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CONCRETERA TOTAL, S.AOrgullo Nacional

Índice

INTRODUCCION..................................................................................................................................2GENERALIDADES................................................................................................................................2TUBERIAS DE CONCRETO SIN REFUERZO......................................................................................2TUBERIAS DE CONCRETO REFORZADO.........................................................................................2TIPOS DE JUNTAS...............................................................................................................................3Junta Hermética.................................................................................................................................3Juntas Rígidas de Mortero...............................................................................................................3CONTROL DE CALIDAD....................................................................................................................4GEOMETRIAS DE TUBERIAS FABRICADAS POR CONCRETERA TOTAL....................................5MEDIA CAÑAS......................................................................................................................................6ELECCIÓN DE LA TUBERIA.................................................................................................................6CALCULO ESTRUCTURAL DE TUBERIAS ENTERRADAS...............................................................6TIPOS DE INSTALACION....................................................................................................................7TUBOS DE CONCRETO SIN REFUERZO COLOCADOS EN ZANJA TERRAPLENADA..............8TUBOS DE CONCRETO REFORZADO COLOCADOS EN ZANJA.................................................9PROPIEDADES GEOMETRICAS DE LOS TUBOS...........................................................................10ALCANTARILLAS SANITARIAS..........................................................................................................11DETERMINACIÓN DEL TIPO DE SISTEMA DE ALCANTARILLADO............................................11CRITERIOS DE DISEÑO HIDRAULICO DE ALCANTARILLAS.......................................................11ALCANTARILLAS PARA CARRETERAS Y CAMINOS.......................................................................13Alcantarilla con Control de Entrada.............................................................................................13Alcantarilla con control de salida.................................................................................................14Alcantarilla en canales de riego o zanjas de drenajes.............................................................15Alcantarillado Pluvial o Sanitario.................................................................................................16MANEJO E INSTALACION DE TUBERIAS DE CONCRETO...........................................................17Precauciones previas al suministro.............................................................................................17Transporte..........................................................................................................................................17Descarga............................................................................................................................................18Almacenamiento en obra..............................................................................................................18Cimentación de la tubería...............................................................................................................18Equipo para la Instalación de TCR.................................................................................................19Inspección Visual..............................................................................................................................19

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INTRODUCCION

Concretera Total S.A tiene el agrado de presentar a nuestros clientes, el Manual de Tubos de Concreto de sección circular, el mismo contiene normas técnicas, que esperamos que sea de mucha utilidad para consultores y usuarios, como informa-ción indispensable respaldada por una amplia experiencia obtenida en proyectos ejecutados en distintos lugares y condiciones de nuestro país, que están en buen estado de funcionamiento.La información aquí presentada ofrece soluciones técnicas y económicas para la ejecución de obras que genere con�anza y satisfacción a todos nuestros clientes. Por lo anterior es que resumimos en este documento datos técnicos (pruebas de laboratorio) y conceptos generales sobre la fabricación, características y datos de interés general que comprueban nuestro cumpliendo con las normas internaciona-les y calidad del producto.

GENERALIDADES

Concretera Total fabrica tuberías de concreto reforzado y sin refuerzo capaces de soportar presiones internas y cargas externas de relleno, estas tuberías son utiliza-das para conducción y distribución de aguas pluviales y aguas servidas y en todo tipo de obra donde la red va a ser sometida a baja presiones de trabajo.

TUBERIAS DE CONCRETO SIN REFUERZO

Los tubos de concreto sin refuerzo de sección circular son fabricados bajo la norma ASTM C-14 y se clasi�ca de acuerdo con su resistencia como clases I, II Y III utilizados en sistemas pluviales, alcantarillado sanitario, y desechos líquidos industrial. Las tuberías de concreto sin refuerzo son utilizadas en general como conductos con rellenos de alturas moderadas.

TUBERIAS DE CONCRETO REFORZADO

Los tubos de concreto reforzado de sección circular son fabricados bajo la norma ASTM C-76 y se clasi�ca de acuerdo con su resistencia como clases I, II, III, IV, y V y sus principales usos son sistemas pluviales, alcantarillado sanitario, y desechos líquidos industriales, aptos para aquellas situaciones donde se necesita una gran resistencia para soportar grandes rellenos y el transito e vehículos pesados.

Para las Tuberías de Concreto Sin Refuerzo y las Tuberías de Concreto Reforzado se presenta dos tipos de juntas

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TIPOS DE JUNTAS

Junta HerméticaEs la unión entre tubos para asegurar la hermeticidad mediante un empaque de hule (este fabricado bajo las rigurosas normas ASTM C-443) considerando un espacio entre la espiga y la campana.

El empaque de hule presenta larga duración como el tubo mismo y presenta las siguientes ventajas:

1- Rapidez en la colocación: Las zanjas pueden ser rellenadas de inmediato2- Pega hermética: la cual no permite ninguna in�ltración ni ex�ltración 3- Flexibilidad: permite movimiento o asentamiento del tubo sin que se pierda el empaque

Colocación de Junta Hermética

Juntas Rígidas de Mortero

Los selladores de cemento consisten de pasta de cemento o mortero fabricado con una mezcla de cemento, arena y agua para generar una unión impermeable entre las piezas, el proceso de colocado bajo tierra.

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CONTROL DE CALIDAD

En Concretera Total Mantenemos un estricto control de calidad desde la entrada de la materia prima, durante la fabricación, pruebas al producto terminado y en pruebas al producto instalado en obra.Durante la fabricación de nuestros productos se controlan los siguientes aspectos:

- Áreas de acero de refuerzo- Recubrimiento de acero - Diámetros- Longitudes- Espesor de paredes- Acabados

Nuestros tubos avalados por el MTI

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GEOMETRIAS DE TUBERIAS FABRICADAS POR CONCRETERA TOTAL

Diámetro Longitud Longitud Diámetro Espesor de pared

(cm) Longitud Longitud Peso

plg. cm Total (cm) Ú�l (cm) Externo

(cm) Real ASTM C-76 Campana

(cm) Espiga (cm) (Kgs,)

12 30 135 125 42,2 6 5 12 9,5 220 15 38 135 / 260 125 / 250 49,8 6 5,74 14 12,5 320 18 46 135 / 260 125 / 250 59,1 7 6,38 14 13 370 21 53 135 / 260 125 / 250 67,6 7 6,98 13 10 530 24 61 135 / 260 125 / 250 76,2 8 7,59 13 12 630 30 76 135 / 260 125 / 250 93 9 8,88 11 11 970 36 91 135 / 260 125 / 250 114 11,5 10,08 11 10 1320 42 107 135 / 210 125 / 200 131 12 11,46 11,5 15 1420 / 2190 48 122 135 / 210 125 / 200 148 13 12,67 11,5 11,5 1650 / 2780

137 135 / 210 125 / 200 166 14,5 13,92 12,5 11,5 3210 60 152 135 / 210 125 / 200 184 16 15,22 12 10 2500 / 3890 72 183 145 135 218 19 17,76 10 10 3450 84 213 137,7 125 254 20 20,3 12,7 12,7 4475 D D LT LU T E E B - -

Nota:

*Sección 12.2 (ASTM C-76) 12.2, variaciones permisibles para el espesor de pared más/menos 5% o 5 mm

*En los tubos donde se identi�ca dos dimensiones, en la longitud total y longitud útil, es que se tiene disponibilidad en esas dos dimensiones

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MEDIA CAÑAS

Concretera Total también fabrica Media cañas de 15” de diámetro, estas regidas bajo la norma ASTM C-14. (ver tabla de especi�caciones)

Diámetro (plg)

Longitud Útil

Longitud Total Peso (Kg)

12” 1.25 m 1.35 m 160

ELECCIÓN DE LA TUBERIA

La tabla indica la ALTURA MAXINA DE RELLENO sobre la corona del tubo con y sin carga viva, para la resistencia de los tubos dada en la tabla 5.4 y fueron elaboradas bajo los siguientes supuestos

- Peso unitario de los suelos 1700 y 2000 kg/cm³- Carga viva: AASHTO HS-20 - Método de determinación de cargas: “Marston y Spangler”- Factores de Seguridad: ( Ver Tabla)

TABLA DE FS

TUBERIA F,S ASTM C-14 1,35

ASTM C-76 Clase I - IV 1,5

Clase V 1,25

CALCULO ESTRUCTURAL DE TUBERIAS ENTERRADAS

Para proceder a la selección segura de la Tubería de Concreto Reforzado se deberá tener en cuenta los siguientes aspectos fundamentales

1- Cargas vivas 2- Relleno de tierra3- Cargas permanentes

Es necesario evaluar las cargas sobre el tubo y compararla con la resistencia especi�ca de este de manera que garantice un factor de seguridad adecuado.

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TIPOS DE INSTALACION

La carga de tierra transmitida a una tubería depende en gran medida del tipo deInstalación. Tres tipos comunes son:

1- Instalación en zanja2- Instalación en zanja Terraplenada 3- Instalación en Terraplén4- Instalación en zanja inducida en Terraplén

Instalación en ZanjaI

Instalación en ZanjaI

Instalación en Zanja Terraplenada

Instalación en Zanja Terraplenada

Instalación en ZanjaEste tipo de instalación se usa normalmente en la construcción de alcantari-llas, desagües y tuberías de agua. La tubería está instalada en una zanja relativamente estrecha excavado en suelo no perturbado y luego cubierto con relleno que se extiende hasta la super�cie del suelo

Este tipo de instalación se usa normalmente cuando la alcantarilla está instalada en un lecho de arroyos relativa-mente plano o en un camino de drenaje. los la tubería se instala en el suelo original o en el relleno compactado y luego se cubre con un relleno de tierra o terraplén.

Instalación en Terraplén

Instalación en Terraplén

Este tipo de instalación es normalmente utilizado cuando la alcantarilla está instalada en un lecho de arroyo relativamente angosto y profundo o camino de drenaje La tubería se instala en una zanja poco profunda de tal profundidad que la parte superior de la tubería está debajo de la super�cie del terreno natural o relleno compactado y luego cubierto con un relleno de tierra o terraplén que se extiende por encima del nivel del suelo original

Este tipo de instalación se usa donde la super�cie las condiciones di�cultan la instalación de la tubería mediante excavación abierta convencional y métodos de relleno, o donde sea necesario instalar el tubo debajo de un terraplén existente.

Instalación en Zanja inducida en Terraplén

Instalación en Zanja inducida en Terraplén

7 CONCRETE PIPE DESIGN MANUAL


TUBOS DE CONCRETO SIN REFUERZO COLOCADOS EN ZANJA TERRAPLENADA.

Altura de relleno máxima admisibleDIAMETRO CLASE I

o P SIN CARGA VIVA CON CARGA VIVA TIPO DE CAMA TIPO DE CAMA

(in) A B C D A B C D D* 0.0 >20 14.69 12.37 7.93 >20 14.68 12.34 7.87

4” 0.3 17.40 11.32 9.50 6.05 17.39 11.29 9.46 5.98 0.5 18.02 11.11 9.24 5.80 18.01 11.09 9.22 5.73

0.7 18.31 11.29 9.29 5.71 18.29 11.28 9.26 5.65 0.9 17.76 9.34 9.34 5.63 17.75 9.31 9.31 5.58 0.0 14.92 10.66 8.97 5.75 14.90 10.62 8.93 5.65 0.3 12.61 8.22 6.88 4.39 12.59 8.16 6.84 4.27

6” 0.5 13.08 8.07 6.70 4.21 13.07 8.02 6.67 4.09 0.7 13.29 8.20 6.75 4.14 13.26 8.15 6.70 4.03 0.9 12.89 6.78 6.78 4.10 12.88 6.78 6.73 3.97 0.0 11.41 8.15 6.86 4.39 11.38 8.10 6.79 4.24 0.50 0.3 9.65 6.27 5.27 3.34 9.63 6.20 5.17 3.15 0.50

8” 0.5 10.01 6.17 5.12 3.22 9.99 6.11 5.06 3.04 0.7 10.17 6.29 5.16 3.17 10.14 6.23 5.08 3.01 0.9 9.89 5.19 5.19 3.13 9.85 5.11 5.11 2.96 0.0 9.86 7.04 5.93 3.80 9.83 6.98 5.84 3.60 0.50 0.3 8.37 5.43 4.56 2.90 8.54 5.37 4.44 2.66 0.50

10” 0.5 8.67 5.34 4.44 2.78 8.65 5.26 4.33 2.56 0.50 0.7 8.83 5.43 4.47 2.76 8.77

5.36 4.39 2.53 0.50

0.9 8.58 4.51 4.51 2.72 8.52 4.41 4.41 2.50 0.0 9.34 6.67 5.62 3.60 9.80 6.60 5.52 3.38 0.50 0.3 7.93 5.17 4.31 2.73 7.90 5.06 4.22 2.46 0.60

12” 0.5 8.21 5.04 4.22 2.66 8.19 4.98 4.09 2.40 0.50 0.7 8.37 5.15 4.25 2.62 8.32

5.10 4.12 2.38 0.50

0.9 8.12 4.27 4.27 2.60 8.10 4.18 4.18 2.35 0.0 7.91 5.65 4.75 3.05 7.86 5.55 4.62 3.76 0.60 0.3 6.72 4.32 3.70 2.34 6.62 4.24 3.52 2.00 0.60

16” 0.5 7.01 4.29 3.59 2.22 6.01 4.17 3.43 1.91 0.60 0.7 7.08 4.39 3.61 2.21 7.06 4.28 3.49 1.93 0.60

0.9 6.90 3.66 3.66 2.19 6.87 3.52 3.52 1.93 0.50 0.0 7.18 5.13 4.32 2.77 7.12 5.02 4.17 2.43 0.60

20” 0.3 6.08 4.01 3.31 2.13 6.04 3.79 3.11 1.78 0.60 0.5 6.31 3.89 3.28 2.02 6.27 3.80 3.09 1.67 0.60

0.7 6.51 4.00 3.28 2.04 6.39 3.87 3.11 1.68 0.60 0.9 6.30 3.35 3.55 2.01 6.27 3.18 3.18 1.68 0.50 0.0 6.62 4.73 3.98 2.55 6.55 4.60 3.81 2.17 0.70

34” 0.3 5.68 3.64 3.06 2.03 5.62 3.53 2.91 1.55 0.70 0.5 5.86 3.65 2.97 1.93 5.82 3.48 2.84 1.51 0.60

0.7 5.98 3.71 3.02 1.87 5.94 3.61 2.91 1.47 0.60 0.9 5.87 3.10 3.10 1.88 5.83 2.95 2.95 1.49 0.50 0.0 5.97 4.26 3.59 2.30 5.89 4.11 3.39 1.85 0.70

28” 0.3 5.16 3.29 2.79 1.74 5.10 3.07 2.62 1.22 0.80 0.5 5.35 3.25 2.77 1.72 5.30 3.13 2.51 1.29 0.70

0.7 5.46 3.35 2.79 1.69 5.42 3.25 2.56 1.38 0.60 0.9 5.35 2.80 2.80 1.74 5.31 2.69 2.69 1.47 0.0 5.70 4.07 3.43 2.20 5.62 3.92 3.22 1.72 0.80

32” 0.3 4.89 3.18 2.66 1.72 4.83 3.04 2.39 1.19 0.80 0.5 5.13 3.17 2.66 1.64 5.08 2.93 2.35 1.27 0.70

0.7 5.22 3.23 2.71 1.70 5.17 3.13 2.50 1.38 0.9 5.10 2.75 2.75 1.76 5.06 2.50 2.50 1.48 0.0 5.38 3.84 3.23 2.07 5.29 3.67 3.01 1.55 0.80

36” 0.3 4.62 3.11 2.52 1.58 4.55 2.74 2.20 1.09 0.90 0.5 4.89 3.01 2.48 1.62 4.84 2.79 2.31 1.21

0.7 5.02 3.10 2.51 1.68 5.89 2.90 2.29 1.34

0.9 4.87 2.63 2.63 1.75 4.88 2.42 2.42 1.45



Material W (kg/m³) Ku’ Arena 1,600 0.1924 Tierra 1,800 0.1500

Arcila Seca 1,800 0.1300 Recebo o mezcla de arena y grava 1,950 0.1650

Arcilla Saturada 2,100 0.1100

Tipo de Suelo de la Base ɼsd Recomendado Roca 1.0 Suelo Ordinario 0.7 Suelo Blando 0.3

Se llama razón del proyectista (p), al coe�ciente de dividir la altura H’, del relleno del terraplén, medida desde la base de este hasta el plano de clave (lomo) por el diámetro exterior (Bc) de la tubería. (Ver �gura)

H

BcP

'

Para la determinación de la carga de rellano se deberán tomar en cuenta los siguientes aspectos:

1- Peso Unitario del Material del terraplén (kg/m³)2- Diámetro de la tubería en (m)3- El producto entre el empuje lateral y la presión vertical (K) con el coe�ciente del material del relleno (u)4- La relación de asentamiento (rsd)5- La relación de la proyección (p)

Si se trata de una instalación en zanja en la cual la anchura de la zanja es superior a la de transición se toma, p = 1

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TUBOS DE CONCRETO REFORZADO COLOCADOS EN ZANJA.

Altura de relleno máxima admisible


Altura de relleno máxima admisible

A B C D A B C D A B C D

12" 0.8 14.67 3.46 2.34 1.53 ∞ 7.03 3.81 2.27 ∞ ∞ ∞ 4.67

16" 0.95 10.56 3.75 2.58 1.7 ∞ 7.05 4.11 2.5 ∞ ∞ ∞ 4.96

20" 1.1 9.27 3.9 2.73 1.81 ∞ 6.88 4.25 2.64 ∞ ∞ 12.84 5.06

24" 1.24 8.53 3.97 2.82 1.89 ∞ 6.68 4.31 2.74 ∞ ∞ 10.62 5.07

28" 1.39 7.99 4 2.87 1.94 ∞ 6.47 4.32 2.79 ∞ ∞ 9.51 5.03

32" 1.53 7.66 4.01 2.91 1.99 20.57 6.33 4.32 2.83 ∞ 25.47 8.91 5

36" 1.68 7.42 4.02 2.94 2.02 15.59 6.21 4.32 2.86 ∞ 16.88 8.5 4.97

40" 1.83 7.13 3.99 2.94 2.03 13.29 6.04 4.27 2.86 ∞ 14.03 8.07 4.89

48" 2.12 6.93 4.01 2.99 2.08 11.76 5.95 4.28 2.91 ∞ 12.25 7.75 4.87

54" 2.36 6.8 4.02 3.01 2.11 10.96 5.86 4.29 2.93 ∞ 11.35 7.52 4.84

60" 2.58 6.66 4 3.01 2.12 10.47 5.8 4.26 2.94 37.82 10.81 7.36 4.81

67" 2.81 6.56 3.99 3.02 2.13 10.08 5.73 4.25 2.94 25.99 10.39 7.23 4.78

72" 3.03 6.47 3.98 3.02 2.13 9.81 5.69 4.24 2.95 22.39 10.09 7.12 4.76

84" 3.47 6.37 3.98 3.03 2.16 9.4 5.61 4.21 2.95 18.96 9.64 6.96 4.72

120" 4.88 8.54 5.35 4.09 2.91 14.92 8.74 6.53 4.55

DIAMETRO (IN)

ANCHO DE

ZANJA

CLASE IITIPO DE CAMA TIPO DE CAMA TIPO DE CAMA

CLASE III CLASE IVSIN CARGA VIVA

A B C C* D D* A B C D D* A B C D

12" 0.8 13.73 3.1 1.85 0.7 ∞ 6.71 3.48 1.75 0.7 ∞ ∞ ∞ 4.36

16" 0.95 10.25 3.45 2.16 0.6 ∞ 6.8 3.83 2.07 0.6 ∞ ∞ ∞ 4.7

20" 1.1 9.06 3.64 2.36 0.55 1.07 0.9 ∞ 6.68 4 2.26 0.55 ∞ ∞ 12.58 4.83

24" 1.24 8.86 3.73 2.49 0.55 1.31 0.9 ∞ 6.51 4.09 2.39 0.55 ∞ ∞ 10.44 4.87

28" 1.39 7.85 3.77 2.56 0.55 1.41 0.8 ∞ 6.31 4.11 2.47 0.55 ∞ ∞ 9.37 4.84

32" 1.53 7.53 3.81 2.62 0.55 1.5 0.7 20.38 6.19 4.13 2.53 0.55 ∞ 25.19 8.79 4.83

36" 1.68 7.3 3.82 2.67 0.55 1.56 0.55 15.47 6.08 4.14 2.57 0.55 ∞ 16.76 8.38 4.84

40" 1.83 7.02 3.8 2.67 0.55 1.6 0.55 13.2 5.92 4.1 2.59 0.55 ∞ 13.94 7.97 4.73

48" 2.12 6.83 3.84 2.74 0.55 1.69 0.55 11.69 5.83 4.13 2.66 0.55 ∞ 12.17 7.66 4.73

54" 2.36 6.7 3.86 2.79 0.55 1.75 0.55 10.89 5.75 4.12 2.69 0.55 ∞ 11.28 7.44 4.71

60" 2.58 6.57 3.84 2.8 0.55 1.75 0.55 10.41 5.69 4.12 2.71 0.55 37.73 10.75 7.28 4.68

67" 2.81 6.47 3.84 2.81 0.55 1.81 0.55 10.02 5.63 4.11 2.73 0.55 25.94 10.33 7.14 4.66

72" 3.03 6.38 3.83 2.82 0.55 1.83 0.55 9.75 5.59 4.1 2.73 0.55 22.35 10.03 7.04 4.64

84" 3.47 6.29 3.84 2.85 0.55 1.87 0.55 9.34 5.51 4.09 2.76 0.55 18.92 9.59 6.88 4.61

120" 4.88 8.49 5.27 3.98 2.75 14.89 8.69 6.46 4.46

CARGA VIVA HS-20CLASE II CLASE III CLASE IVDIAMET

RO (IN)

ANCHO DE

ZANJA TIPO DE CAMA TIPO DE CAMA TIPO DE CAMA



PROPIEDADES GEOMETRICAS DE LOS TUBOS

𝒚

𝑨

𝑷 𝑹

𝑻

𝑫

𝑨 𝑹𝟏 𝟐

𝟓 𝟐

𝑨 𝑹𝟐 𝟑

𝟖 𝟑 𝜽

.02 .0037 .2838 .2800 .0134 .0004 .0002 .5676

.04 .0105 .4027 .0262 .3919 .0269 .0017 .0009 .8054

.06 .0192 .4949 .0389 .4750 .0405 .0039 .0022 .9899

.08 .0294 .5735 .0513 .5426 .0542 .0069 .0041 1.1470

.10 .0409 .6435 .0635 .6000 .0681 .0107 .0065 .2870

.12 .0534 .7075 .0755 .6499 .0821 .0153 .0095 1.4150

.14 .0668 .7670 .0871 .6940 .0963 .0207 .0131 1.5340

.16 .0811 .8230 .0986 .7332 .1106 .0270 .0173 1.6461

.18 .0961 .8763 .1097 .7684 .1251 .0340 .0220 1.7526

.20 .1118 .9273 .1206 .8000 .1398 .0418 .0273 1.8546

.22 .1281 .9764 .1312 .8285 .1546 .0504 .0331 1.9528

.24 .1449 1.0239 .1416 .8542 .1697 .0597 .0394 2.0479

.26 .1623 1.0701 .1516 .8773 .1850 .0698 .0461 2.1403

.28 .1800 1.1152 .1614 .8980 .2005 .0806 .0534 2.2304

.30 .1982 1.1593 .1709 .9165 .2162 .0921 .0610 2.3186

.32 .2167 1.2025 .1802 .9330 .2322 .1044 .0691 2.4051

.34 .2355 1.2451 .1891 .9474 .2485 .1174 .0776 2.4901

.36 .2546 1.2870 .1978 .9600 .2652 .1311 .0864 2.5740

.38 .2739 1.3284 .2062 .9708 .2821 .1455 .0956 2.6569

.40 .2934 1.3694 .2142 .9798 .2994 .1605 .1050 2.7389

.42 .3130 1.4101 .2220 .9871 .3171 .1763 .1148 2.8202

.44 .3328 1.4505 .2295 .9928 .3353 .1927 .1248 2.9010

.46 .3527 1.4907 .2366 .9968 .3539 .2098 .1349 2.9814

.48 .3727 1.5308 .2435 .9992 .3730 .2276 .1453 3.0616

.50 .3927 1.5708 .2500 1.0000 .3927 .2461 .1558 3.1416

.52 .4127 1.6108 .2562 .9992 .4130 .2652 .1665 3.2216

.54 .4327 1.6509 .2621 .9968 .4340 .2850 .1772 3.3018

.56 .4526 1.6911 .2676 .9928 .4558 .3055 .1879 3.3822

.58 .4724 1.7315 .2728 .9871 .4785 .3268 .1987 3.4630

.60 .4920 1.7722 .2776 .9798 .5022 .3487 .2094 3.5443

.62 .5115 1.8132 .2821 .9708 .5269 .3713 .2200 3.6263

.64 .5308 1.8546 .2862 .9600 .5530 .3947 .2306 3.7092

.66 .5499 1.8965 .2900 .9474 .5804 .4190 .2409 3.7931

.68 .5687 1.9391 .2933 .9330 .6096 .4440 .2511 3.8781

.70 .5872 1.9823 .2962 .9165 .6407 .4700 .2610 3.9646

.72 .6054 2.0264 .2987 .8980 .6741 .4971 .2705 4.0528

.74 .6231 2.0715 .3008 .8773 .7103 .5252 .2798 4.1429

.76 .6405 2.1176 .3024 .8542 .7498 .5546 .2886 4.2353

.78 .6573 2.1652 .3036 .8285 .7933 .5854 .2969 4.3304

.80 .6736 2.2143 .3042 .8000 .8420 .6181 .3047 4.4286

.82 .6893 2.2653 .3043 .7684 .8970 .6528 .3118 4.5306

.84 .7043 2.3186 .3038 .7332 .9605 .6903 .3183 4.6371

.86 .7186 2.3746 .3026 .6940 1.0354 .7312 .3239 4.7492

.88 .7320 2.4341 .3007 .6499 1.1263 .7769 .3286 4.8682

.90 .7445 2.4981 .2980 .6000 1.2409 .8294 .3322 4.9962

.92 .7560 2.5681 .2944 .5426 1.3933 .8923 .3345 5.1362

.94 .7662 2.6467 .2895 .4750 1.6131 .9731 .3353 5.2933

.96 .7749 2.7389 .2829 .3919 1.9771 1.0895 .3339 5.4778

.98 .7816 2.8578 .2735 .2800 2.7916 1.3060 .3294 5.7156 1.00 .7854 2.1416 .2500 .0000 .3117 6.2832


ALCANTARILLAS SANITARIAS DETERMINACIÓN DEL TIPO DE SISTEMA DE ALCANTARILLADO

Las alcantarillas sanitarias están diseñadas para transportar productos domésticos, comerciales e industriales aguas residuales teniendo en cuenta la posible in�ltración de aguas subterráneas. Todos los tipos de �ujo están diseñados sobre la base de tener las características de �ujo de agua

Generalmente, la alcantarilla reduce el cauce de corriente, ocasionando un represamien-to del agua a su entrada y un aumento de su velocidad dentro del conducto y a la salida. El éxito del diseño hidráulico radica, por consiguiente, en proveer una estructura con capacidad de descargar, económicamente, una cierta cantidad de agua dentro de límites establecidos de elevación del nivel de las aguas y de velocidad.

CRITERIOS DE DISEÑO HIDRAULICO DE ALCANTARILLAS

El proyectista de las alcantarillas de una carretera precisa conocer la mecánica básica del �ujo en el conducto, pues ella permite establecer las ecuaciones que relacionan la altura de agua a la entrada con el gasto y las dimensiones de la alcantarilla.

El procedimiento de diseño hidráulico para alcantarillas requiere:1. Determinación del tipo de sistema de alcantarillado2. Determinación del �ujo de diseño3. Selección del tamaño de la tubería4. Determinación de la velocidad de �ujo

El cálculo de los parámetros que intervienen en el diseño se obtuvo a partir de las de�ni-ciones y valores dado en la tabla anterior el diseño hidráulico de tuberías la calculamos mediante la fórmula de Manning y de �ujo critico

Q = A (gD)1/2

Q = 𝐴 𝑅/3𝑆 /2

𝑛

Para Flujo Crí�co

Para Flujo Normal (Manning)

Siendo:

Q = caudal de diseño

g = aceleración de la gravedad 9.8 m/s²

n = Coeficiente de rugosidad de manning (ver tabla)



En resumen se puede a�rmar que los valores más recomendados del coe�ciente de “n” de Manning para usar en los diseños son de 0.012 y 0.013 en dependencia del diámetro y espereza interna de tubo de

En la siguiente tabla se muestran los valores de “n” de Manning para los tipos de tuberías más utilizados

n = 0.012 para tubo iguales o menores que 24” de diámetro n = 0.013 para tubos mayores a 24” de diámetro

13


Alcantarilla con Control de EntradaLos valores de caudal y la pendiente crítica presentada en la siguiente tabla fueron calculados en las siguientes condiciones1- Altura del nivel de agua a la entrada menor o igual a la altura de la corona del tubo 2- Control de entrada: pendiente del tubo 15% mayor a la pendiente critica 3- Salida debe estar libre (no sumergido)

DIAMETRO DIAMETRO CAUDAL AREA PENDIENTE NOMINAL INTERIOR

(m 3/seg) (m 2) CRITICA

(in) (in) (m/m) 4” 4” .005 .0060 .0113 6” 6” .013 .0133 .0099 8” 8” .026 .0238 .0090

10” 11” .046 .0372 .0083 12” 12.2” .073 .0537 .0078

12” 12” .070 .0519 .0079 16” 16” .144 .0923 .0071 20” 20” .252 .1442 .0066 24” 24” .397 .2076 .0062 28” 28” .584 .2826 .0059 32” 32” .816 .3691 .0057 36” 36” 1.09 .4672 .0054 40” 40” 1.42 .5767 .0053 48” 48” 2.25 .8305 .0050

54” 54” 3.14 1.086 .0047 60” 60” 4.09 1.340 .0046 67” 67” 5.18 1.620 .0044 72” 72” 6.45 1.929 .0043 84” 84” 9.48 2.626 .0041

θc= 3.9152 (ángulo de profundidad crítica)

y/d = 0.687 (correspondiente a θc


ALCANTARILLAS PARA CARRETERAS Y CAMINOS



Alcantarilla con control de salida

El gradiente de energía, también llamado línea de carga total, es la suma de la carga por velocidad, v2/2g, la profundidad del �ujo o la altura piezométrica, según se trate de un canal o de un conducto cerrado, y la elevación sobre un datum arbitrario, Z

La línea del gradiente de energía baja en el sentido del �ujo, siendo su pendiente igual a la relación HL/L, donde H, es la pérdida total de carga en la distancia L. El gradiente hidráulico o línea de carga piezométrica es la suma de la elevación Z del fondo del conducto sobre un plano de referencia más la altura de agua o la altura piezométrica, según corresponda

La siguiente tabla permite seleccionar el tubo para condiciones de pendiente crítica para los diferentes tubos trabajando llenos y para gradientes hidráulicos.



DIAMETRO DIAMETRO AREA GRADIENTE= .005 GRADIENTE .01

GRADIENTE .02 GRADIENTE .03 GRADIENTE .04

NOMINAL INTERIOR Caudal V 1.5hv Caudal V 1.5hv Caudal V 1.5hv Caudal V 1.5hv Caudal V 1.5hv

(cm) (cm) (cm²) (m³/s) (m/s) (m) (m³/s) (m/s) (m) (m³/s) (m/s) (m) (m³/s) (m/s) (m) (m³/s) (m/s) (m)

4” 4” .0082 004 .471 .017 .005 .666 .034 .008 .942 .068 .009 1.15 .102 .011 1.33 .136

6” 6” .0181 011 .615 .029 .016 .869 .058 .022 1.23 .116 .027 1.51 .174 .032 1.74 .231

8” 8” .0324 024 .745 .043 .034 1.05 .085 .048 1.49 .170 .059 1.83 .255 .068 2.11 .340

10” 10” .0507 044 .866 .057 .062 1.22 .115 .088 1.73 .229 .107 2.12 .344 .124 2.45 .459

12” 12” .0731 071 .978 .073 .101 1.38 .146 .143 7.96 .293 .175 2.40 .439 .202 2.77 .586

12” 12” .0707 .068 .967 .072 .097 1.37 143 .137 1.93 .286 .167 2.37 .430 .193 2.74 .573

16” 16” .1257 .147 1.17 .105 .208 1.66 .210 .295 2.34 .420 .36 2.87 .631 .417 3.31 .841

20” 20” 1963 .267 1.36 .142 .378 1.92 .283 .534 2.72 .566 .654 3.33 .849 .755 3.85 1.13

24” 24” .2827 .434 1.54 .180 .614 2.17 .361 .868 3.07 .722 1.06 3.76 1.08 1.23 4.34 1.44

28” 28” .3848 .655 1.70 .222 .926 2.41 .443 1.31 3.40 .887 1.50 4.17 1.33 1.85 4.81 1.77

32” 32” .5027 .935 1.86 .265 1.32 2.63 .530 1.87 3.72 1.06 2.29 4.56 1.59 2.64 5.26 2.12

36” 36” .6362 1.28 2.01 .310 1.81 2.85 .620 2.56 4.02 1.24 3.14 4.93 1.86 3.62 5.69 2.48

40” 40” .7854 1.70 2.16 .357 2.10 3.05 .713 3.39 4.32 1.43 4.15 5.29 2.14 4.80 6.11 2.85

48” 48” 1.131 2.76 2.44 .455 3.90 3.45 .909 5.51 4.88 1.82 6.75 5.97 2.73 7.80 6.89 3.64

54” 54” 1.478 3.94 2.57 .544 5.57 3.77 1.09 7.85 5.33 2.17 9.65 5.53 3.26 11.1 7.54 4.35

60” 60” 1.824 5.21 2.86 .625 7.37 4.04 1.25 10.4 5.72 2.50 12.8 7.00 3.75 14.7 8.09 5.00

66” 66” 2.205 6.72 3.05 .710 9.50 4.31 1.42 13.4 6.09 2.84 16.5 7.46 4.26 19.0 8.61 5.68 64” 64” 2.627 8.48 3.23 .798 12.0 4.57 1.60 17.0 6.46 3.19 20.6 7.91 4.79 24.0 9.13 6.38 84” 84” 3.577 12.8 3.58 .980 18.1 5.06 1.96 25.6 7.16 3.92 31.3 8.76 5.88 36.2 10.1 7.64



Comportamiento del �ujo a través de un canal cerrado y una tubería abierta

En los canales abiertos, el término p/w es equivalente a la profundidad del �ujo y, por consiguiente, la línea del gradiente hidráulico coincide con el nivel de la super�-cie del agua. En los conductos cerrados que trabajan a presión, p/w es la altura piezométrica, y la línea del gradiente hidráulico está por encima de la cara superior del conducto en tanto que la relación entre la presión interna y la presión atmosféri-ca sea positiva.

Alcantarilla en canales de riego o zanjas de drenajes

Se pueden considerar los dos siguientes casos generales: 1- Canales ya construidos para el tubo trabajando lleno o casi lleno 2- La velocidad para el tubo trabajando lleno no debe exceder:1 m/s en canales de tierra y zanjas 1.5 m/s canales revestidos

Alcantarilla Trabajando a velocidad indicada y a tubo lleno




AREACaudal V 1.5hv Caudal V 1.5hv Caudal V 1.5hv Caudal V 1.5hv Caudal V 1.5hv

(cm) (cm²) (m³/s) (m/s) (m) (m³/s) (m/s) (m) (m³/s) (m/s) (m) (m³/s) (m/s) (m) (m³/s) (m/s) (m)

4” .0082 4 .471 .017 .005 .666 .034 .008 .942 .068 .009 1.15 .102 .011 1.33 .136

6” .0181 11 .615 .029 .016 .869 .058 .022 1.23 .116 .027 1.51 .174 .032 1.74 .231

8” .0324 24 .745 .043 .034 1.05 .085 .048 1.49 .170 .059 1.83 .255 .068 2.11 .340

10” .0507 44 .866 .057 .062 1.22 .115 .088 1.73 .229 .107 2.12 .344 .124 2.45 .459

12” .0731 71 .978 .073 .101 1.38 .146 .143 7.96 .293 .175 2.40 .439 .202 2.77 .586

12” .0707 .068 .967 .072 .097 1.37 143 .137 1.93 .286 .167 2.37 .430 .193 2.74 .573

16” .1257 .147 1.17 .105 .208 1.66 .210 .295 2.34 .420 .36 2.87 .631 .417 3.31 .841

20” 1963 .267 1.36 .142 .378 1.92 .283 .534 2.72 .566 .654 3.33 .849 .755 3.85 1.13

24” .2827 .434 1.54 .180 .614 2.17 .361 .868 3.07 .722 1.06 3.76 1.08 1.23 4.34 1.44

28” .3848 .655 1.70 .222 .926 2.41 .443 1.31 3.40 .887 1.50 4.17 1.33 1.85 4.81 1.77

32” .5027 .935 1.86 .265 1.32 2.63 .530 1.87 3.72 1.06 2.29 4.56 1.59 2.64 5.26 2.12

36” .6362 1.28 2.01 .310 1.81 2.85 .620 2.56 4.02 1.24 3.14 4.93 1.86 3.62 5.69 2.48

40” .7854 1.70 2.16 .357 2.10 3.05 .713 3.39 4.32 1.43 4.15 5.29 2.14 4.80 6.11 2.85

48” 1,131 2.76 2.44 .455 3.90 3.45 .909 5.51 4.88 1.82 6.75 5.97 2.73 7.80 6.89 3.64

54” 1,478 3.94 2.57 .544 5.57 3.77 1.09 7.85 5.33 2.17 9.65 5.53 3.26 11.1 7.54 4.35

60” 1,824 5.21 2.86 .625 7.37 4.04 1.25 10.4 5.72 2.50 12.8 7.00 3.75 14.7 8.09 5.00

66” 2,205 6.72 3.05 .710 9.50 4.31 1.42 13.4 6.09 2.84 16.5 7.46 4.26 19.0 8.61 5.68

64” 2,627 8.48 3.23 .798 12.0 4.57 1.60 17.0 6.46 3.19 20.6 7.91 4.79 24.0 9.13 6.38

84” 3,577 12.8 3.58 .980 18.1 5.06 1.96 25.6 7.16 3.92 31.3 8.76 5.88 36.2 10.1 7.64

DIAMETRO

NOMINAL

GRADIENTE= .005 GRADIENTE .01 GRADIENTE .02 GRADIENTE .04GRADIENTE .03

Nota: para el que tubo trabaje lleno, la corona debe estar a 1.5 v²/2g bajo el nivel del agua del canal. Las pérdidas de cargas (H) e estiman en 1.5 v²/g



Alcantarillado Pluvial o Sanitario

En alcantarillado pluvial, el agua entra al alcantarillado en los pozos, el análisis de cada pozo se realiza utilizando el principio de cambio en la cantidad de movimiento.Cuando el número de Froude tiene un valor igual a 1.1. La alcantarilla tiene control a la entrada es decir la geometría y la profundidad del �ujo en el pozo a la entrada del tubo determinado el caudal que �uye por la estructura En alcantarillado sanitario, el agua entra a lo largo de los tubos y no en los pozos, los tramos de caudal entre los pozos se diseñan para el caudal máximo en el tramo. Cuando el número de Froude tiene un valor igual a 0.9 el está a salida, es decir la pendiente del tubo y la profundidad del agua a la salida determinan el caudal que puede evacuar la alcantarilla.En la siguiente tabla se puede usar directamente para seleccionar el tubo a una pendiente igual mayor que la indicada, evacue un caudal igual o mayor que el de diseño.

Características de los tubos trabajando a 0.94 del diámetro

Caudal m³/s V (m/s) Sf (m/m) 1,5 hv (m)Caudal m³/s V (m/s) Sf (m/m) 1,5 hv (m)

4" 0.008 0.0008 0.01 1.29 0.0348 0.123 0.009 1.14 0.028 0.1

6" 0.0177 0.0022 0.027 1.57 0.0305 0.184 0.025 1.4 0.0246 0.149

8" 0.0316 0.0048 0.057 1.82 0.0277 0.246 0.051 1.61 0.0223 0.199

10" 0.0494 0.0087 0.099 2.03 0.257 0.307 0.089 1.8 0.0207 0.249

12" 0.0713 0.0141 0.156 2.23 0.0242 0.369 0.141 1.98 0.0195 0.299

12" 0.069 0.0135 0.15 2.21 0.021 0.363 0.135 1.96 0.0169 0.294

16" 0.1226 0.0291 0.308 2.55 0.019 0.484 0.277 2.26 0.0153 0.392

20" 0.1915 0.0528 0.538 2.85 0.0177 0.605 0.485 2.53 0.0142 0.49

24" 0.2758 0.0859 0.849 3.13 0.0166 0.726 0.764 2.77 0.0134 0.588

28" 0.3754 0.1295 0.125 3.38 0.0158 0.847 1.12 2.99 0.0127 0.686

32" 0.4903 0.1849 0.174 3.61 0.0151 0.968 1.57 3.2 0.0122 0.784

36" 0.6206 0.2535 0.234 3.83 0.0157 1.09 2.11 3.39 0.0117 0.882

40" 0.7662 0.3353 3.05 4.04 0.014 1.21 2.74 3.58 0.0113 0.698

48" 1.103 0.5452 4.81 4.42 0.0132 1.45 4.32 3.92 0.0106 1.18

54" 1.442 0.7793 6.75 4.73 0.0126 1.66 6.04 4.19 0.0102 1.3460" 1.779 1.031 8.73 4.98 0.0122 1.84 7.86 4.42 0.0098 1.4967" 2.152 1.329 11.1 5.22 0.0118 2.03 9.97 4.63 0.0095 1.64

72" 2.563 1.677 13.8 5.46 0.0115 2.21 12.4 4.84 0.0092 1.79

84" 3.489 2.531 20.3 5.89 0.0109 2.58 18.2 5.23 0.0088 2.09

DIAMETRO (IN)

AREA (0,92) (M²)

2/3 AR (m8/3)

NUMERO DE FROUDE = 1,10 NUMERO DE FROUDE = 0,90


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MANEJO E INSTALACION DE TUBERIAS DE CONCRETO

Una vez fabricado el tubo, se debe transportar hasta su punto de empleo. En esta operación es preciso tomar las debidas precauciones para que los tubos no estén expuestos a cargas superiores a aquellas para las que han sido fabricados ni a golpes que generen daños en su estructura.Descargado el tubo en la obra se procede al almacenamiento y luego al montaje de la tubería, una vez realizado el replanteo del tramo en construcción. Posteriormente se realizan comprobaciones sobre la correcta instalación de la tubería.

Precauciones previas al suministro Concretera Total S.A posee en sus patios, un stock consistente en una amplia gama de diámetros y clases de tuberías. Es importante realizar una programación detallada para abordar las especi�caciones concretas de cada proyecto, especial-mente en obras de gran volumen.

Transporte El transporte en la obra debe efectuarse sin que la tubería sufra golpes, primor-dialmente en las espigas y en las campanas.En la carga de los vehículos se debe tener presente el número de hiladas de tubos que se puedan trasportar, de tal forma que no sobrepase la carga máxima del transporte.

Recepción en la obra

Para la recepción de la tubería en la obra se deben tener en cuenta los siguientes aspectos



1- Revisión de tubos al momento de su llegada 2- Es responsabilidad del almacenista veri�car que los tubos no sufran daños al momento de la recepción

DescargaLa descarga se realizara con los equipos adecuados para que este procedimiento se realice con seguridad. Para las tuberías de diámetros pequeños el descargue manual y para las tuberías mayor de 60 cm de Ø se recomienda que su manejo se haga con ayuda de equipo mecánicos cuya capacidad de cargue sea por lo menos el doble del peso de tubo en la posición más desfavorable de la maquina

Almacenamiento en obra

- El piso para almacenar tubería debe estar compactado nivelado y libre de material vegetal - La tubería debe ser descargada cuidadosamente y se colocara en grupos del mismo diámetro permitiendo la entrada de los equipos de obra por los extremos, con el �n de sacar la tubería sin que el acceso quede bloqueado - En caso que la tubería se almacene en varias hiladas cada una de estas se deberá ubicar parales verticales y calzas a los extremos de la primera hilada de tubos para prevenir desplazamientos- Los empaques se deberán almacenar en un lugar fresco secos y oscuros manteniéndolos libres de polvo grasas aceites y principalmente de los rayos del sol.- Por seguridad se recomienda no tener estibas mayores a 1.8 m

La cimentación de la tubería se hará con el material y grado de compactación que asegure el factor de carga establecido en el diseño.Preparación del fondo de la zanja


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El fondo de la zanja debe ser estable y uniforme para una buena instalación de cualquier tipo de tubería. Para lograr esto, se puede utilizar un geo textil, se debe lograr que el fondo de la zanja este lo más seco posible antes de colocar el material de la cimentación.El estudio de suelos determinara el diseño de la base y atraque para la tubería de concreto en general, la tubería deberá reposar sobre la base de material granular con 10 cm de espesor mínimo.Los sobrantes de la excavación deberán colocarse a más de 80 cm de la zanja, cuyo ancho dependerá del diámetro de la tubería por instalar. Se recomienda un ancho igual al diáme-tro externo + 40 cm manteniendo las paredes verticales, mínimo, hasta 30 cm por encima de la clave de la tubería, después de lo cual, por razones de profundidad o tipo de material, se puede aumentar el ancho de la sección.

Equipo para la Instalación de TCR

Para tuberías iguales o menores a 24” de diámetro el proceso de instalación se puede realizar con un TECLE mantenido con un trípode metálico con capacidad de cargue de tres veces el peso del tubo y profundidades menores o iguales a 2.50m.Para la tubería de concreto mayor a 24” de diámetro se recomienda que su manejo en el proceso de instalación se realice con ayuda de equipo mecánicos cuya capacidad de cargue sea por lo menos el doble del peso del tubo en la posición más desfavorable de la máquina.Inspección Visual Toda línea de alcantarillado debe de instalado debe ser sometida a inspección visual, con el propósito de veri�car, entre otros, los siguientes posibles defectos en la instalación de tuberías: obstrucciones, grietas que excedan las aceptables por la norma, junta mal selladas, conexiones mal ejecutadas

manual de tubos ct - concreteratotal.com · principales usos son sistemas pluviales, alcantarillado...

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