2do trabajo escalonado
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8/15/2019 2do Trabajo Escalonado
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILDepartamento Académico de Hidráu ica
2do ESCALONADODATOS:
Nro de orden : 23
N°Lista Plano
Area(Km2) C I20 (mm/hr)
Caudal(m3/s)
23 A-T2-009-L 0! " 0!30 #2!00 2!02"
CALCULO HIDRAULICO DE UNA “TMC”
DIMENSIONAMIENTO DE UNA ALCANTARILLA CIRCULAR DE TMC$atos%$i&metro de al'antarilla $ !"0 m
Coe ! $e *annin+ n 0!02, Tu er.a *et&li'aCorru+ada
Pendiente de la al'antarilla s 0!02"(Asumido)
SOLUCION:
1. CALCULO DEL CAUDAL (METODORACIONAL):
C I A / 3!#
DRENAJE
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$onde%% Caudal (m3/s)
C% 'oe 'iente de es'orrent.a C 0!30
I% intensidad (mm/h) I #2!00 mm/h
A% 1rea de la 'uen'a (Km 2) A 0.15 Km2
Nota% stos datos son se+ n el In+eniero Castillo re4arti5 a 'adaunoAsto 6il'as 7honson A-T2-002-L
Caudal 2!02" m 3/s
2. CALCULO DEL TIRANTE CRITICO (hc):
Tirante 'riti'o h' 0!83 m
:2!:8 ;
< 88!3 ;
3. VELOCIDAD CRITICA (Vc):
6elo'idad Criti'a 6' 2!#8: m/s
4. CALCULO DEL ESPEJO DE AGUA (T):
DRENAJE
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Asumiendo un d (a4roD!) d 3!00 m
Perdida de Car+a (h -2) h -2 0! 00
# m
6elo'idad 6 6 2!3#8
, m
Tirante en la entrada ? e 0!9 2 m
$i&metro de la Tu er.a $ !2 ? e !09, m
$ !"0 mSc!"#$%&&&&
$imensi5n de la al'antarilla% D' 1.5 "D' 6 #!$ .
DRENAJE
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DISE*O DE LA TU+ERIA METALICA CORRUGADA(TMC) SEG,N ARMCO
DATOS:$iametro $ !"0 m
Caudal 2!02" m3/sCo ertura del relleno h 2!00 m
(dato dado en'lase)
*5dulo de elasti'idad 2 0000 K+/'m2Peso del @uelo Es 922 F+/m3 (Asumimos)
SOLUCION:
1. CALCULO DE LA DENSIDAD(COMPACTACION)
Asumimos la 'om4a'ta'i5n ne'esario 4ara el relleno90G normal se+ n AA@?H! @e su4ondr& un m.nimo de :"G
4ara el dise o!
2. CALCULO DE PRESION PARA ELDISE*O
Como ? L --- !"0 !"0m!nton'es P 4 K (C* J
C6 )Coe 'iente de Car+a K 0!:# ($e la i+! 3-" A>*CH)Car+a *uerta C* 3:,,!00 F+/m 2
Car+a 6i a C6 22 !00 F+/m 2
Presi5n de dise o P 4 ,3""!9 F+/m 2
3. CALCULO DE LA COMPRESIONANULAR
Com4resi5n anular C 32##!92" F+/m
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4. CALCULO DEL ES-UER O ADMISI+LE PARALA PARED (%$% "/0 %$ #/ % c/ ! cc/ 0! %0#%c 7/ 89)
Corru+a'i5n#8!8D 2!8mm
s ! *aD! $e Com4! $el Anillo 2 20!0
0 F+/'m 2( i+! 3-#A>*CH)
s uerMo 4ara dise o ' 0#0!0
0 F+/'m 2
5. CALCULO DEL ESPESOR DE PAREDArea de Pared ne'esaria A 3!0:2 'm 2/m
s4esor de Pared e 0!:#, mm(Ta la 3!2A>*CH)
@e''i5n Trans ersal dePared :!20 'm 2/m
(Ta la 3!2A>*CH)
Ata la A S c!"#$% &&&
6. VERI-ICACION DE LA RIGIDE PARA ELMANIPULEO
I !"29" 'm , /m(Ta la 3!2A>*CH)
C #!982 -03 'm/F+SC!"#$% &&&
C 0!2,2 'm/F+% Para tu eria 'on diametros nominales menores a 204ul+!
Por lo tanto laAl'antarilla T*C% es4esor 0!:#, mmCorru+a'i5n #8!8D 2!8mm
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CALCULO HIDRAULICO DE UNA “TM”
DIMENSIONAMIENTO DE UNA ALCANTARILLARECTANGULAR (TM)
$atos%
Altura de la al'antarilla ? 0!:0 mAn'ho de la al'antarilla O !00 mCoe ! $e *annin+ n 0!0 , *aterial de Con'reto
Pendiente de la al'antarilla s 0!02"asumido
2G @3G
SOLUCION:
1. CALCULO DEL CAUDAL (METODORACIONAL):
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C I A / 3!#
$onde%% Caudal (m3/s)
C% 'oe 'iente de es'orrent.a C 0!30I% intensidad (mm/h) I #2!00 mm/hA% 1rea de la 'uen'a (Km 2) A 0.15 Km2
Caudal 2!02" m 3/s
2. CALCULO DEL CAUDAL UNITARIO
(;):
Caudal nitario Q 2!02" m 3/s/m
3. CALCULO DEL TIRANTE CRITICO(hc):
Tirante 'riti'o R' 0!8,: m
4. VELOCIDAD CRITICA(Vc):
6elo'idad Criti'a 6' 2!80: m/s
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5. CALCULO DEL RADIO HIDRAULICO(R):
1rea 'ri ti'a A' 0!8,: m2Per.metro *o=ado P 2!,9" m>adio ?idr&uli'o > 0!300 m
6. CALCULO DE LA PENDIENTE CRITICA (Sc):
Pendiente 'riti'a @' 0!0082 m/m
@o @' B@o 0!02"0 m/m
Sc!"#$%&&&&
Lue+o de esta le'er el ti4o de u=oB el dimensionamiento de la al'antarilla'onsiste en 'al'ular la altura ?e%
!20? ? e !"0?
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Asumiendo un d (a4roD!) d 3!00 m
Perdida de Car+a (h -2) h -2 0! 0 m
6elo'idad 6 6 2! 09 m
Tirante en la entrada ? e 0!99# m
Altura de la Tu er.a? e !20
? 0!9# m? e !"0
? !20 mSc!"#$%&&&&
$imensiones de la Al'antarilla% H ' .< "+ ' 1. "
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CALCULO ESTRUCTURAL DE ALCANTARILLA TIPOMARCO 1.00x0.80m (TM)
1. DATOS+ASICOS
D "% 0 / %0 % $$c $$ :
An'ho Li re a !00 mAltura Li re 0.80 m
C c % =0 c 0 %$ 0!%$/ % 8! c > %$ " % $ % %$$% /%Co ertura derelleno ? 2 mPeso unitario del material se'o γ @ 1922 F+/m3An+ulo de ri''i5n interna delrelleno S 30 °An+ulo de ri''i5n interna suelo-'on'reto 2S/3 20 °An+ulo de in'lina'i5n delrelleno < 0 °An+ulo de in'lina'i5n de la
4ared U 0 °
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* 'os 2(S-U) 0!8"0N 'os 2U 'os(U J ) 0!9,0
N sen(S J ) sen(S - A$H@ $ CA>\A@ R >XA@ACT ANT @
l metrado de 'ar+as se realiMar& 4or metro lineal de al'antarilla! l modeloestru'tural Que em4learemos ser& un mar'o arti'ulado de an'ho D altura (aJt) D( Jt)B sometido a di erentes sistemas de 'ar+as Que son detalladas a 'ontinua'i5n%
A! $e ido al 4eso Pro4io del*ar'o ($)
Car+a de losasu4erior% Q$@ ECHNC> TH ! t ,:0 F+/mPeso de muroslaterales % P * >H@ 2( E CHNC> TH ! ! t ) 8#: K+
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l 4eso de los muros laterales Z la losa su4erior +eneran una 'a+a de rea''i5n delsuelo
>ea''i5n en losa interior%
Q $I Q $@ J P * >H@
/ (aJt) 20 K+/mO! $e ido a la 'o ertura de relleno ( )
Peso de'o ertura% Q >C E @ ! ? 3:,,!00 F+/m
C! $e ido a la 4resi5n lateral del relleno ( 2)
! Presi5n lateral en la 4artesu4erior%
Q @ P - >L E@ ! (?Jt/2) !Ka
200!02
! Presi5n lateral en la 4artein erior%
Q IN - >L E@ !(?J2tJ ) ! Ka
:2:!#0
$! $e ido a la 'ar+a i a deltra 'o (L)
Para la determina'i5n de la 'ar+a de ido al tra 'o usaremos el 'ami5n de dise o'onsiderando Que es el Que 'ausa los e e'tos m&s des a ora les en la estru'tura
l 4eso del e=e 4osterior es%
P ,8:0a) $istri u'i5n de la 'ar+a P enrelleno
Ra Que tenemos un relleno so re la losa su4eriorB 'onsideraremos de Que la 'ar+a de ruedas sse+ n un &rea dada de !8"? D !8"?B donde ? es la altur,a derelleno!Por lo tanto%
!8"? 3!"0 m
Por lo tanto la 'ar+a i a de ido al tr& 'o de una rueda so re el
mar'o sera%PL P/2 2 !,3 F+
sta 'ar+a 4rodu'e una rea''ion uni orme en la losa in erior i+uala%
QP PL / (aJt) 8"9!"2
DRENAJE