FORMULACION


UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, Decana de América)
E.A.P INGENIERIA MECANICA DE FLUIDOS
(2013-I)



TRABADO DE CAPA LIMITE

TEMA: Erosion en Pilares de Puente Hidraulico
ALUMNO:
- Bojorquez Gomez Felipe
PROFESOR:
- Alvarado Torres Emilio

Lima – Perú
Martes 16 de Julio del 2013



EROSIÓN EN PILARES DE PUENTE HIDRAULICO
IntroducciónEn el Perú, las fallas de puentes por razones hidráulicas son probablemente aun mas altas que en otros lugares del mundo, por la ocurrencia del Fenómeno del Niño. Esto haría pensar que en nuestro país se debe prestar mucha atención al diseño hidráulico de puentes; sin embargo este no es el caso. El Ministerio de Transportes y Comunicaciones publico en el 2003 el Manual de Diseño de Puentes, quesi bien trata en detalle los aspectos estructurales del puente, solo hace una muy breve mención a los factores hidráulicos. En comparación con los manuales de otros países, el manual peruano no define claramente como establecer el caudal de diseño (su periodo de retorno), como calcular las profundidades de erosión, cuales son los requisitos topográficos para el calculo hidráulico, ni mucho menoscuales deben ser las dimensiones hidráulicas (longitud, altura) del puente. Solo se mencionan sugerencias muy generales y puramente cualitativas que son de poca ayuda práctica. Este manual también sugiere la aplicación del modelo HEC-RAS para cálculo hidráulico del puente.
El modelo numérico HEC-RAS es reconocido como el modelo unidimensional más avanzado que existe para el cálculo hidraulico depuentes; las ecuaciones empíricas del calculo de erosión que HEC-RAS emplea representan el estado del arte (aún muy imperfecto) en los conocimientos de erosion en puentes, algunos de los cuales se muestran en el presente documento. Si bien ya existen actualmente modelos tri-dimensionales más sofisticados, ellos aún no son empleados en casos prácticos por las limitaciones actuales de cómputo.
Lafalla de puentes en Perú se produce por erosión hidráulica, en la mayoría de casos porque la longitud del puente es demasiado corta. En la costa los ríos tienen cauces relativamente planos y amplios, el puente no cubre el ancho total del río sino sólo una parte del cauce principal y el resto es cubierto mediante la construcción de terraplenes. Este estrechamiento del cauce genera dos efectosnegativos: aumenta los niveles de agua e incrementa la profundidad de erosión.
El aumento del nivel de agua puede causar inundación aguas arriba del puente y hasta el vertido de agua por encima del mismo, lo que causa la destrucción del terraplén. Por otro lado, la erosión socava la cimentación de los pilares y estribos del puente, pudiendo causar su falla.Es evidente que uno de los aspectos másimportantes del diseño de un puente con terraplenes que estrechen un cauce, es precisamente el dimensionamiento hidráulico de su longitud y elevación para minimizar los riesgos de falla.






OBJETIVOS
*Conocer un poco los problemas que sufren los puentes hidráulicos en la costa del Perú.
*Tratar de reducir la erosión en pilares de puente por el flujo de agua a través de simulacionesdándole un mejor perfil aerodinámico a las pilas reduciendo sus vórtices.
*Usar modelos de simulación tridimensionales que nos eviten los costos innecesarios y mejoramiento de cálculos en la construcción de los puentes hidráulicos.










NOCIÓN SOBRE HIDRÁULICA DE PUENTES.
Un puente sobre un río ancho normalmente consiste de una superestructura de concreto o acero con terraplenesde acceso, que comunican la estructura principal con lar riberas del río. La razón por la cual se construyen terraplenes es meramente económica. En ríos muy anchos, una superestructura de concreto o acero que abarque todo el ancho del río puede resultar excesivamente costosa. El terraplén por ser construido con materiales naturales es comparativamente menos costoso y se emplea para cerrar...