 1.+8

    e$e!(ine

    a> El n2(e!o (/ni(o de es$!u&$u!as F

    b> La &a!ga en la $o(a K @a&ep$e un e!!o! (xi(o de 8 en el &l&ulo del gas$o>.

    Solucin:

    Seg2n la '!(ula de Pa$o&"6a

    *.

    Po! lo que el n2(e!o (/ni(o de al&an$a!illas es F ; 1.88

    es de&i! F ; )

    el gas$o po! unidad es

    (+,s

    ;

    @ 1 > 4(x

    ; 1.8) ).8 4(x

    ; (+,s

    @ ) > F ; 4 , 4(x

    (+,s

    nue#o #alo! de la &a!ga se &al&ula dis(inuyendo el #alo! de

    Si ; ; ; 1 = );

    C&;

    (+,s

    4(x

    ; 1.8) ).8 4(x

    ;

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    Pgina

    4? ; 4 , F 4? ; *.

    La '!(ula gene!al pa!a de$e!(ina! el gas$o en es$e &aso es

    U$iliFando la $abla .) pa!a el &l&ulo de al&an$a!illas de se&&i'n &i!&ula! &on $o(a no a"ogad

    &ondi&iones soli&i$adas

    4

    1.1 *.1 *.- *.*

    1.1* *.8H *.1 *.-

    1.*8 *.8 *.8 *. Es$e es el #alo! del gas$o que bus&

    *.HH *.8- *.88 *.+

    el #alo! de la &a!ga K

    * = 0.84

    Problema 6."

    supe!i&ie lib!e en $oda su es$!u&$u!a &on $o(as no a"ogadas $ipo &o(2n.

    F ; 1+

    A *.--

    K

    A ; 1.-*

    Solucin:

    K ; *.H

    ; *.*

    El gas$o (xi(o es$ dado po! la siguien$e '!(ula

    4? ; ).H C&).8 @ >1,) donde el &oei&ien$e de &on$!a&&i'n C

    &es$a dado po! la ex

    donde el &oei&ien$e de &on$!a&&i'n C&es$a dado po! la exp!esi'n

    C&; @&os=1 @1 = ) > > , 1* = @1 = ) > ), $an &os=1 @ 1 = ) >

    seg2n el &!i$e!io de Pa$o&"6a0 $an$ea(os &on los siguien$es #alo!es de y pa!a de$e!(ina

    C&

    Po! lo $an$o0 &on es$e #alo! de 0 ob

    ado que ; K ,

    Se desea p!oye&$a! al&an$a!illas @&uyos da$os se indi&an>0 en que S*M S

    &0 y que $!aba%a!n

    A

    A ;

    S*

    Cal&ule el 4(x $o$al

    que pueden desalo%a!

    K ; A = A

    Po! se! $o(as no a"ogadas $ipo &o(2n $o(a! el #alo! (xi(o posible pa!a el gas$o (x

    @ ; 1.)* >

    ; K ,

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    Pgina H

    *.

    11.#1

    Problema 6.10

    Se p!opone desalo%a! el gas$o indi&ado usando al&an$a!illas &on $o(a &'ni&a $ipo And!eye#.da$os son los siguien$es

    4 ; 11.** ; 1.** ( 1.1*

    F ; unidades " ; *.** ( @ des&a!ga >

    e$e!(ine si la p!opues$a es a&ep$able

    Planteo de la solucin:

    E&ua&iones In&'gni$as

    @ - e&ua&iones y - in&'gni$as >

    Solucin:

    E&ua&iones Resul$ados

    Po! lo que

    4? ; 1.88

    H.)H

    Co(o es$e gas$o es (eno! que el deseado

    Problema 6. 11

    Se #an a p!oye&$a! #a!ias al&an$a!illas de igual di(e$!o pa!a desalo%a! el gas$o indi&ado ba%

    siguien$es &ondi&iones

    Cal&ule el di(e$!o de &ada es$!u&$u!a0 y la al$u!a A del $e!!apl5n.

    Qo(a &'ni&a a supe!i&i

    Es$!u&$u!a y des&a!ga a

    A lib!e.

    4(x

    ; 1.8) ).8 4(x

    ;

    4(x $o$al

    ; 4(x

    F 'm%+ total

    =

    (+,s K(x;

    @ 1 > 4? ; +.+* C&@ = >1,) ).8 4?0 C&0 se ob$iene

    @ ) > ; K ,

    @ + > C&; @&os=1 @ 1 = ) >> , 1* = @ 1 = ) >), $an &os=1 @ 1 = ) >

    @ - > 4(x

    ; F 4? 4(x

    @ ) > ; K , ;

    ;

    @ + > C&; @&os=1 @ 1 = ) >> , 1* = @ 1 = ) >), $an &os=1 @ 1 = ) > C

    &;

    @ 1 > 4? ; +.+* C&@ = >1,) ).8

    @ - > 4(x

    ; F 4? 4(x

    ;

    ,o es -osible desaloar ' = 1

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    Pgina 1*

    bo!do lib!e ; *.*

    F ; H

    4 ; ).8*

    Solucin:

    El gas$o que &ondu&e &ada al&an$a!illa 4? es

    4? ; 4 , F 4? ; +.1

    Po! se! $o(a &'ni&a0 la exp!esi'n pa!a el gas$o (xi(o es

    / = 1.16

    1.-*

    K ; 1.+

    A ; K D bo!do lib!e = 2.4#

    Problema 6.12

    Al&an$a!illas &on $o(a &'ni&a0 $!aba%ando &on $o(a y des&a!ga no a"ogada y a supe!i&ie lib

    ; *.* ( 8.8*

    e$e!(ine el n2(e!o (/ni(o F de es$!u&$u!as y la &a!ga !eal en la $o(a K una #eF un&io

    $odas las al&an$a!illas p!oye&$adas

    Planteo de la solucin:

    E&ua&iones In&'gni$as

    F

    4?

    @ + e&ua&iones y + in&'gni$as >

    Solucin:

    E&ua&iones Resul$ados

    1.)-)

    F ; -.-

    = &

    4? ; 1.1*

    4(x

    ; ).1 ).8 @ suponiendo 4? ; 4(x

    >

    El #alo! de (xi(o pa!a $o(a lib!e es en es$e &aso ;

    ado que ; K ,

    4$o$

    ; (+,s

    @ 1 > 4(x

    ; ).1 ).8 4(x

    @ ) > F ; 4$o$

    , 4(x

    @ + > 4? ; 4$o$

    , F

    @ 1 > 4(x

    ; ).1 ).8 4(x

    ;

    @ ) > F ; 4$o$

    , 4(x

    @ + > 4? ; 4$o$

    , F

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    Pgina 11

    edibo al !edondeo que se u$iliFa en el n2(e!o de al&an$a!illas0 la &a!ga dis(inuye y el nue#

    1.) *.) *.

    4? ; 1.1**

    * = 1.008

    Problema 6. 1#

    Cal&ule el gas$o 4 pa!a una al&an$a!illa &on $o(a &o(2n y des&a!ga lib!e si

    ; 1.** ( K ; 1.*8 (

    Solucin:

    1.*8 G 1.)* 0 $o(a lib!e

    e$e!(ine el n2(e!o F (/ni(o de es$!u&$u!as

    &> La &a!ga !eal K en las $o(as a&ep$ando un e!!o! (xi(o del 1*

    Pa!a ga!an$iFa! que no "ab! sal$o "id!uli&o S*debe se! (ayo! que S

    &

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    E&ua&iones In&'gni$as

    F

    @ ) e&ua&iones y ) in&'gni$as >

    Solucin:

    E&ua&iones Resul$ados

    +.H

    F ; +.H

    = 4

    c) Solucin:

    4? ; 4 , F 4? ; +.8*

    po! lo que

    1.+ *.H1 x ; =*.) *.H

    Luego 4? ; +.H 1.* @ a es a&ep$able >

    1.+* *. x ; =*.) *.H1

    Luego 4? ; +.8* 1.** @ Co!!e&$o >

    * = 1.6#

    Problema 6. 1&

    Cal&ule el gas$o 4 que pasa po! una al&an$a!illa &onside!ando $o(a &o(2n. Sus da$os s

    ; *.* ( *.*1

    K ; 1.+* ( n ; *.*1-

    " ; *.-8 ( *.** (,s

    9us$iique su p!o&edi(ien$o.

    Solucin:

    @ 1 > 4(x

    ; ).1 ).8 4(x

    @ ) > F ; 4 , 4(x

    @ 1 > 4(x

    ; ).1 ).8 4(x

    ;

    @ ) > F ; 4 , 4(x

    (+,s

    4? ; +.+ C&@ = >1,) ).8

    Si ; K , ; "1 , y x ; 1 = ) C&; ang&os @ x > , 1* = @ x >), $an @ ang&os @

    Si ; ; C&;

    (+,s Rela

    Si ; ; C&;

    (+,s Rela

    K ;

    S* ;

    Los #alo!es del $i!an$e " y de la #elo&idad aguas aba%o de la des&a!ga < d 0 son

    1,)

    4(x

    ; @ A , n > R(x

    ),+ S*1,) @ R

    (x; , - > '

    m%+ =

    4(x

    M 1.*

    S* (/n

    ; 1*.)H @ 4 n >)=1,+ S* (/n

    ;

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    Pgina 1-

    !e&e &on

    7

    'n es

    s/0

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    Pgina 18

    (

    m

    m

    >

    (

    (

    (

    ()

    (+,s

    (+,s,(

    (+,s,(

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    Pgina 1

    (

    s

    (

    (,s

    (

    m

    (+,s

    ua se

    ()

    (+,s,(

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    17/26

    Pgina 1

    s

    (

    (

    J

    ()

    ()

    (+,s

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    18/26

    Pgina 1

    a

    ue sea

    (

    (

    (

    (+,s

    (+,s

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    19/26

    Pgina 1H

    a

    (

    en$es

    (+,s

    (+,s

    m#s

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    Pgina )*

    (

    S&

    0 y el gas$o

    s

    e0 y el

    m

    unidades

    unidades

    (+,s

    (+,s

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    21/26

    Pgina )1

    a

    (os.

    m

    unidades

    (

    (

    (

    (

    (+,s

    p!esi'n

    las

    $ene(os

    i(o

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    22/26

    Pgina ))

    os

    (

    1.1**.

    *.)

    las

    lib!e

    supe!i&ie

    (+,s

    m#s

    e la $abla .-

    (+,s

    (+,s

    m#s

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    23/26

    Pgina )+

    (

    al&an$a!illas

    m

    (

    m

    e

    nando

    unidades

    (+,s

    (+,s

    (+,s

    (+,s

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    24/26

    Pgina )-

    o #alo! de

    m

    da seg2n

    *.8

    *.8

    las

    (

    m#s

    $i&e que

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    25/26

    Pgina )8

    unidades

    m

    n

    (+,s

    > >0

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    26/26

    lib!e.

    %a!a

    $!aba%e

    m#s

    m#s

    GS

    *;

    *.*1