Foros Ingeniería Civil

En primer lugar felicito la iniciativa de los creadores de Construaprende, y la participación de todas las personas en el foro, puesto que compartir el conocimiento adquirido dignifica a las personas y la ayuda aún mas.

Me estoy integrando al foro y espero ser bien recibido por los participantes y comunicarles mi predispocición de aportar con lo que demanden.

Actualmente estoy realizando un modelo en el programa SAP, de un tunel en sección tipo bobeda, adicionalmente he agregado al modelo cerchas metalicas de forma triangular, para ver su comportamiento.

Me gustaria saber de experiencias en este tipo de calculo, y si es posible contar con bibliografía al respecto.

Saludos

Ing. Lauro Cordero.

Hola, buen dia

Seria bueno que aportaras todo lo que llevas realizado, asi todos podran verlo y hacer mas comentarios al respecto....

De preferencia adjunta:
Archivo modelo
Memoria calculo
y cualquier otra cosa que consideres necesario

Saludos y Bienvenido

construaprende escribió:Hola, buen dia

Seria bueno que aportaras todo lo que llevas realizado, asi todos podran verlo y hacer mas comentarios al respecto....

De preferencia adjunta:
Archivo modelo
Memoria calculo
y cualquier otra cosa que consideres necesario

Saludos y Bienvenido

Gracias por la sugerencia, aun no tengo elaborada la memoria de calculo, pero adjunto dos archivos, la hoja de calculo con la que calcule las cargas de suelo y el archivo de sap2000, favor hacere los comentarios necesarios al trabajo relaizado.
Las cargas se basan en metodos empiricos publicados por Protodyakonov y Terzaghi, en el cálculo se ha incluido una sección con distribución de aceros triangular, no he podido sumular en el modelo las diagonales de la cercha.

Saludos

Ing. Lauro Cordero

HOLA LAURO

E VISTO TU MODELO DEL TUNEL, SOLO TENGO UNA DUDA O SUGERENCA, QUE LA CARGA SE DEBERIA APLICAR CON UN PATRON DE CARGAS A LOS ELEMENTOS SHELLS, LO UNICO QUE SE DEBERIA SABER ES LA ALTURA EFECTIVA DE CARGA DE SUELO QUE DEBE CONSIDERARSE.

ATT.

DANIEL

Hola Daniel

Gracias por tu sugerencia, El problema es que no hay un patron de carga que se ajuste debido al comportamiento del suelo sobre la cupula del tunel, es decir no es de forma triangular como lo es en un muro, es por ello que aplique la carga de esa forma. La altura de carga efectiva depende del tipo de suelo y calcule según el archivo que adjunté de excel, no se si lo bajaste, si no para enviarte a tu email. Acepto culquier sugerencia adicinal.

Saludos Lauro

Hola , te agradeceria mucho si me envias la hoja de exel y el archivo en Sap para revisarlo.

La verdad es que estoy queriendo realizar el analisis de un tunel y la ultima informacion que recibi fue de un ing. master de españa el cual me daba un manual pero esta realizando el calculo en un programa que se llama PLAXIS 3D, y la verdad ya lo lei,y la verdad a mi me parece que es mejor realizar el calculo en sap2000, debido a las simplificaciones que realiza ese programa plaxis, la verdad nmo puedo decir si es bueno o malo, pero prefiero el sap 2000 y te agradeceria si me lo envias al modelo de tu TUNEL A MI CORREO


Por favor mi correo es alvaroraul2000@yahoo.com

Que tal Laurocordero, en primera dejame agradecerte por subir información importante al foro puesto que asi se tiene la oportunidad de ver otros puntos de vista. Respecto al modelo y la hoja de calculo la revise y te comento lo siguiente (te aclaro que aun soy estudiante):

1. Veo que usaste algunos criteros como el de protodyakonov y Terzaghi para la caracterización del macizo, sin embargo, los factores de seguridad que utilizaste a mi parecer son un poco excesivos, puesto que no hay carga viva dado que se trata de un tunel (a menos que sea un tunel somero) y asi, la variabilidad tanto de cargas muertas como vivas son pocas por lo que los factores pueden reducirse un poco (recordemos que los factores de carga son de ciertas magnitudes por la incertidumbre de las cargas precisamente, por que para los de resistencia existen los de diseño).

2. La aplicación de cargas la realizaste en dirección a la gravedad y creo que mas bien deberían ser aplicadas perpendiculares al plano (en este caso al elemento shell) puesto que al excavarse el tunel, ya sea por medio de explosivos o maquinaria, es muy probable que queden oquedades entre el macizo rocoso y el lecho superior del arco de concreto y estas oquedades se deben rellenar con algun materia (relleno fluido o algo por el estilo). Para no perder el punto, creo que la presión que ejerce el macizo rocoso sobre el ademe es mas bien perpendicular a cada uno de los elementos por la liberación de esfuerzos causados por la excavación del propio tunel, es decir, tiende a cerrarse.

Te comento lo anterior y te sugiero que igual lo revises como un marco discretizado en elementos frame en SAP2000 a ver que resultados te arroja. Respecto al Plaxis, el software es carisimo pero he escuchado muchisimas bondades para este tipo de problemas puesto que se le pueden asignar comportamientos de cedencia al suelo en cuestión y en caso de tener flujo de agua, también es simulable en plaxis, cosa que hasta donde yo se no es posible en SAP.

Como detalle extra, en el caso de un tunel el cual no quisiera mencionar para no herir suceptibilidades, se tuvieron problemas por el empuje del suelo (en este caso es suelo) en la base del mismo, es decir, a todo lo largo de la estructura de pavimento, lo cual nos habla de esfuerzos de tensión en la roca que también deberían ser estudiados. Todo esto en cuanto al diseño del ademe. Acepto todos los comentarios y sugerencias (incluso que me digan que debo leer mas). Hay un libro que no he podido conseguir que se llama "Diseño geotécnico de túneles" y que trata muy bien este tema.

Saludos

Hola... sabes soy algo nueva usando el sap todavia estudio y pues nos dejaron como trabajo final hacer un tunel en sap 2000 pero la verdad no tengo ni idea de como empezar a modelarlo es un tunel tipo boveda y quisiera saber si puedes ayudarme

holas Lauro
estoy revisando tus archivos, estoy que modelo en el sap un tunel de seccion tipo herradura, aun tengo dudas en lo que respecta a las cargas del terreno, puedo visualizar tu modelamiento, pero no puedo descargar en archivo excel donde detallas las cargas , me lo podras enviar?

SALUDOS

Hola, en realidad y según mi experiencia, debería afinarse más el análisis y diseño de túneles desde el punto de vista de la ingeniería estructural. SAP2000 a pesar de ser un buen progama de análisis y diseño (de hecho es mi herramienta de trabajo habitual) queda corto cuanto se trata de analizar una estructura de sostenimiento en su relación con túneles o suelos excavados, existiendo implicancia geológica-geotécnica que el mismo continuo (macizo rocoso) aporta a sostenemiento estructural. Si bien teorías como Terzaghi y otros más modernos ayudan a establecer cargas verticales y horizontales, el diseño con solo SAP no basta y considerar un modelo con estas cargas sobre la cimbra o cercha puede ser conservador en muchos casos o lo contrario en otros. Cuento en mi oficina con el programa Plaxis, aunque no lo sé utilizar aún, de lo que leído y comentado con expertos geotécnicos, Plaxis considera otros aspectos como el mismo ángulo de fricción, cohesión, viscocidad, dilatancia, etc, que comúnmente nosotros como estructurales desconocemos o no utilizamos y SAP no incluye. Módulos de elasticidad, Poisson o módulo de corte son parámetros que deben caracterizar al macizo rocoso (distinto a hablar de roca) y que SAP si considera cuando se define un material hasta curvas de deformación son posibles (pero casi nadie sabe cómo usar o no hace uso de estas herramientas), el grado de deformabilidad de una roca depende de todos estos parámetros y más, que he tratado de considerar de alguna manera en SAP pero que lastimosamente no he hallado los resultados esperados.... Recientemente estuve analizando un modelo con shells que simulan el macizo y frames que simulan la cercha o cimbra (perfil en acero HEB) por un proyecto que estoy llevando, resulta que aparentemente no necesitaría cimbra ya que por sí sola la roca se autosostiene por los efectos compresivos hacia la zona hueca del macizo donde se pretender sostener, como es obvio y que SAP obtiene bien desde el punto de vista cualitativo. Pero SAP no tiene la capacidad, porque no está configurado para ellos (aún?, no sé a futuro!), de determinar cuñas de desprendimiento del macizo que si podría ocurrir y cargar libremente sobre la cercha y que Plaxis podría determinar.
Dentro del modelo experimental que indico, no solo he modelado el macizo como un continuo con shells (también podría haberlo hecho con solids sin ninguna dificultad), sino que, tratando de acercarme más a la realidad del fenómeno, he limitado ese macizo, según teoría geotécnicas que me han asesorado expertos en la materia, de manera que su contorno represente el bulbo teérico de carga sobre la cercha, pero conectándolo con el resto del macizo mediante resortes radiales y tangenciales que representarían la conexión por contacto y fricción con el resto del macizo no influyente, ya que si nos ponemos a pensar, la fricción en la zona de desprendimeinto juega un papel para disminución de cargas gravitatorias sobre el sostenimiento, aquello es diferente y más cercano a la realidad que solo considerar una cercha con cargas teóricas. El modelar el macizo en contacto con la cercha mediante shells, se logra que se distrbuyan cargas por contacto perpendicular o normal como correctamente sugería algún forista.
En resumen, lo que les he comentado, es para darles una idea de la complejidad de analizar una estructura de este tipo con solo SAP, es necesario investigar un poco más sobre la caracterizacón geológica y parametros geotécnicos que deben incluirse dentro de nuestros análisis de manera que se tienda a un diseño técnico y económico. Seguiré exoerimenadno o afinando este modelo tratando de caracterizar el material que simularía mi macizo de manera que logre mayor deformabilidad interna y su grado de afectación sobre la cercha, semejante al efecto de convergencia o relajación que el macizo experimenta luego de haber sido excavado (que algún geólogo me explicaba y de lo que he leído en papers)
Me gustaría sabre si alguien en el foto comparte estos criterios y experiencia para ver cómo todos podemos seguir avanzando.
Les agradezco haber abierto este tema, mi contingente por ahora se basa en mi experiencia por lo que me he atrevido a sugerir con el mayor entusiasmo y ganas de aportar.
Saludos desde Ecuador.

Han hecho alguna vez un tunel en 2D, mediante el metodo viga-resorte en sap2000???

los valores debe estar proporcionados por el estudio de geotecnia o mecánica de suelos, puesto que al programa hay que introducir ciertas propiedades y lo más importante de que se buscará un artificio de instrucción de cargas como presión subpresión, cargas normales y tangenciales a la cúpula, resortes lineales que simulas la fricción del suelo resortes no lineales que simulan la compresión del suelo(gap),etc

Se debe definir que es lo que se desea calcular; Los esfuerzos en el material del suelo (roca) o en un recubrimiento tubular que soporte las cargas del suelo. El modelo para un túnel debe de ser mas completo.