Diseño de una compuerta radial de fondo, con 9m de altura y 6m de ancho que soporte una presión de agua de 17m

Abstract

La presente tesis tiene como objetivo diseñar una compuerta Radial de fondo con 9m de altura y 6m de ancho, que soporte una presión máxima de agua de 17m, esta compuerta forma parte de los equipos hidromecánicos destinados al proyecto C. H. Pizarras de La Empresa Río Doble S.A. El diseño se realizó en el año 2012 y actualmente esta compuerta se encuentra instalada y operativa en la central hidroeléctrica Las Pizarras que genera una energía de 18MW, la cual está ubicada en el distrito Sexi, provincia santa cruz del departamento de Cajamarca, en la cuenca alta del río Chancay - Lambayeque. En la presente tesis se utilizó como base tanto para los cálculos como para las definiciones las normas alemanas DIN 19704 - 19705 y normas brasileras NBR 8883- 7259, además cálculos justificativos fueron desarrollados con ayuda del programa Mathcad, obteniendo así una base para diseños similares. Cabe mencionar que, la presente tesis muestra un diseño integral de la compuerta y todos los posibles casos de cargas, no solo limitando al diseño al caso de presión hidrostática, es decir se incluye la fuerza hidrodinámica debida al sismo y se calcula su efecto para el diseño. Se hace énfasis en el cálculo de la fuerza de izaje, obteniéndose la gráfica de la fuerza de izaje según el ángulo de apertura de la compuerta. Con todo lo dicho anteriormente, luego de leer la presente tesis, aquellos responsables o involucrados con el diseño de compuertas radiales, podrán desarrollar un diseño más confiable de estas.

The objective ofthis thesis is to designa Submerged Radial Gate with 9m high and 6m wide, that supports a maximum water pressure of 17m, this gate is part of the hydromechanical equipment for the CH Pizarras project of The Company Río Doble SA. The design was carried out in 2012 and this gate is currently installed and operational in the Las Pizarras hydroelectric power plant, which generates an l 8MW energy, which is located in the Sexi district, Santa Cruz province, department of Cajamarca, in the basin high ofthe Chancay river - Lambayeque. In this thesis were used as basis for the calculation as well for the definitions, the German norrns DIN 19704-19705 and Brazilian norrns 8883-7279, as well as justificatory calculations were developed with the help ofthe Mathcad program, thus obtaining a basis for similar designs. It is worth mentioning that, the present thesis shows an integral design of the gate and all the possible cases of loads, not only limiting the design to the case of hydrostatic pressure, that is, the hydrodynamic force due to the earthquake is included and its effect for the design. Emphasis is placed on the calculation of the lifting force, obtaining the graph of the lifting force according to the opening angle of the gate. Everything said above, after reading this thesis, those responsible or involved with the design of radial gates, can develop a more reliable design of these.