Publicado

2016-10-01

Uplift force and momenta on a slab subjected to hydraulic jump

Fuerza de levantamiento y momentos en una losa sometida a salto hidráulico

DOI:

https://doi.org/10.15446/dyna.v83n199.52252

Palabras clave:

Uplift pressure, hydrodynamics uplift, slabs, physical model, stilling basins, hydraulic jump. (en)
Presiones de levantamiento, levantamiento hidrodinámico, losas, modelo físico, tanques de amortiguación, salto hidráulico. (es)

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Autores/as

  • Mauricio Gonzalez Betancourt Investigador del convenio COLCIENCIAS- Servicio Nacional de Aprendizaje SENA y miembro del Grupo de investigación del Posgrado en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos, Universidad Nacional de Colombia, Colombia. https://orcid.org/0000-0001-5485-8043
As part of the search for safe and economic design criterion to line slabs of stilling basins, the present study is one of the first to calculate the center of pressure, uplift forces, and momenta from a spatiotemporal analysis of the pressures measured above and below instrumented slabs in a physical model. Controlled release of the waterstops, and variation in the dimensions of expansion joints and in the gap between foundation and the lining slab were carried out in order to consider their effects on the magnitudes of uplift forces and momenta. An offset of the center of pressure from the slab’s center of gravity was identified. The objective of this work was to consider the failure mechanism induced by momentum in the slab’s design. Design criterion to make the lining slab’s thickness to length between 6 and 12 times the incident flow depth, is proposed, and this is compared to other design criteria.
Buscando un criterio de diseño seguro y económico para las losas de los tanques de amortiguación, se calcularon fuerzas de levantamiento, centros de presión y momentos a partir de un análisis espacio-temporal de las presiones medidas encima y debajo de losas instrumentadas en un modelo físico. La liberación controlada de los sellos y la variación en las dimensiones de las juntas y de la separación entre la cimentación y la losa, fueron realizadas para considerar sus efectos sobre la fuerza de levantamiento y los momentos. Se identificó desplazamiento del centro de presión respecto al centro de gravedad de la losa. Para considerar el mecanismo de falla inducido por el momento en el diseño de losas, objetivo del trabajo, se propone un criterio de diseño para el espesor equivalente de las losas con longitudes entre 6 y 12 veces la profundidad del flujo incidente y se compara con otros criterios.

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Cómo citar

[1]
“Fuerza de levantamiento y momentos en una losa sometida a salto hidráulico”, DYNA, vol. 83, no. 199, pp. 124–133, Oct. 2016, doi: 10.15446/dyna.v83n199.52252.

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