8/18/2019 Criterios de diseños de alcantarillado

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CONTENIDO

CAP IVCRITERIO DE DISEÑO

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Criterio de diseño

CRITERIO DE DISECRITERIO DE DISEÑÑOO

Q = 40 l/sQ = 40 l/s

99.0 m99.0 m

98.6 m98.6 m

L= 120 mL= 120 m

DatosDatos

DiseDiseññoo

DiDiáámetro,metro, SoSotubertuber í íaa

Q ,Q , SoSoterrenoterreno

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Criterio de diseño

CRITERIO DE DISECRITERIO DE DISEÑÑOO –– Objetivo del diseObjetivo del diseññoo

Lograr un diseLograr un diseñño loo lo mas econmas econóómico posiblemico posible, cumpliendo todos, cumpliendo todoslos par los par áámetros de disemetros de diseñño.o.

DiseDiseññooDiDiáámetro,metro, SoSotubertuber í íaa

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Criterio de diseño

CRITERIO DE DISECRITERIO DE DISEÑÑOO -- a) Pendiente ma) Pendiente mí í nimanima

•• Criterio de la velocidad mCriterio de la velocidad míínimanimaSoSotuber tuber ííaa = f (= f (VVmmíínn = 0.6 m/s)= 0.6 m/s)

•• Criterio considerado en la antigua Norma NB688Criterio considerado en la antigua Norma NB688

•• Criterio de la tensiCriterio de la tensióón tractivan tractivaSoSotuber tuber ííaa TT ≥≥ 0.60.6 PaPa Tramos iniciales (arranque)Tramos iniciales (arranque)TT ≥≥ 1.01.0 PaPa Otros tramosOtros tramos

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Criterio de diseño

CRITERIO DE DISECRITERIO DE DISEÑÑOO -- a)a) PendPend. m. mí í nima (tensinima (tensióón tractiva)n tractiva)

SITUACISITUACIÓÓ N MAS DESFAVORABLE N MAS DESFAVORABLE

Q

q 

q/Q = 0.10 - 0.15 (NB688)

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Criterio de diseño

CRITERIO DE DISECRITERIO DE DISEÑÑOO -- a)a) PendPend. m. mí í nima (tensinima (tensióón tractiva)n tractiva)

T = TensiT = Tensióón tractiva (n tractiva (PaPa))ρρ = Densidad del agua = 1000= Densidad del agua = 1000 kgkg/m3/m3

g = Aceleracig = Aceleracióón de la gravedad = 9.81 m/s2n de la gravedad = 9.81 m/s2

rhrh = Radio hidr = Radio hidr ááulico (m) para la situaciulico (m) para la situacióón mn máás desfavorable (q/Q=0.10s desfavorable (q/Q=0.10--0.15)0.15)

Por tabla (Por tabla ( prop prop. Hidr . Hidr ááulicas)ulicas) rhrh (0.15) = 0.611.D/4(0.15) = 0.611.D/4So = Pendiente de la tuber So = Pendiente de la tuber íía (m/m)a (m/m)

T=T= ρρ..g.rh.Sog.rh.So ==>==> SoSommíínn = T / (= T / (ρρ..g.rhg.rh))

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Criterio de diseño

CRITERIO DE DISECRITERIO DE DISEÑÑOO -- a)a) PendPend. m. mí í nima (tensinima (tensióón tractiva)n tractiva)

P endient e mí nima = f ( t ensión t r act iv a )

Pendiente del terreno

P endient e del t er r eno

SmSm í ínn >> SterrenoSterreno StuberStuber í íaa==SmSm í ínn

SterrenoSterreno >> SmSm í ínn StuberStuber í íaa==SterrenoSterreno

Pendient e m í nima = f ( t ensión t r act iv a )

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Criterio de diseño

CRITERIO DE DISECRITERIO DE DISEÑÑOO -- b) Pendiente mb) Pendiente mááximaxima

SoSommááxx = f (= f (VVmaxmax = 5 m/s)= 5 m/s)

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Criterio de diseño

CRITERIO DE DISECRITERIO DE DISEÑÑOO -- c) Tirante de aguac) Tirante de agua

dd ≤≤ 0.75.D0.75.D

dd ≤≤ 0.50.D (Si V >0.50.D (Si V > VcVc))

VcVc = 6.= 6.√√(g.Rh(g.Rh))

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Criterio de diseño

CRITERIO DE DISECRITERIO DE DISEÑÑOO -- d) Did) Diáámetro mmetro mí í nimonimo

DDmmíínn == 44””

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Criterio de diseño

EjemploEjemplo

Diám. ComercialesVelocidad crítica

Pendiente

(m/m)T0.15

(Pa)

*

Vll

(m/s)

**

q0.75D(l/s)

***

T0.15

(Pa)

*

Vll

(m/s)

**

q0.75D(l/s)

***

T0.15

(Pa)

*

Vll

(m/s)

**

q0.75D(l/s)

***

T0.15

(Pa)

*

Vll

(m/s)

**

q0.75D(l/s)

***

T0.15

(Pa)

*

Vll

(m/s)

**

q0.75D(l/s)

***

0,0014   0,63   0,51 32,93

0,0015 0,67 0,53 34,08

0,0016   0,60   0,48 21,65 0,72 0,55 35,20

0,0017 0,64 0,50 22,31 0,76 0,56 36,28

0,0018 0,67 0,51 22,96 0,81 0,58 37,33

0,0019 0,71 0,53 23,59 0,85 0,60 38,36

0,0020   0,60   0,47 13,35 0,75 0,54 24,20 0,90 0,61 39,35

0,0021 0,63 0,48 13,68 0,79 0,56 24,80 0,94 0,63 40,33

0,0022 0,66 0,49 14,00 0,82 0,57 25,38 0,99 0,64 41,27

0,0023 0,69 0,50 14,31 0,86 0,58 25,95   1,03   0,66 42,20

0,0024 0,72 0,51 14,62 0,90 0,59 26,51 1,08 0,67 43,11

0,0025 0,75 0,52 14,92 0,94 0,61 27,06 1,12 0,68 44,000,0026 0,78 0,53 15,22 0,97 0,62 27,59 1,17 0,70 44,87

0,0027   0,61   0,45 7,20 0,81 0,54 15,51   1,01   0,63 28,12 1,21 0,71 45,72

0,0028 0,63 0,46 7,33 0,84 0,55 15,79 1,05 0,64 28,64 1,26 0,72 46,56

0,0029 0,65 0,46 7,46 0,87 0,56 16,07 1,09 0,65 29,14 1,30 0,74 47,39

0,0030 0,67 0,47 7,59 0,90 0,57 16,35 1,12 0,66 29,64 1,35 0,75 48,20

0,0031 0,70 0,48 7,72 0,93 0,58 16,62 1,16 0,67 30,13 1,39 0,76 49,00

0,0032 0,72 0,49 7,84 0,96 0,59 16,88 1,20 0,69 30,61 1,44 0,77 49,78

0,0033 0,74 0,50 7,96 0,99 0,60 17,15 1,24 0,70 31,09 1,48 0,79 50,550,0034 0,76 0,50 8,08   1,02   0,61 17,40 1,27 0,71 31,55 1,53 0,80 51,31

0,0035 0,79 0,51 8,20 1,05 0,62 17,66 1,31 0,72 32,02 1,57 0,81 52,06

0,0036 0,81 0,52 8,32 1,08 0,63 17,91 1,35 0,73 32,47 1,62 0,82 52,80

0,0037 0,83 0,52 8,43 1,11 0,64 18,15 1,39 0,74 32,92 1,66 0,83 53,53

0,0038 0,85 0,53 8,54 1,14 0,64 18,40 1,42 0,75 33,36 1,71 0,84 54,25

0,0039 0,88 0,54 8,65 1,17 0,65 18,64 1,46 0,76 33,80 1,75 0,85 54,95

0,0040   0,60   0,42 2,97 0,90 0,55 8,77 1,20 0,66 18,88 1,50 0,77 34,23 1,80 0,87 55,65

0,0045 0,67 0,44 3,15   1,01   0,58 9,30 1,35 0,70 20,02 1,69 0,81 36,30 2,02 0,92 59,03

0,0048 0,72 0,46 3,26 1,08 0,60 9,60 1,44 0,72 20,68 1,80 0,84 37,49 2,16 0,95 60,97

0,0050 0,75 0,47 3,32 1,12 0,61 9,80 1,50 0,74 21,10 1,87 0,86 38,27 2,25 0,97 62,22

0,0060 0,90 0,51 3,64 1,35 0,67 10,73 1,80 0,81 23,12 2,25 0,94 41,92 2,70 1,06 68,16

Vc = 5,15 m/s ****12'' = 300 mm4'' = 100 mm 6'' = 150 mm 8'' = 200 mm 10'' = 250 mm

Vc = 2,97 m/s **** Vc = 3,64 m/s **** Vc = 4,20 m/s **** Vc = 4,70 m/s ****

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Criterio de diseño

CRITERIO DE DISECRITERIO DE DISEÑÑOO

Q = 30 l/sQ = 30 l/s

99.00 m99.00 m

98.65 m98.65 m

L= 120 mL= 120 m

DatosDatos

SmSm í ínn1212”” = 0.0023 m= 0.0023 m//mm

StuberStuber í íaa==SterrenoSterreno=0.0029 m=0.0029 m//mm

Q= 40 l/s ,Q= 40 l/s , SoSoterrterr =0.0029 m/m=0.0029 m/m

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Criterio de diseño

EjemploEjemplo –– ComparaciComparacióón econn econóómicamica

Se tiene 2 alternativas:Se tiene 2 alternativas:

•• D =10D =10””, So=0.006 m/m, So=0.006 m/m•• D =12D =12””, So=0.0029 m/m, So=0.0029 m/m•• Adoptar ancho de zanja 0.8 (NB acAdoptar ancho de zanja 0.8 (NB acáá pite 4.5.6) pite 4.5.6)

•• Realizar una comparaciRealizar una comparacióón econn econóómicamicaCosto adicional por pendienteCosto adicional por pendiente

•• Costo excavaciCosto excavacióón = 1.61n = 1.61 $us$us/m3/m3

Costo adicional por diCosto adicional por diáámetro de tuber metro de tuber ííaa•• D250D250 = 8.39= 8.39 $us$us/ml/ml•• D300D300 = 10.35= 10.35 $us$us/ml/ml

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Criterio de diseño

EjemploEjemplo –– ComparaciComparacióón econn econóómicamica –– Costo volumen de excavaciCosto volumen de excavacióón adicionaln adicional

S1=0.0029

S2=0.006

 V1 V2

Δ V =V2 - V1

Δ V = 17.8

Δcosto excavación = 17.8 * 1.61

Δcosto excavación = 28.6 $us.

L = 120 m

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Criterio de diseño

EjemploEjemplo –– ComparaciComparacióón econn econóómicamica –– Costo de tuberCosto de tuberí í aa

•• D250 = 8.39 * 120 = 1006.8D250 = 8.39 * 120 = 1006.8 $us$us•• D300 = 10.35 * 120 = 1242D300 = 10.35 * 120 = 1242 $us$us

ΔΔcosto tuber costo tuber íía (D=12a (D=12””) = 235.2) = 235.2 $us$us

Δcosto excavación (D=10”) = 28.6 $us.