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Hoja1ALCANTARILLAS TUBULARESPROYECTO:MEJORAMIENTO CARRETERA ABRALAJAS-NUEVO CHIRIMOTOFECHA:MAYO 2007LA TEORIA DEL ESCURRIMIENTO CRITICO APLICADA A TUBOS CIRCULARESa) Clculo de dimetrosLa carga que produce la velocidad crtica es igual a 0.3113 D, en la que D es el dimetro del tuboen metros. La ecuacin es vlida slo cuando la superficie del agua en la represa coincide con laparte superior del tubo y cuando tiene una pendiente tal que no se produce remanso debido a lafriccin.Hv = v / 2gVc = 2 g . HvHv = 0.3113 D, g = 9.81 m/sDVc = 2 * 9.81 * 0.3113 DVc = 2.471 * D/Clculo del rea (A) en la seccin crtica:La profundidad de la seccin crtica es:Yc = D - Hv = D - 0.3113 D = 0.6887 DYc = 0.6887 DCon esta profundidad calculamos el rea, y con la velocidad crtica conocida se determinar ladescarga:Qc = Ac.Vc ; Para Yc = 0.6887 D, Ac = 0.5768 DQc = (0.5768 D) ( 2.471 D/)Qc = 1.425 DDe esta ecuacin se calcula el dimetro del tubo, teniendo como dato el gasto:DQ1.425ALCANTARILLA 2+050Q1 =0.41m/sD1 =0.411.425D1 =0.61 mD1 =24.30plgAdoptamos =36 'AP-088+910TMC366.10IZQUIERDA-DERECHAALCANTARILLA 7+300AP-099+390TMC366.10IZQUIERDA-DERECHAQ4 =0.81m/s11AP-109+550TMC366.10IZQUIERDA-DERECHAD4 =0.8112AP-11TMC366.10IZQUIERDA-DERECHA1.42513AP-12TMC366.10IZQUIERDA-DERECHAD4 =0.80 mD4 =31.91plg14AP-13TMC366.10IZQUIERDA-DERECHAAdoptamos =36 '2+050AP-14TMC366.10IZQUIERDA-DERECHA7+300AP-15TMC366.10IZQUIERDA-DERECHAALCANTARILLA 7+5307+530AP-16TMC366.10IZQUIERDA-DERECHAQ5 =0.52m/s7+710AP-1713+010TMC366.10IZQUIERDA-DERECHAD5 =0.528+2101.4258+910D5 =0.67 mD5 =26.73plg9+390Adoptamos =36 '9+55010+220ALCANTARILLA 7+71010+380Q5 =0.49m/s11+280D5 =0.4911+9501.42512+590D5 =0.65 mD5 =26.10plg12+890Adoptamos =36 '13+010ALCANTARILLA 8+210Q5 =0.77m/sD5 =0.771.425D5 =0.78 mD5 =31.27plgAdoptamos =36 'ALCANTARILLA 8+910Q5 =0.63m/sD5 =0.631.425D5 =0.72 mD5 =28.86plgAdoptamos =36 'ALCANTARILLA 9+39010+220Q5 =1.00m/s10+380D5 =1.0011+2801.42511+950D5 =0.87 mD5 =34.72plg12+590Adoptamos =36 '12+890ALCANTARILLA 9+550Q5 =0.48m/sD5 =0.481.425D5 =0.65 mD5 =25.88plgAdoptamos =36 'ALCANTARILLA 10+220Q5 =0.45m/sD5 =0.451.425D5 =0.63 mD5 =25.22plgAdoptamos =36 'ALCANTARILLA 10+380Q5 =0.55m/sD5 =0.551.425D5 =0.68 mD5 =27.33plgAdoptamos =36 'ALCANTARILLA 11+28010+220Q5 =1.00m/s10+380D5 =1.0011+2801.42511+950D5 =0.87 mD5 =34.72plg12+590Adoptamos =36 '12+890ALCANTARILLA 11+950Q5 =0.64m/sD5 =0.641.425D5 =0.73 mD5 =29.04plgAdoptamos =36 'ALCANTARILLA 12+590Q5 =0.93m/sD5 =0.931.425D5 =0.84 mD5 =33.72plgAdoptamos =36 'ALCANTARILLA 12+890Q5 =0.78m/sD5 =0.781.425D5 =0.79 mD5 =31.43plgAdoptamos =36 'ALCANTARILLA 13+010Q5 =1.05m/sD5 =1.051.425D5 =0.89 mD5 =35.40plgAdoptamos =36 'a) Clculo de pendientesConocido el rea hidrulica de la alcantarilla, se calcular la pendiente necesaria para permitir queel agua pase por la seccin crtica sin que produzca remanso. Se utilizar la formula de Manningporque es una ecuacin que toma en cuenta la friccin del agua contra el tubo.v R.S, despejando "S" se obtiene:nS = v . n Rn = 0.021 ( rugosidad para tubos corrugados)R = Radio hidrulico = Area hidrulicapermetro mojadoR =0.5768 D R =0.2946 D1.9578 Dv =( 2.471 D / ) = 6.1077 DLuego:S =( 6.1077 D ) ( 0.021 ) ( 0.2946 D )S =0.013734D /Expresado en porcentaje, resulta:S =1.3734D /Luego, las pendientes para las alcantarillas diseadas son las siguientes:ALCANTARILLAS 36"D =36 '=0.914 mS =1.3734(0.914)S =141.50 %ASUMIMOS: S =2%Rasante de fondo en las alcantarillasLa rasante que se le da al fondo de la alcantarilla, siempre se hace lo suficientemente baja paradrenar toda el agua superficial del terreno adyacente aguas arriba y an ms si la cota de salida lapermite..
Hv
Yc
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