diseño de presas de arco
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Diseño de Presas de
Arco
Universidad Tecnológica de Panamá
Segundo Semestre 2011
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PRESAS EN ARCO
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Universidad Tecnológica de Panamá. Curso de Diseño Hidráulico y Modelos II Semestre 2010 3
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PRESAS EN ARCO
• En cada punto la compresión es P*R.
•Como el valle se va ensanchando, el radio va aumentando.
• Resulta un arco de doble curvatura.
• Cuando las condiciones son ideales, resultan espesores
muy bajos. 1/10 de la altura o menos.
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PRESAS EN ARCO
• Este tipo de presa se puede construir sólo en valles muy
estrechos (B/H < 2,5) y con calidad roca muy buena.
•Si estas condiciones se cumplen, es la solución más
económica:
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PRESAS DE ARCO
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R R
PRESAS DE ARCO
2
;
w
V r A
h rt t r
A k r
V k r
2
2
22
;
22
Bdk
senB dV
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Universidad Tecnológica de Panamá. Curso de Diseño Hidráulico y Modelos II Semestre 2008 10
v
d
d
B2
K
4 sin
2
2
B2
K cos
2
4 sin
2
3
f ( )1
4 sin
2
2
cos
2
4 sin
2
3
VALORES INICIALES EN RADIANES
3.1416
root f ( ) ( ) 2.331
SOLUCION EN GRADOS
root f ( ) ( )180
133.563 300.00
350.00
400.00
450.00
500.00
550.00
600.00
650.00
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
VA
RIA
CIÓ
N D
E V
VS
Ø
ANGULO CENTRAL, RAD.
VARIACIÓN DEL VOLUMEN CON EL ANGULO CENTRAL
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PRESAS EN ARCO
• Es frecuente en presas en arco que durante la construcción se
descubran condiciones más difíciles que las consideradas en el
diseño.
• Aumentos de costo y de plazos catastróficos.
• Se requieren prospecciones muy intensas. Gran cantidad de sondajes
y galerías de inspección.
• En Chile, Rapel es una presa en arco y fue un desastre en costos y
plazos.
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Universidad Tecnológica de Panamá. Diseño Hidráulico y Modelos II Semestre 2011
VISTA AEREA DE LA PRESA DE RAPEL
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VERTEDERO DE LA REPRESA DE RAPEL
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PRESA DE MONTICELLO EN EL LAGO BERRYESSA, CA.
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VISTA AEREA DEL COMPLEJO DE LA PRESA HOOVER
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VISTAS DE LA REPRESA DE HOOVER
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CARA AGUAS DEBAJO DE LA PRESA HOOVER
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18 Universidad Tecnológica de Panamá. Diseño Hidráulico y Modelos. II Semestre 2011
Presa Hoover • 221.4 m de alto. • 379.2 m de long.
• 201.2 m en la base. • 15 m en la corona.
• 3.33 mill. M3 de hormigón • 17 generadores (2,000MW)
• Área del Lago 639 km2 • 13,000 – 16,000 pers./día
• Volumen 2 años del caudal promedio del río Colorado.
• Volumen total 35.2 Km3.
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Universidad Tecnológica de Panamá. Diseño Hidráulico y Modelos. II Semestre 2011 19
Fuente: http://www.arizona-leisure.com/gallery/hoover-dam/hoov-14.jpg
GALERIA DE LA PRESA DE HOOVER
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Universidad Tecnológica de Panamá. Curso de Diseño Hidráulico y Modelos II Semestre 2008 20
DISEÑO SIMPLIFICADO DE UNA
PRESA DE ARCO Diseñe una presa de arco, basándose en un arco-costilla. La presa
tiene 380 pies de alto y el valle, en forma de U, tiene 600 pies de
ancho. Use hormigón con un esfuerzo permisible de 650 psi.
r β
600’
α
Escogiendo una presa de centro
constante y un ángulo central de 133°30’.
300cos cos 90
2
cos 23 15 ' 0 .919
300P or ende: 326 .5 p ies
0 .919
62.4 326.50 .218
650 * 144
E n 0 ; 0
E n 380 ; 82 .7
w
r
r
hr ht h
h t
h pies t p ies
82.7’
38
0’