determinacion de tensiones y momentos en ductos

DETERMINACIÓN DE TENSIONES Y MOMENTOS EN DUCTOS

Se requiere Excel 2002 SP3 o posteriorEntrar unidades cónsonas (mismo sistema)

Inputs en azulControles en rojo

UNIDADES: Longitud m Fuerza kgf

TENSIONES EN DUCTO CILÍNDRICO

INGENIERO: Kierkegaard CIV Nº: 1234PROYECTO: Gasducto del sur

DUCTO: Ductos intermediosOBSERVACIONES: Remarks

Diseño de la hoja de cálculo: Ingº Antolín Martínez A. http://antolintinez.googlepages.com Fecha: Apr-23

A) Como ducto de pared gruesa

Ducto solicitado por presión uniforme interna, hacia fuera. DATOS (Entrar datos en unidades cónsonas)Véase notación en la referencia mencionada abajo.

Módulo de elasticidad, E: 247,487 kgf/m2

0.17Presión uniforme, p: 1.91 kgf/m (p + hacia fuera)

811.00 m

846.00 m OkRadio del punto de interés, r: 846.00 m

Módulo de corte, G: 106,066 kgf/m253,033 kgf/m2

s 828.50 m Ok

Funciones de carga (ver Ref.):

-8.817E-09

-1.373E+00

u s1) Caras interna y externa fijas: 0.00 0.000068 0.000000 -1.373144 -0.274629 -0.2746292) Cara interna fija y externa libre: 0.00 1.419210 0.000183 0.000000 0.009200 0.0551973) Cara interna libre y externa fija: 0.000000 0.00 0.000000 -1.373210 -0.274642 -0.2746424) Caras interna y externa libres: 0.107982 0.00 0.107165 0.000000 5.374285 32.245712

u : desplazamiento radial (Longitud)

32.25 kgf/m2

Ref.: Walter D. Pilkey y Pin Yu Chang; Modern formulas for statics and dynamics; McGraw-Hill; 1978; pags. 244-249.

B) Como tubería de paredes delgadas.

Presión: 1.91 kgf/m2 Ref.: Manual del ingeniero civil, Frederick S. Merritt, McGraw-Hill, 1976.Tensión N2: 46.14 kgf/m2 Emplear esta hoja conjuntamente con las referencias citadas.

MOMENTOS EN LOS NODOS PARA DUCTOS RECTANGULARES

INGENIERO: Kierkegaard CIV Nº: 1234

Entrar desde el teclado los datos con caracteres de color azul

http://antolintinez.googlepages.com

(Fórmulas válidas para r >= a1 ) Relación de Poisson, u:

Radio interno del cilindro, ao:

Radio externo del cilindro, aL:

Coeficiente de Lamé, l:

Radio medio, a1:

sf

Fu(r) =

Fs(r) =

uo so sz sf

sz: tensión axial, perpendicular al papel (Fuerza/Longitud2)

s: tensión radial (Fuerza/Longitud2) sf: tensión tangencial (Fuerza/Longitud2) sf max:

p

Ductos rectangulares

HOME

Ductos rectangulares (pareados) Ductos poligonales

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PROYECTO: XDUCTO: X

OBSERVACIONES: XDiseño de la hoja de cálculo: Ingº Antolín Martínez A. http://antolintinez.googlepages.com Fecha:

NOTACIÓNDatos de la geometría

A 0 BI2 H 2.00 m

B 1.50 m I1: Inercia paredes2 I1 I1 3 H I1 0.130208 m4 I2: Inercia piso y techo

I2 0.130208 m4e paredes 0.25 m

I2 e placas 0.25 mD 1 C k 1.33 Rigidez relativa del sistema

B

Momentos en los nodos (envolventes) para los casos de carga consideradosMomentos negativos indican compresión en fibra interna. Casos de carga considerados (máximo 8):

MA -1,229 kgfxm Para los casos de carga no deseados entrar carga = 0.MB -1,254 kgfxmMC -1,596 kgfxmMD -1,671 kgfxm

CASO DE CARGA 1a q1 600 kgf/m CP (Peso Propio)p1 2,800 kgf/m

q1 A B MA 6 kgfxm

MB 6 kgfxm Carga q hacia abajo, MC -279 kgfxm Carga p hacia arriba. MD -279 kgfxm

D Cp1

CASO DE CARGA 1b q2 2,000 kgf/m CV (Carga Variable)p2 2,000 kgf/m

q2 CP + CV = 2,600 A B MA -161 kgfxm CP/CV = 0.30

MB -161 kgfxm Carga q hacia abajo, MC -161 kgfxm Carga p hacia arriba. MD -161 kgfxm

D C Vehículos o similares.p2

CASO DE CARGA 2 P - kgf Parámetrosa 0.38 m A -

P b 1.13 m B - ê C -

a b D - A B MA 0 kgfxm p1 -

MB 0 kgfxm p2 - Cargas p1 y p2 son MC 0 kgfxm respuestas del suelo. MD 0 kgfxm Theta1 11.67

Theta2 10.11 D C Theta3 26.33

Theta4 43.67 t 606.67

CASO DE CARGA 3 q 4,500 kgf/m

p2 p1

qq

A E B MA -857 kgfxm Cargas q hacia el interior MB -857 kgfxm

MC -857 kgfxmMD -857 kgfxm

D E C

CASO DE CARGA 4 q 0 kgf/mA B

MA 0 kgfxmMB 0 kgfxm

Cargas q hacia el exterior MC 0 kgfxmMD 0 kgfxm

D C

CASO DE CARGA 5 q 2,500 kgf/mb 2.00 m

A B Parámetros Cargas q hacia el interior MA -212 kgfxm A 1,556

MB -212 kgfxm D 1,778 b (altura de la carga) MC -264 kgfxm a 1.33 0<=b<=H MD -264 kgfxmD C

CASO DE CARGA 6 q 50 kgf/mb 2.00 m

A B Parámetros Carga q hacia el interior MA -5 kgfxm A 67

MB -30 kgfxm B - b (altura de la carga) MC -36 kgfxm C (90)0<=b<=H MD -110 kgfxm D (410)D C R 267

tracción compresión R (respuesta del suelo)

CASO DE CARGA 7 q - kgf/mb 2.00 m

A B Parámetros Carga q hacia el interior MA 0 kgfxm A -

MB 0 kgfxm B - b (altura de la carga) MC 0 kgfxm C - 0<=b<=H MD 0 kgfxm D - D C R -

tracción compresión R (respuesta del suelo)

Refs.Formulario del Ingeniero. A. Grekow, V. Isnard, P. Mrozowicz, Urmo, 1.976.Ing° Antolín Martínez A. CIV 25.082

MOMENTOS EN LOS NODOS PARA DUCTOS RECTANGULARES PAREADOS

INGENIERO: Kierkegaard CIV Nº: 1234PROYECTO: a

DUCTO: bOBSERVACIONES: c

Diseño de la hoja de cálculo: Ingº Antolín Martínez A. http://antolintinez.googlepages.com Fecha:

NOTACIÓN

qq

q q

q

q

qqq

q

q

HOME

Datos de la geometríaA 1 B 2 E

I2 I2 H 5.00 mB 7.00 m I1: Inercia paredes

3 I1 4 I1 I1 5 H I1 0.00200000 m4 I2: Inercia piso y techoI2 0.00400000 m4

I2 I2 k 1.43 Rigidez relativa del sistemaC 6 D 7 F r 3.86

B B

Momentos en los nodos (envolventes) para los casos de carga consideradosMomentos negativos indican compresión en fibra interna.

MA -6,963 kgfxm Casos de carga considerados (máximo 11): MB1 -54,765 kgfxm Para los casos de carga no deseados entrar carga = 0.MB2 -31,759 kgfxmMB4 -23,006 kgfxmMC -44,836 kgfxm

MD4 41,515 kgfxmMD6 -33,270 kgfxmMD7 -47,145 kgfxm Casos de carga 1a-9 son cargas hacia el interior de la estructura.

ME -29,134 kgfxm Caso de carga 10 es carga hacia el exterior.MF -4,067 kgfxm

CASO DE CARGA 1a q1 2,000 kgf/m

q1 MA -2,117 kgfxmA B E MB1 -11,191 kgfxm

MB2 -11,191 kgfxmMB4 0 kgfxmMC -2,117 kgfxm

MD4 0 kgfxmC D F MD6 -11,191 kgfxm q1 MD7 -11,191 kgfxm

ME -2,117 kgfxmMF -2,117 kgfxm

CASO DE CARGA 1b q2 4,000 kgf/m

q2 MA -4,235 kgfxmA B E MB1 -22,383 kgfxm

MB2 -22,383 kgfxmMB4 0 kgfxmMC -4,235 kgfxm

MD4 0 kgfxmC D F MD6 -22,383 kgfxm q2 MD7 -22,383 kgfxm



A B E MA -6,173 kgfxmMB1 3,086 kgfxmMB2 3,086 kgfxmMB4 0 kgfxmMC -6,173 kgfxm

C D F MD4 0 kgfxmMD6 3,086 kgfxmMD7 3,086 kgfxm


CASO DE CARGA 3 P 4,000 kgf

q q

mP = q*L P MA 3,467 kgfxmê ê MB1 -4,830 kgfxmA B E MB2 -4,830 kgfxm

MB4 0 kgfxmMC -4,072 kgfxm

MD4 0 kgfxmMD6 1,632 kgfxm

C D F MD7 1,632 kgfxm q ME 3,467 kgfxm

MF -4,072 kgfxm

CASO DE CARGA 4 q 4,000 kgf/mm

A B E MA -2,926 kgfxmMB1 1,703 kgfxmMB2 1,703 kgfxmMB4 0 kgfxmMC -3,247 kgfxm

C D F MD4 0 kgfxmMD6 1,383 kgfxmMD7 1,383 kgfxm



q MA -5,956 kgfxm m A B E MB1 -13,450 kgfxm N1

MB2 -8,933 kgfxm N2 MB4 -4,517 kgfxm N3 MC -4,765 kgfxm N4

MD4 -2,135 kgfxmC D F MD6 -12,259 kgfxm

5q/4 q/4 MD7 -10,124 kgfxm5,000 1,000

5L/3 L/3 ME 1,722 kgfxmMF 531 kgfxm


A B E MA 977 kgfxm m MB1 -4,134 kgfxm N1 MB2 7,220 kgfxm N2 MB4 -11,354 kgfxm N3 MC -11,437 kgfxm N4

C D F MD4 13,820 kgfxm n L/2 MD6 -8,453 kgfxm

L/2 MD7 5,367 kgfxm1,531 ME -7,149 kgfxm

MF 5,264 kgfxm


A B E MA -532 kgfxm m MB1 -937 kgfxm N1 MB2 2,641 kgfxm N2 MB4 -3,578 kgfxm N3 MC -4,702 kgfxm N4

C D F MD4 4,582 kgfxm n MD6 2,982 kgfxm

MD7 -1,599 kgfxm510 ME -2,395 kgfxm

MF 1,455 kgfxm

3qH2/4B2

qH2/4B2

q

q

qq

q

CASO DE CARGA 8 q 4,000 kgf/mB

A E MA 6,402 kgfxm m MB1 -2,520 kgfxm N1 MB2 2,520 kgfxm N2 MB4 -5,039 kgfxm N3 MC -6,012 kgfxm N4

C F MD4 20,134 kgfxmD MD6 10,067 kgfxm

MD7 -10,067 kgfxm1,531 ME -6,402 kgfxm

MF 6,012 kgfxm

CASO DE CARGA 9 q 4,000 kgf/mB

A E MA 1,927 kgfxm m MB1 -384 kgfxm N1 MB2 384 kgfxm N2 MB4 -768 kgfxm N3 MC -1,979 kgfxm N4

C F MD4 -213 kgfxmD MD6 -106 kgfxm

MD7 106 kgfxm510 ME -1,927 kgfxm

MF 1,979 kgfxm

CASO DE CARGA 10 q 4,000 kgf/mA B

E MA 2,203 kgfxm m MB1 273 kgfxm N1 MB2 -1,977 kgfxm N2

q MB4 2,250 kgfxm N3 MC 3,901 kgfxm N4

F MD4 5,326 kgfxm n C D MD6 1,972 kgfxm t

5q/4 q/4 1,000 MD7 -3,355 kgfxm 5,000 5L/3 L/3 ME 723 kgfxm

MF -655 kgfxm


MOMENTOS EN LOS NODOS PARA DUCTOS POLIGONALES (REGULARES)

INGENIERO: Kierkegaard CIV Nº: 1234PROYECTO: a

DUCTO: bOBSERVACIONES: c

Diseño de la hoja de cálculo: Ingº Antolín Martínez A. http://antolintinez.googlepages.com Fecha:

DUCTO CUADRADO DUCTO HEXAGONAL DUCTO OCTAGONAL

Hexágono y octágonoa regulares.

3qH2/4B2

qH2/4B2

q

q

HOME

q

q

q

Momento en los nodosM 5,208 kgfxm 1,736 kgfxm 223 kgfxm

a (lado): 5.00 mq: 2,500 kgf/m Caso único de análisis: presión interna uniforme.


El autor de esta hoja no se responsabiliza por daños que pudiera ocasionar el inadecuado uso de la misma. El ingeniero proyectista, tiene el deber de corroborar los resultados por otro método distinto, y aplicar su buen juicio y experticia en cada caso. Los resultados que aquí se

presentas son una guía solamente. © 2006.

Inputs en azulControles en rojo

Apr-23

5

1

1

0

kgf/mkgf/m

1

0

1

14,222

1

kgf/m

0

kgf/m

Apr-23

I1: Inercia paredesI2: Inercia piso y techo

Rigidez relativa del sistema

11

Casos de carga 1a-9 son cargas hacia el interior de la estructura.

1

1

1

1

688

1 401

1

1,496 703 485 414 196

1

1,496 1,459 2,998 2,038 2,481 2.70

1

1,496 334 1,105 642 823 201

1

1,496 2,298 2,158 905 3,614

1

1,496 692 711 138 (38)

1

1,496 266 818 404 956 201 2

Apr-23

Hexágono y octágono

El autor de esta hoja no se responsabiliza por daños que pudiera ocasionar el inadecuado uso de la misma. El ingeniero proyectista, tiene el deber de corroborar los resultados por otro método distinto, y aplicar su buen juicio y experticia en cada caso. Los resultados que aquí se

determinacion de tensiones y momentos en ductos

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