Memoria de Calculo de Desague

 

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MEMORIA DE CALCULO SISTEMA DE DESAGUE 1.0 CONSIDERACIONES GENERALES DE DISEÑO 1.01 POBLACION: La pob poblac lación ión est estima imada da de acu acuerd erdo o con las pro propied piedade ades s exi existe stentes ntes del centro poblado de Atuncolla es de 1,203 habitantes. Se ha determinado la demanda considerando la información recolectada de campo el cual establece la siguiente cantidad de viviendas e instituciones encontradas. Existen dos sectores sectores bien definidos el cual es el Sector A y el Sector B

De acuerdo a la información presentada previamente se ha procedido a determinar las demandas correspondientes, considerando incluir para determinar la población de diseño a las instituciones educativas, salud, estado, considerando que existen familias o personan que viven en dicha infraestructura .

Población de diseño

 

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Para calcular la población futura o población de diseño se empleó la siguiente relación:  Pf   =  Po  * (1 +  r  * t  / 100)

donde: Pf

=

Población futura

Po R

= =

Población actual Tasa de crecimiento, se asume 1.3%

T

=

Período de diseño en años, se asume 20 años.

1.02 CAUDAL: Dotación Considerando que la zona de estudio es rural y se encuentra sobre los 3,500 msnm en zona sierra, para el e l abastecimiento de agua potable, mediante un sistema se ha considerado conveniente adoptar como dotación promedio de 100 lt/hab/día, con lo cual se garantiza el abastecimiento diario para consumo y es con lo cual se ha calculado los siguientes caudales de diseño. Se muestra a continuación las formulas empleadas para determinar el consumo de agua o demanda de auga:  Demanda Pr omedio  

=

 ( Pfutura * dotación) / 86400

 Dmd  = 1.30 * Demanda   Pr omedio  Dmh = 2.6 * Demanda   Pr omedio

Caudal Domestico.-  Viene a ser el 80% del caudal de consumo de agua. Caudal de Infiltración.- Se estima para el cálculo del caudal de infiltración lo siguiente: •

Infiltración por metro lineal de tuberia : 0.00075 Its/seg x ml.

 

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Se muestra a continuacion el cuadro de caudales correspondientes:

1.02.01 CRITERIOS DE DISEÑO   RED DE DESAGUE O SISTEMA DE ALCANTA ALCANTARILL RILLADO ADO BASES DE CÁLCULO

 

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El diseño hidráulico de la red se basa en las sugerencias del R.N.E y la No Norm rma a Té Técn cnic ica a Na Naci ciona onall de Ed Edifi ifica cació ción n SS-10 100 0 “I “Inf nfrae raest struc ructu tura ra Sanitar San itaria ia par para a pob poblac lacion iones es urb urbana anas” s” que se ind indican ican,, a si co como mo en bibliografía relacionada con el tema: -

Capacidad del Sistema.- Las tuberías deben de ser diseñadas para la conducción del caudal máximo con una altura de flujo (tirante) del 75 % del diámetro de la tube tubería. ría. En ningún caso trabajaran a presión.

-

Las líneas se diseñaran manteniendo velocidades de flujo mínimo de 0.60 m/s para evitar la sedimentación por poca velocidad de arrastre y máxi má xima ma de 3.0 3.0 m/ m/s s co con n el fin de ev evita itarr la er eros osión ión po porr ve veloc locida idades des excesivas; la velocidad máxima admisible en PVC será de 3.00 m/s. Existe el criterio que cuando la velocidad mínima no se cumple, se debe diseñar para logar una fuerza tractiva mínima de 0.1 kg/m2 o de 1 Pascal.

-

Tuberías.- En las calles de 20 m de ancho o menos se proyectara una línea de alcantarillado, de preferencia en el eje de la calle.

-

En las calles o avenidas de más de 20 m de ancho, se proyectara a cada lado de la vía, una línea de alcantarillado, salvo el caso de que se justifique la instalación de una sola línea.

-

La distancia entre la línea de propiedad y el plano vertical tangente al tubo deberá ser como mínimo 1.50m 1.50m..

-

Diámetro mínimo.mínimo.- El diámetro míni mínimo mo de los colectores será de 160 mm para habilitaciones de vivienda y 200 mm para habilitaciones de uso industrial.

-

Las pendiente pendientes s mí mínim nimas as de dis diseño eño de acu acuerd erdo o a los diá diámet metros ros,, serán aquellas que satisfagan la velocidad mínima de 0.60 m/s con el caudal de diseño.

-

Los colectores se proyectaran a una profundidad mínima tal que asegure el drenaje de todos los lotes que den frente a la calle.

FORMULAS EMPLEADAS EN EL CÁLCULO HIDRÁULICO El RNE estipula, que el cálculo hidráulico de las tuberías de

 

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alcan alc anta tarill rillado ado se ha hará rá ut utili iliza zand ndo o fo form rmul ulas as ra raci cion onale ales; s; en consecuencia se empleará la formula de Manning, ecuación de continuidad y las relaciones a sección parcialmente llenas: 2

V =

1

R h3  × S

2

n

Ecuación de Manning:   Q

Ecuación de Continuidad

⇒ Q =

A ×

2 R h3 

1

×S

=  V ×

A

2

n

Los ele elemen mentos tos hidr hidráuli áulicos cos par para a esc escurri urrimie miento ntos s a dife diferent rentes es tirantes en alcantarillas circulares se pueden obtener con las siguientes expresiones:

O

D

R   θ

H

  πθ −   4  360 πDθ Mojado = 2

Area Mojada

Perimetro

=

D

2

   

........ (α)

360

Radio hidraulico Rh

Tirante H =

sen θ  

=

 1 −  4  

D

D   1 − cos θ 2 2

(

........ (β)

θ     2πθ   

360sen

........ (γ )

( ))

CALCULO HIDRÁULICO

........ (θ)

 

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Las alcantarillas circulares se diseñaran para la conducción con una un a alt altura ura de flu flujo jo de dell 75 75% % co como mo máx máxim imo o de la se secc cción ión de dell colector, siendo el excedente de sección suficiente para asegurar  una adecuada ventilación. Teniendo los datos del terreno, determinamos la pendiente que garantice una velocidad de escurrimiento de 0.6 m/s o en su caso una fuerza tractiva de 0.10 kg/m2 ( 1 pascal ) S

T 

 V × =    R

2 3 h

=

2

  n      

 R  * γ   * S 

Entonces, la pendiente final es aquella que se adapte mejor a la pend pe ndien iente te de dell ter terren reno, o, te teni niend endo o siem siempr pre e en co cons nside idera ració ción n la pendiente determinada anteriormente. Cabe indicar que la pendiente mínima al inicio de un tramo en ningún caso esta debe de ser inferior a la mínima determinada a continuación;

 

CAMARAS CAMARA SPa DE BUZONES Para raINSPECCION limp limpia iarr e insp inspec ecci cion onar ar la las s al alca cant ntar arill illas as se pr prov ovee ee de cáma cá mara ras s de ins inspe pecc cció ión. n. Es Esta tas s se ub ubic icar aran an en lo los s sigu siguie iente ntes s casos: 

En el inicio de todo colector.



En todos los empalmes empalmes..



En los cambios de pendientes de colectores. colector es.



En los cambios de dirección.



En los cambios de diámetro



En los cambios de material



En to todo do luga lugarr qu que e sea nec ece esa sari rio o po porr ra raz zon one es de

 

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inspección y limpieza. La separac ión máxima entre las cámaras de inspección (buzones), esta en relación directa con el diámetro de los colectores:  

-----------------------------------------------------

   

Diámetro Separación máxima ----------------------------------------------------150 mm. 80 mts. 200 a 250 mm. 100 mts. 300 a 600 mm. 150 mts. > diámetros 250 mts. -----------------------------------------------------

 

Las características de estos buzones están normadas por el RNE, entre ellos:

-

En las cámaras de inspección en que las tuberías no lleguen al mismo nivel, se deberá proyectar un dispositivo de caída cuando la descarga o altura de caída con respecto al fondo de la cámara sea mayor de 1.00 m, no es tema de diseño.

-

En el fondo de las cámaras de inspección se deberá diseñar  media caña en dirección del flujo, y una pendiente del 25% entre el borde de la media caña y las paredes laterales de la cámara.

-

El diámetro interior de los buzones será de 1.20 m para tuberías hasta de 800 mm de diámetro.

Las cá cáma mara ras s de ins inspe pec cción ción de dell pr proy oye ecto cto se as asu ume men n te teni nien end do en consideración todo lo mencionado anteriormente.

CONEXIONES DOMICILIARIAS. Consis Con sisten ten en ins instala talacio ciones nes que tra transp nsporta ortan n las agu aguas as resi residua duales les de las vi vivi vien endas das ha hast sta a el co cole lect ctor or qu que e pa pasa sa po porr la ca calle lle.. Es Esta ta cone conexi xión ón de debe be ceñirse a las recomendaciones de saneamiento básico para alcanzar un funcionamiento eficiente. Esta conexión consta de tres partes:

Elemento de reunión. Caja de registro prefabricado de concreto cuya forma es rectangular 

 

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de dimensiones según mostrad mostrados os en el cuadro adjunto.

DIMENSIONES DE LA CAJA DE REGISTROS Dimensiones IIn nteriores 0.25 × 0.50 m (10”×20”)

 

Diámetro M Má áximo 100 mm (4”)

Profundidad M Má áxima 0.60 m

0.30 × 0.60 m (12”×24”) 150 mm (6”) 150 mm (6”) 0.45 × 0.60 m (18”×24”) 200 mm (8”) 0.60 × 0.60 m (24”×24”) Fuente: RNE Norma Técnica de Edificación S.100

0.80 m 1.00 m 1.20 m

Sus paredes serán tarrajeadas con mortero cemento: arena (1:5) de 15 mm de espesor, en el fondo llevara una media caña con una pendiente de 2%. Llevaran una tapa de fierro fundido.

Elemento de Conducción Serán con tubos de 4” para conexiones domiciliarias en viviendas familiares famili ares y de 6” en cone conexione xiones s domic domiciliarias iliarias corres correspondi pondientes entes a instituciones públicas o edificaciones donde el aporte domestico lo  justifique. Tendrá una pendiente mínima de 1.5% y no mayor a 10%, deben de estar a la profun profundidad didad neces necesaria aria para que la parte superior superior del tubo pase pa se po porr de deba bajo jo de cu cualq alqui uier er tu tube bería ría de ag agua ua po pota table ble co con n un una a sepa se para ració ción n mí míni nima ma de 10 10”, ”, la pr prof ofun undid didad ad mí míni nima ma de dell tu tubo bo de cond co nduc ucció ción n en la ac acer era a se será rá de 80 cm cm.. Me Medi dida da de desd sde e la pa parte rte superior del tubo, la máxima será de 1.10 m.

Elemento de Empalme Se refiere a la forma de realizar la conexión a los colectores del eleme lement nto o de co cond ndu ucc cció ión. n. Par ara a nu nue estro stro ca caso so se uti tili liz zar ara a el EMP EM PALM LME E DO DOMI MICI CILI LIAR ARIO IO de PV PVC C (T (Te ee Si Sill lla) a) so sold ldad ada a

co con n

pegamento plástico a la tubería del colector, asegurado en ambos lados con abrazaderas. En

los los

plan planos os

y

esp spe ecifi cifica caci cion ones es

domiciliarias se presenta mayor detalle.

té téc cni nica cas s

de

con one exio ione nes s

 

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HOJA DE CALCULO DEL SISTEMA DE DESAGUE