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• Roberto Alejandro Santillan Seopa

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

MONOGRAFIA N°1

“Estructura Metálica Compuerta Radial” ALUMNO: SANTILLAN SEOPA, ROBERTO ALEJANDRO CÓDIGO:

20080324G

DOCENTE: ING. SARMIENTO SARMIENTO, ENRIQUE CURSO:

TECNOLOGÍA DE LA SOLDADURA I (MC – 234 A)

Lima, febrero del 2021

INDICE

Planteamiento del problema…………………………………………………………………………………… 01

Objetivos…………………………………………………………………………………………………………………. 02

Marco teórico…………………………………………………………………………………………………………… 03

Plan de trabajo…………………………………………………………………………………………………………. 04

Diagrama de Gantt……………………………………………………………………………………………………. 05

Conclusiones……………………………………………………………………………………………………………. 06

Planteamiento del Problema Las obras de toma o bocatomas son las estructuras hidráulicas construidas sobre un río o canal con el objeto de captar, es decir extraer, una parte o la totalidad del caudal de la corriente principal. Las bocatomas suelen caracterizarse principalmente por el Caudal de Captación, el que se define como el gasto máximo que una obra de toma puede admitir. Así por ejemplo, el caudal de captación de la bocatoma Los Ejidos, sobre el río Piura, Proyecto Chira-Piura, es de 60 m3 /s. El tema de las bocatomas es siempre actual. En el Perú hay en operación un gran número de obras de toma para aprovechamiento hidráulico. El diseño de estas estructuras es casi siempre difícil y debe recurrirse tanto a métodos analíticos como a la investigación en modelos hidráulicos. La observación y análisis del comportamiento de las obras de toma en funcionamiento es muy importante. Los problemas que se presentan en una bocatoma son mucho más difíciles cuando se capta agua desde un río que cuando se hace desde un cauce artificial (canal). Es al primer caso al que nos referiremos principalmente de acá en adelante. Es necesario tener presente que la bocatoma es una estructura muy importante para el éxito de un proyecto. Si por una razón u otra se produce una falla importante en la obra de toma, esto significaría la posibilidad del fracaso de todo el Proyecto de Aprovechamiento Hidráulico. En consecuencia, tanto el diseño como la construcción, la operación y el mantenimiento de una obra de toma deben ofrecer el máximo de seguridad. El diseño de una obra de toma puede ser un problema muy difícil, en el que debe preverse la interacción estructura-naturaleza. La obra de toma, cualquiera Arturo Rocha Felices La Bocatoma 3 que sea su tipo, es un elemento extraño en contacto con el agua. Es decir, que la estructura va a producir inevitablemente alteraciones en el medio natural circundante y, a la vez, la naturaleza va a reaccionar contra la obra. Esta interacción que se presenta al construir la obra, y en el futuro al operarla, debe ser prevista y contrarrestada oportuna y debidamente. La estabilidad y la vida de una bocatoma están asociadas al concepto de Avenida de Diseño. Tradicionalmente se ha usado el concepto de Avenida de Diseño para designar el máximo caudal del río que una bocatoma puede dejar pasar sin sufrir daños que la afecten estructuralmente. Más adelante Para verificar si es correcto usar soldadura en la unión de estos elementos estructurales usaremos la calificación de procedimiento respectiva presente en la norma American Society of Mechanical Engineers (ASME SECC. IX), realizando las probetas, ensayos requeridos y presentando los resultados. Se espera que esta forma de unión sea correcta de acuerdo a norma y efectiva en reducir precio y costos. 1

Objetivos

Objetivo General Lograr que la soldadura sea capaz de resistir las cargas y esfuerzos presentes en estas estructuras, al seguir los procedimientos especificados en normas.

Objetivos Específicos

•

Reconocer los distintos problemas que se pueden encontrar en una soldadura, conocer su origen y saber hasta qué punto son válidas estas fallas, según el campo donde se vaya a utilizar.

•

Dar a conocer el procedimiento de evaluación de la soldadura para una estructura de compuerta radial.

•

Reconocer el problema, seleccionar el diseño apropiado y utilizar el cálculo según las especificaciones señaladas en las normas.

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Marco Teórico Aceros al Carbono Las propiedades físicas de los aceros y su comportamiento a distintas temperaturas dependen sobre todo de la cantidad de carbono y de su distribución. Antes del tratamiento térmico, la mayoría de los aceros son una mezcla de tres sustancias, Ferrita, Perlita y Cementita. La Ferrita, blanda y dúctil, es hierro con pequeñas cantidades de carbono y otros elementos en disolución. La Cementita, es un compuesto de hierro con el 7% de carbono aproximadamente, es de gran dureza y muy quebradiza. La Perlita es una mezcla de ferrita y cementita, con una composición específica y una estructura característica, sus propiedades físicas con intermedias entre las de sus dos componentes. La resistencia y dureza de un acero que no ha sido tratado térmicamente depende de las proporciones de estos tres ingredientes, cuanto mayor es el contenido en carbono de un acero, menor es la cantidad de ferrita y mayor la de perlita: cuando el acero tiene un 0,8% de carbono, está por compuesto de perlita. El acero con cantidades de carbono aún mayores es una mezcla de perlita y cementita. Hierro El hierro era conocido y utilizado para los propósitos ornamentales y para armas en edades prehistóricas, el espécimen más temprano todavía existente es un grupo de cuentas férricas oxidadas encontradas en Egipto, en el año 4000 A.C. El termino arqueológico, edad férrica, solo aplicaba propiamente al periodo cuando se uso el hierro extensivamente para los propósitos utilitarios, como para herramientas, así como para la ornamentación. Es un metal blando, dúctil y maleable cuyo peso específico es de 7.86 y su punto de fusión es de 1500 °C, antes de fundirse se reblandece y se puede trabajar. Todos los productos obtenidos con el hierro y sus aleaciones se denominan productos siderúrgicos. Para la obtención del hierro son necesarios minerales ferrosos y otras materias como fundentes y carbón. Los minerales de hierro más importantes son: magnetita, oligisto, limonita y siderita. Como ya se he venido diciendo, el hierro es el elemento esencial para la producción del acero, el cual está compuesto en un 78% como mínimo de Fe, el hierro posee una gran cantidad de propiedades favorables para la construcción, y por ello después del concreto, es llamado como el esqueleto de las estructuras.

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DISEÑO DE LA COMPUERTA RADIAL

1.1 Gestión del Proyecto

1.2 Contratos

1.1.1 Iniciación

1.2.1 Contrato interno (Área de proyectos)

1.3 Estructura Principal

1.4 Compuerta Radial

1.5 Pruebas

1.6 Informes

1.3.1 Diseño

1.4.1 Diseño

1.5.1 Tintes penetrantes

1.6.1 Dossier de calidad

1.3.2 Materiales

1.4.2 Materiales

1.5.2 Prueba de doblez

1.6.2 Informe final de implementación

1.3.3 Montaje

1.4.3 Montaje

1.5.3 Tracción

1.1.2 Planificación 1.1.2.1Plan de dirección del proyecto 1.1.2.2 Acta de reunión (Kick off) 1.5.4 Inspección visual

1.1.3 Control 1.1.3.1 Informe de avance secuencial

1.1.3.2 Acta de reunión

1.1.4 Cierre

1.1.4.1 Acta de cierre del proyecto

1.1.4.2 Lecciones aprendidas

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Conclusiones Durante los resultados del ensayo de tracción, se comprobaría que el mínimo esfuerzo al que están sometidos las probetas llegara a más de 400 Mpa, mientras que el esfuerzo de rotura del metal base es 400MPa, por esta razón la probeta romperá en el material base • Prever la calidad de la soldadura, de alguna manera, con un documento que nos garantice la homologación del soldador, quien ejecutará el procedimiento, es decir el registro de calificación de soldador (WPQ). • Por inspección visual se reconocería que las probetas de doblez no presentan defectos, tan solo imperfecciones.

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