Diapositivas Badenes

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DISEÑO DE BADENES BADÉN ESTÁNDAR. Estas estructuras están destinadas a proteger de la erosión a la carretera de pequeños cursos de agua que la atraviesan, su uso debe estar liitado a sitios con pequeñas descargas ! en "onas planas# El prototipo de presentada en Estructuras &'e() la el estructura $%anual de *+###-./ se uestra en la 0gura, puede ser construido aposter1a# de concreto o *riterios de diseño 2El caudal de diseño se debe calcular para un per1odo de retorno de +3 años, usando el %4todo 'acional# 25a altura á6ia alcan"ada por el nivel del agua para el caudal de diseño es 73 c# Siendo) Diensionaiento Diensionaien to de un Baden estándar • 9, caudal en 7:s# • n, coe0ciente de rugosidad de %anning que El bad4n se coporta coo una canal de depende de la super0cie del (ondo del canal# super0cie libre ! para deterinar su capacidad • A, área de la sección transversal en ; se propone le (órula de %anning la que se • <, per1etro o=ado de la sección transversal en ; e6presa) • '>, radio de la tuber1a dado por po r A:< &. • S, pendiente longitudinal del (ondo en etro por etro# En el cuadro siguiente se uestra el proceso de cálculo para deterinar la capacidad á6ia# BADÉN TRAPEZOIDAL. Su (unción es igual que el bad4n estándar ! se usa cuando 4ste no es su0ciente para transportar el caudal de diseño de la cuenca# *riterios de diseño El prototipo de la estructura presentada en el $%anual de Estructuras &'e() *+##;./ se uestra en la 0gura, puede ser construido de concreto o aposter1a) Al igual que el triangular el bad4n trape"oidal se anali"a coo un canal abierto, el cálculo del caudal á6io se >ace por edio de la ecuación de %anning ! los paráetros para un trapecio se calculan)  ?rea &A. @ &b"!.!  idráulico @ A:< Donde  b@ anc>o del (ondo,  !@ pro(undidad del agua,  " @pendiente de los lados de la estructura# DISEÑO ESC'*C'A5 n bad4n es una obra de arte (orada generalente por una losa de concreto, dentellones &uñas. ! un enrocado# El análisis ! procediientos de diseño de la losa de concreto está basado sobre (órulas conocidas avaladas ensa!ados losas a por en estudios t4cnicos, laboratorio escala natural sobre ! el coportaiento de losas e6istentes# a. Sección transversal 5a sección del bad4n se considera el iso anc>o de la v1a an propuesto otras (órulas tales coo) 5a (órula propuesta por 'o!al D# Bradbur! que es) 5a (órula propuesta por E# J# Felle!, que es) b. Jactor de Seguridad Anteriorente se consideraba que era necesario auentar en un ;3K el valor de las cargas para el diseño con el 0n de considerar el e(ecto del ipacto# Sin ebargo las coprobaciones ! ensa!os de laboratorio deuestran que las tensiones producidas por las cargas óviles de los ve>1culos son enores que las ocasionadas por las cargas estáticas de igual agnitud, esto >ace que tenga sentido a(ectar a las prieras por el (actor de ipacto# Se recoienda el uso de los siguientes (actores de seguridad) En v1as con alto voluen de trá0co pesado es) #;3# • • En v1as con un oderado voluen de trá0co pesado) #3# • En calles colectoras ! locales con reducido voluen de tránsito pesado) #33# c. Dentellones 5a (unción de los dentellones es auentar la seguridad de la estructura contra el desli"aiento# El diensionaiento de ellos será >ec>o de acuerdo al per0l del terreno ! per0l de la sub rasante# c. Enrocado# El enrocado tiene por 0nalidad evitar la socavación ! erosión de la base de la estructura# Se debe diensionar el enrocado tanto aguas arriba coo aguas aba=o para antener la isa diensión de las beras de carreta# c. *argas que actLan# n bad4n está su=eto a las cargas siguientes) ) *argas debido al acia arriba# 5a supresión, es un (actor digno de toarse en consideración en el diseño de obras >idráulicas, !a que (recuenteente es causa de (alla# SegLn, la teor1a de Blig> se estable que el recorrido de 0ltración está deterinado por el plano de contacto entre la estructura ! el terreno# Esta teor1a está basada, en algunos e6perientos reali"ados para tal ob=eto# 5a longitud del recorrido de 0ltración, segLn Blig>, debe calcularse por edio de la ecuación# L=C*h En donde) 5@ 5ongitud del recorrido e 0ltración *@ *oe0ciente de 0ltración que depende de la clase de terreno# >@Desnivel entre la super0cie del agua, aguas arriba ! la *AD'O) A5O'ES DE *OEJI*IENCE DE JI5C'A*ION CLASE DE MATERIAL VALORES DE C Limo arena muy fna Arena fna Arena de granos grueso Grava y arena Casa!o" on grava y arena + ; P QR (. Subrasante# *oo consecuencia de su rigide", la losa de concreto tiene considerable resistencia a la e6ión ! alta capacidad para distribuir cargas# 5as presiones sobre el suelo o aterial deba=o de la losa de concreto, son u! pequeñas por la distribución de las cargas sobre una aplia super0cie# origón son las de e6ión, se utili"a para su diseño este tipo de resistencia, e6presada por un ódulo de rotura &T(.# 5a resistencia de tracción por (le6ión T( &ódulo de rotura. es) T( @ #;+ (Uc> a #V+ (Uc># >. Wuntas de *ontracción El propósito de la =unta de contracción es disinuir los es(uer"os de tracción que se originan cuando la losa se contrae, produciendo un adecuado agrietaiento controlado en la losa ba=o sus cortes i. Barras de nión# 5as barras de unión o conectores son varillas de acero corrugado ! se colocan en las  =untas longitudinales# Están diseñadas para antener 0reente unidas las caras de losas colindantes soportando las (uer"as á6ias de (ricción entre la losa r1gida ! terreno de soporte# No actLan coo dispositivos de trans(erencia de carga#  o de la losa debe satis(acer la siguiente relación) @;Q33 g:c7 &peso el concreto. 5 @ distancia al borde libre sin barras @ (ricción entre la losa ! terreno de soporte de grava &#+. @ es(uer"o perisible en el acero > @ espesor de losa 5ongitud de barra 5a longitud de barra de unión &lb., está deterinada por la siguiente e6presión) @ es(uer"o perisible en el acero @ 7+3 psi @ ;Q#R g:c; &Es(uer"o perisible ad>erencia. d @ diáetro de barra#