CALCULO DE ALCANTARILLAS DE MARCO.xls.pdf

UBICACION: Distrito Chontali- Provincia Jaen - CajamarcaCALCULO DEL TIRANTE MÁXIMO EN FUNCIÓN DEL CAUDAL DE MÁXIMA AVENIDA

Debido a la falta de información hidrometereológica en determinadas zonas que justifiquen el diseño hidráulico de las estructurasproyectadas, se plantean métodos de calculo empíricos en base a observaciones y parámetros determinados de acuerdo a lascaracterísticas geomorfológicas y de cobertura vegetal de la zona donde se ubica el proyecto.Con la finalidad de obtener la altura máxima que tendrá el tirante se calcularán los caudales instantáneos por medio de diferentesmétodos empíricos, de esta forma determinaremos el MÁXIMO CAUDAL.Luego con este caudal, calculado utilizando la formula de Manning, obtendremos una nueva altura de agua, que será mayor a lamarca de la huella dejada por el agua en una máxima avenida.mismas están en función del material del cauce.

Areaestimadas Caudal Parcial

N° Inicia Termina L (m) Quebrada has. C I Qq (m3/s)1 0+560.00 5.00 Alc. N° 01 10.00 0.40 4.9 0.054862 0+695.00 5.00 Alc. N° 02 14.00 0.40 4.9 0.076813 1+200.00 5.00 Alc. N° 03 12.00 0.40 4.9 0.065834 2+208.00 5.00 Alc. N° 04 15.00 0.40 4.9 0.082295 3+540.00 5.00 Alc. N° 05 10.00 0.40 4.9 0.054866 3+927.00 5.00 Alc. N° 06 12.00 0.40 4.9 0.065837 5+003.00 5.00 Alc. N° 07 14.00 0.40 4.9 0.076818 5+542.00 5.00 Alc. N° 08 11.00 0.40 4.9 0.06035

Aplicando la formula de MANNING Donde :

Q: Caudal en m3/seg.. 2/3 1/2 A: Área hidráulica en m2

A R S P: Perímetro mojado en mR: Radio hidráulico = A/PS: Pendiente de la alcantarillan: coeficiente de rugosidad

B: DISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLAS

nQ =

Caudal de Diseño para Alcantarillas que cruzan Quebrada en mayor caudal 0.093(*) A este caudal, se ha sumado el caudal que trae la cuneta

0.079

0.093

Caudal Maximo en Alcantarillas

0.076

0.093

4.- DISEÑO DE ALCANTARILLAS

VariablesTramo Alcantarilla

CALCULO HIDROLÓGICO

PROYECTO: MEJORAMIENTO DEL CAMINO VECINAL CRUCE CHONTALI - PACHAPIRIANA DISTRITO DE CHONTALI -JAEN - CAJAMARCA.

0.0630.0680.0850.067

A: CALCULO DE LOS CAUDALES DE DISEÑO

Cuadro de caudales que pasaran por las alcantarillas, originados por el paso de quebradas omanantiales, haciendo mayor el caudal agregado a la cuneta

0.065

Caudal Alcant.Qq (m3/s) (*)

Cudal Total

ViaCunetaCaudal de Quebrada

Via

Total

Caudal de Quebrada

Caudal deCuneta

Perfil Longitudinal

Planta Caudal

N° " n "1 Tierra común nivelada. 0.0202 Roca lisa y uniforme 0.0803 Roca con salientes y entrantes 0.0404 Lecho pedregoso y bordes enyerbados 0.0305 Plantilla de tierra, taludes ásperos 0.0306 revestidos de: Concreto áspero o bituminoso 0.0177 Piedra lisa 0.0208 Pasto bien mantenido, profundidad de Flujo:

-Mayor a 15.24 cm 0.040 -Menor a 15.24 cm 0.060

9 Concreto Liso 0.013

1.- Caudal de Diseño para alcantarillas: Nº 01, 02,03,04,05,06,07,08.Q= 0.1 m3/seg. Es el Caudal maximo (entre las Nº 01, 02,03,04,05,06,07,08.Q= 0.20 m3/seg. (factor de diseño: 2)

1.- DATOS DE DISEÑOQ max: Caudal Máximo =

S: Pend. Alcant. O Pend paso de agua =n: Coef de fricción o Rugosidad =

2.- SECCIÓN DEL OJOAsumiendo Valores, con la condicion de: e b e

h = 1.50 x bDonde: e°

Ancho: b = 0.60Altura: h = 0.70

Con la condicion que : e°Asumimos :

e = 0.20e° = 0.20

Con lo que se obtiene: B = mH = m

3.- CAPACIDAD DE LA ALCANTARILLALa capacidad la calculamos con la formula de MANNING

A= 0.4212 m2 Remplazando:P= 2.004 m Q= m3/seg.R= 0.2102 m Se Verifica entonces que:S= 0.0010 Q= m3/seg.n= 0.0130

Qmax.= m3/seg.



- Alc. N° 01 - 02 - 03 - 04 - 05 - 06 - 07 - 08.

(Concreto)0.013

Alcantarilla N° 01, 02, 03

Adoptamos:

m3/seg.

0.200 m3/seg.

Valores de "n" para la formula de MANNING

B

(Dato de Alcantarilla N° 01)0.2000.001

h

C: DISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLA TIPO MARCO QUE CRUZAN LA VÍA

%

Ok Cumple0.200

1.001.10

>

0.362

H

Alcantarilla N° 04, 05, 06

0.013%

TIPO DE MATERIAL

0.362

(Concreto)0.001

2.- SECCIÓN DEL OJOSiguiendo el procedimiento Anterior de alcantarilla N° 01, se verifica que:Donde: Ancho: b = 0.60 m Con lo que se obtiene:

Altura: h = 0.70 m B = 1.00 me = 0.20 m H = 1.10 m

e° = 0.20 m


A= 0.4212 m2 Remplazando:P= 2.00 m Q= m3/seg.R= 0.2102 m Se Verifica entonces que:S= 0.0010 Q= 0.362 > 0.200 m3/seg.n= 0.0130



2.- SECCIÓN DEL OJOSiguiendo el procedimiento Anterior de alcantarilla N° 01, se verifica que:Donde: Ancho: b = 0.60 m Con lo que se obtiene:

Altura: h = 0.70 m B = 1.00 me = 0.20 m H = 1.10 m

e° = 0.20 m


A= 0.4212 m2 Remplazando:P= 2.00 m Q= m3/seg.R= 0.2102 m Se Verifica entonces que:S= 0.0010 Q= 0.362 > 0.200 m3/seg.n= 0.0130

Con el Caudal maximo: Q = 0.362n = 0.013S = 0.001e = 0.20 Espesor de losa y Paredb = Ancho libre Interno = 0.60h = Alto libre Interno = 0.70

Area = m21.00 Perimetro = m

Se Verifica que: 5

1 n Q . 3

5 1/2 = ..... Ecuacion (I)b S

5

=

Usamos Aprox. Y = 0.90Donde: 0.042 =

Asumimos Y = 0.90 m

Área Mojada: 0.5400 m2Perímetro Mojado: 2.4000 mRadio Hidráulico: 0.2250 mVelocidad del flujo: 0.6707 m/s

y1.10

0.001

Alcantarilla N° 07, 08

0.362

m3/seg.

0.200 m3/seg.

- Alc. N° 01 - 02 -03 - 04 - 05 - 06 - 07 -08

0.60 + 2Y

0.0425

Y

Ok Cumple

(Concreto)

0.60 x Y

Tabulacion de datos:

%0.013

Donde:

0.103

Y

(0.60 + 2Y)

0.362

m3/seg.Ok Cumple

DISEÑO HIDRÁULICO FINAL PARA ALCANTARILLAS TIPO MARCO

m3/s

2( b + 2Y)

2

Verificar el valor: Y

Probamos que:

Con el Caudal maximo: Q = 0.200n = 0.013S = 0.001e = 0.20 Espesor de losa y Paredb = Ancho libre Interno = 0.60h = Alto libre Interno = 0.70

Area = m21.00 Perimetro = m

5

=

Usamos Aprox. Y =Donde: 0.007 =

Asumimos Y = 0.61 m

Área Mojada: m2Perímetro Mojado: mRadio Hidráulico: mVelocidad del flujo: m/s

y

0.60 x Y0.60 + 2Y

0.20110.5464

(0.60 + 2Y)0.610

0.3660

Tabulacion de datos cuando Transporte el Caudal Normal Asumido

Donde:

1.8200

Y

2

1.10

0.0071

0.057Verificar el valor: Y

Probamos que:

m3/s

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