Criterios Básicos Para El Diseño de Acueducto

Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño Escuela de Arquitectura

ACUED UCTO ACTIV IDAD NO !

Alu"na# Alexamar Leal C.I. 19.193.017 Electia !II 9no "emestre

Barinas, Marzo de 2016

!$% Criterios &'sicos (ara el diseño de Acueductos$

)$% Identi*ique cinco clases de Tu&er+as Tu&er+as Tu&er+as de as&esto%ce"ento as&esto% ce"ento ,a c"e #a$rican en los di%metros de 2, 3, &, 6, ',10,12,1&,16,1', 20, 2& ( 2' )*l+adas. "* lon+it*d es de & metros ( iene clasi#icada en cinco clases de ac*erdo a la )resin de tra$a-o, as/

CL

4E"I5 E 8ABA

de la $anda

:+;cm2

A<=L

>.0

CLA"E

10

1>

AAA

7.>

20



10

2>

!EE

12.'

30

E?

1>.0

Es *na t*$era liiana ( #%cil de instalar. Es inm*ne a la oxidacin e incr*stacin ( a la corrosin +al%nica. La s*)er#icie interior es lisa ( s* mane-o e instalacin de$e @acerse con c*idado )*es es #r%+il. "e recomienda instalarla con )roteccin de arena o rece$o #ino. Es #%cil de cortar, tornear ( taladrar. En s*elos con ) )or de$a-o de > se recomienda a)licarle *n rec*$rimiento $it*minoso externo )ara eitar s* acartonamiento o corrosin no met%lica con el tiem)o. "e instala con *niones Etermatic o ?i$a*lt, an c*ando sta ltima es m*c@o m%s )r%ctica )ara las re)araciones.

Tu&er+a de cloruro de (olivinilo ,(.v.c"e #a$rica en los di%metros de 2, 2.>, 3, &, 6, ', 10 ( 12 )*l+adas di%metros ma(ores se+n )edido )reio, de ac*erdo a la norma IC8EC 3'2. "* lon+it*d es de 6 metros ( iene clasi#icada en siete +r*)os de ac*erdo al EE relacin i%metro/ Es)esor, as/

4E"I5 E 8ABA

IDME8"

:+;cm2

4*l+.

9

>0.0

F, G

11

&0.0

3,&,6,'

E

13.>

31.>

3,&,6,',10,12

21

1&.06

3 a 16

26

11.2>

3 a 16

32.>

'.79

3 a 16

&1

7.03

3 a 16

Es *na t*$era liiana ( #%cil de instalar, es inerte a la corrosin H*mica o )or  electrlisis. La s*)er#icie interior es lisa, lo H*e )ermite trans)ortar a+*a a )resin con  $a-as )rdidas, reH*iere de )roteccin a la intem)erie )*es los ra(os *ltraioleta la de+radan )erdiendo resistencia. El 4!C )ro)orciona alta resistencia a la tensin ( al im)acto. La *nin entre los t*$os se )*ede @acer con soldad*ra lH*ida, *tilizando *na *nin soldada o mediante el sistema de cam)ana ( es)i+o con *n em)aH*e de ca*c@o. En el )as se conocen arios diseos de *nin mec%nica con cam)ana ( es)i+o.

Tu&er+a de (l'stico *le/i&le ,( * 0 u ad"e #a$rica en di%metros de 1;2J ( 3;&J )*l+adas ( s* )resentacin es en rollos de 90 metros. "e *sa )rinci)almente )ara conexiones domiciliarias, es #lexi$le ( )ermite c*ras de  )eH*eo radio. Es liiana, #%cil de instalar e inerte a todo ti)o de corrosin. o se de$e instalar a la intem)erie, (a H*e se de+rada con la l*z solar.

ecesita el calor de *na llama d*rante 30 se+. 4ara acam)anar el extremo ( ada)tarla a las *niones de Co$re. "e *sa tam$in con *niones mec%nicas de 4!C.

Tu&er+a de concreto 1 acero ,a($ o c c ("e #a$rica casi siem)re so$re )edido en los di%metros de 10, 12,16, 2&, 36, &2, 60 ( 7'  )*l+adas, si+*iendo las es)eci#icaciones de #a$ricacin IC8EC 7&7 ( en lon+it*des de > ( 7 metros. Es *na t*$era diseada )ara resistir altas )resiones ( consiste en *n cilindro en l%mina de acero al H*e se le enrolla *na arilla de acero de re#*erzo ( #inalmente se le reiste con *na ca)a de mortero de cemento interna ( externamente. "e #a$rica es)ecialmente )ara cond*cciones ( lneas matrices. o )ermite #%cilmente la instalacin de conexiones domiciliarias ( se )*ede instalar con rec*$rimientos de 30 m%s metros, de$ido a s* alta resistencia )ara so)ortar car+as externas. 8iene *na lar+a d*racin,  )*es el rec*$rimiento del mortero )rote+e el cilindro ( el re#*erzo de acero de la accin corrosia ca*sada )or s*elos a+resios. "o)orta sin )eli+ro a*mentos de )resin re)entinos ( extremos incl*(endo los del +ol)e de Ariete. La *nin entre los t*$os se @ace a tras de es)i+o ( cam)ana con em)aH*es de ca*c@o

Est' constituida# •

4or *n cilindro en l%mina de acero H*e )ro)orciona im)ermea$ilidad ( )arte de s* resistencia.

•

4or *n re#*erzo @eli 2ierro *undido ,3*-

"e #a$rica en di%metros de 3,&, 6, ',10,12, 1&,16, 2&, 30 ( 36 )*l+adas. Est% diseada  )ara resistir alta )resin interna, car+as externas altas ( si est% $ien )rote+ida internamente, tiene m*( $*ena d*racin.

Es *na t*$era de )oca resistencia a los +ol)es es #r%+il ( no se )*ede soldar en sitio. En terrenos corrosios necesita )roteccin externa ( con a+*a li+eramente alcalina, se #orman t*$rc*los en s* interior. ecesita )roteccin +al%nica. La *nin se @ace a tras de es)i+o ( cam)ana con )lomo o mediante $ridas o #lan+es a t*$eras de extremos lisos.

Tu&er+a de 3ierro acerado ,3a"e #a$rica en di%metros desde 1 1;2 )*l+adas, )re#eri$lemente )ara t*$eras de cond*ccin ( t*$eras matrices ( se *sa )ara #a$ricar desos o )iezas es)eciales. Esta )*ede ser  soldada con cost*ra o enteriza. "e #a$rica en lon+it*des de > ( 10 metros. Es resistente a )resiones internas altas, es de #%cil #a$ricacin, relatiamente li+era de )eso, de #%cil trans)orte ( es econmica. "e )*ede soldar en el sitio. Esta t*$era es altamente s*sce)ti$le a la corrosin del s*elo o del a+*a, )or lo H*e es necesario *sar reestimiento interno ( externo. o so)orta $ien las car+as externas altas ( es necesario )rote+erla de la corrosin +al%nica. La *nin )*ede @acerse de arias #ormas/ A tras de es)i+o ( cam)ana, $rida roscada, es)i+o do$le )ara soldar a to)e, *nin resser o *nin roscada.

Tu&er+a de 3ierro galvani4ado ,3g"e #a$rica en di%metros de 1;&, 3;',1;2, 3;&,1,1.>, 2, 3, & ( 6 )*l+adas en secciones de 6 metros de lar+o. Es *na t*$era de @ierro acerado con rec*$rimiento interior ( exterior en
5$% 6ue datos estad+sticos se to"an en cuenta (ara la deter"inaci7n de consu"os "'/i"os 1 (icos$ 1. Tipo de comunidad 

=na com*nidad o zona a desarrollar est% constit*ida )or sectores residenciales, comerciales, ind*striales ( recreacionales, c*(a com)osicin )orcent*al es aria$le )ara cada caso. Esto nos )ermite #i-ar el ti)o de cons*mo de a+*a )redominante ( orientar en tal sentido las estimaciones/

a- Consu"o do"éstico# Constit*ido )or el cons*mo #amiliar de a+*a de $e$ida, laado de ro)a, $ao ( aseo )ersonal, cocina, lim)ieza, rie+o de -ardn, laado de carro ( adec*ado #*ncionamiento de las instalaciones sanitarias. e)resenta +eneralmente el cons*mo  )redominante en el diseo.

&- Co"ercial o industrial# 4*ede ser *n +asto si+ni#icatio en caso donde las %reas a desarrollar ten+an *na inc*lacin ind*strial ( comercial. En tal caso, las ci#ras de cons*mo de$en $asarse en el ti)o de ind*stria ( comercio, m%s H*e en estimaciones re#eridas a %reas o cons*mos )er c%)ita.

c- Consu"o (8&lico# Est% constit*ido )or el a+*a destinada a rie+o de zonas erdes,  )arH*es ( -ardines )$licos, as como la lim)ieza de las calles.

d- Consu"o (or (érdida en la red/ Es motiado )or -*ntas en mal estado, %l*las ( conexiones de#ect*osas ( )*ede lle+ar a re)resentar @asta *n 3>K.

e- Consu"o (or incendio#  En trminos +enerales, )*ede decirse H*e *n sistema de a$astecimiento de a+*a re)resenta el m%s alioso medio )ara com$atir incendios, ( H*e en el diseo de al+*no de s*s com)onentes este #actor de$e ser considerado de ac*erdo a la im)ortancia relatia en el con-*nto ( de lo H*e esto )*ede si+ni#icar )ara el con+lomerado H*e sire. Las normas I", contem)lan cons*mo contra incendio. 4ara el c%lc*lo de las dotaciones contra incendio se s*)one *na d*racin de los mismos de & @oras los +astos a *sar son los si+*ientes/ 1 10 lts;se+/ zona residencial *ni#amiliar de iiendas aisladas. 2 16 lts; se+/
3 32 lts;se+/ zona ind*strial de comercio ( iienda con %reas de constr*ccin ma(ores de 120 )or 100 ( %reas de re*nin )$lica como i+lesias, cines, teatros, +raderos )ara es)ectadores, etc. & o se exi+ir% dotacin de incendio en )arcela miento con *n )erodo i+*al a & lotes )or a, o menor destinadas a iiendas *ni#amiliares aisladas. 2. Factores socioeconómicos

Las caractersticas econmicoNsociales de *na )o$lacin )*eden eidenciarse a tras del ti)o de iienda. Este #actor se )*ede eal*ar al analizar )ara diersas zonas del  )as los cons*mos de a+*a en iiendas como se m*estra en la si+*iente ta$la.

4romedio

anc@o

!iienda *ral

Casa

O*inta

Lts;@a$;da

'>

127

1&9

1100

Lts;i;da

>62

'&9

966

227

Ta&la nro 5 Cons*mos )er c%)ita de ac*erdo al ti)o de iienda

P*ente/ "imn A roc@a, A$astecimientos de a+*a 7Q ed., )%+. 6. 3. Factores meteorológicos

La tem)erat*ra am$iente de las di#erentes zonas de#ine, en cierto modo el cons*mo de la )o$lacin. La in#l*encia de las )ocas ll*iosas ( de la tem)erat*ra en zonas est*diadas re#le-a las ariaciones de cons*mo tenindose como concl*sin H*e mientras ma(or sea la tem)erat*ra ma(or ser% el cons*mo. 4. Tamaño de la comunidad

Los cons*mos )er c%)ita a*mentan con el tamao de la com*nidad. El crecimiento  )o$lacional )rooca consec*entemente con el desarrollo econmico ( demo+r%#ico *n incremento de s* cons*mo )er c%)ita. 5. Otros factores

Con #rec*encia se considera H*e in#l*(an en los cons*mos otros #actores como/ calidad del a+*a, e#iciencia del sericio, tari#a, etc., sin em$ar+o estos son as)ectos H*e a*nH*e se reconoce H*e in#l*(en decisiamente en los cons*mos, no son #actores a considerar dentro del diseo, so$re todo )orH*e *n $*en diseo de$e satis#acer condiciones )timas de sericio ( de calidad del a+*a.

Deter"inar las dotaciones de acuerdo a la descri(ci7n (or "an4anas ,A. 9. C. D. :-

1 2-100

C D B

F

A

Viviendas unifamiliares aisladas 1. Lavandería, 8 Lavadoras De 6kg C/U 2. Estaionamientos, 1!! Carros

B

". #fiinas, 2! de $! m 2 /u %. &isina #lím'ia $. (om)a de gasolina* $ )om)as instaladas

1. Esuela* + aulas. "! alumnos 'or aula. a-ana )sio. 2. m)ulatorio* 1! onsultorios %! m 2 /u

C

". 0glesia* 1!!! m 2 rea neta %. erado* $! 'uestos de "! m2 /u



P

1. &arue 2. Vivienda )ifamiliar 'areada  rea /u %.$.6.3 Viviendas )ifamiliares &(4 & " dormitorios /u 1 Edifiio* 1! 'isos % a'artamentos / 'iso. 2 a'artamentos de " 5a)itaiones 2 entros omeriales* 2!! 'uestos de venta 12! m 2 /u " 5oteles* $! dormitorios

Estimar población existente y dotación por habitante. Comparar resultados Manzana A

 rtíulo 1!+* dotain en funin del rea

     

 14 2!!!m2  242 2!!m2  "41$!!m2 %42!!!m2  $4"!!!m2 

".8!! %.$!! ".%!! ".8!! $.!!!

2!.$!! Lts/ día

Manzana B

 rtíulo 111* dotaiones de agua 'ara edifiaiones destinadas a omerios. &arte 7m

Lavandería %! litros / kg de ro'a a lavar  1 lavadora 9 8kg 9 8 5oras : 6% kg 8 lavadoras 9 6% kg : $12 kg $12 kg 9 %! lts : 2!.%8! lts / día 1. rtíulo 111 &arte 7n Estaionamiento 2 lts/día/m2 de estaionamiento u)ierto Estimo 12m2/arro 1!! arros : 12!! m2 12!!m2 9 2 lts/día/m 2 : 2%!! lts/ día 2. rtíulo 111 &arte 7a 6 lts/día/m2 de loal de ofiinas.

#fiinas

2

2

2! #fiinas 9 $! m  : 1!!!m  9

2

2

20 oficinas× 50 m = 1000 m

×  6 lts / día/ m 2

: 6!!! lts/día ". rtíulo 11" &isinas on reirulain

1! lts/ día/ m 2 de 'ro;ein 5ori
%!! m2  %!!!lts/día %. rtíulo 111 7' (om)a gasolina $ )om)as

"!! lts/día/ )om)a

1$!! lts/día : "%8!! lts/día

Manzana C

1. rtíulo 11! 7)  Esuela on alumnado e9terno %! lts/alumno/ día Ca'aidad + aulas 9 "! alumnos : 23! alumnos 9 %! lts/día/alumno : 1!8!! lts/día 2. rtíulo 11! 7a m)ulatorio onsulta e9terna $!! lts/día/ onsultorio Unidad dental 1!!! lts/día/unidad dental 2! onsultorios 1!!!! lts/día 2 unidades dentales 2!!! lts/ día

=otal : 12!!! lts/día

". rtíulo 11! 7e 0glesia $!!

!.$ lts/ día/m 2 rea '>)lia neta

feligreses

9

500 feligreses × 3

m2/feligr?s:1$!!m2 x 0.5

lts/día/@eligres:3$!lts/día %. rtíulo 111 7 erado

1$ lts /día/ m 2 Area de venta

$! 'uestos 9 $! m2 /u : 2$!! m2 9 1$ lts /día : "3$!!lts/día =otal de la man
Manzana D

1. rtíulo 11" ta)la + &arue !.2$ lts /día/ m2 2!! m2 : $! lts /día 2. rtíulo 1!+ vivienda unifamiliar 1!!! m2 : 26!! lts/ día ". rtíulo 11" ta)la + Cine " lts/día/asiento "!! sillas 9 " lts /dís/ asiento: +!! lts/día %4$4643 rtiulo 1!+  viviendas )ifamiliares aB %6!!m2B 22!! lts/día/ 9 % : 88!! lts/día %  " a)B 12!! lts/día 9 % : %8!! lts /día

1"6!!lts/día

;$% Ti(os de redes N ed ti)o rami#icada N ed ti)o mallada N ed com$inada o mixta

ed ra"i*icada "on redes de distri$*cin constit*idas )or *n ramal troncal ( *na serie de rami#icaciones o ramales H*e )*eden constit*ir )eH*eas mallas, o constit*idos )or ramales cie+os. Este ti)o de red es *tilizado c*ando )or condiciones to)o+r%#icas se di#ic*lta la interconexin entre ramales. 8am$in )*ede ori+inarse )or el desarrollo lineal a lo lar+o de *na a )rinci)al.

Criterios de diseño N N N N

?asto de diseo "eleccin de di%metros 4rdidas de car+a 4resiones dis)oni$les


Condicin de m%ximo cons*mo Condicin de incendio

Qm  LT 


in#ormacin de ca*dal en los tramos, ( se tra$a-a en #*ncin de la lon+it*d de los tramos. Lt R lon+it*d total de la red tramos con toma domiciliaria


L i R L?I8= E CAA 8AM

Selecci7n de di'"etros DI=METO

DI=METO

V"'/

6"'/2

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 J  = α  ∗ L ∗ Q n

Pérdidas de carga# "on aH*ellas H*e se )rod*cen en los tramos de t*$eras de$ido a la #riccin del #l*ido, clase de material, di%metros de la t*$era, entre otros #actores.

Presi7n est'tica ,(eEs la )resin existente entre la cota del )*nto de a$astecimiento ( la cota de cada )*nto en la red.

Presi7n din'"ica ,(din PDIN  =  PINOS  ±  PE  − J 

La norma )ermite c@eH*ear las )resiones din%micas mediante las

ex)resiones/  PDIN  =  PE  − J 

ed "allada "on aH*ellas redes constit*idas )or t*$eras interconectadas #ormando mallas. Es el ti)o de distri$*cin m%s coneniente (a H*e )ermite crear *n circ*ito cerrado lo+rando *n sericio m%s e#iciente ( )ermanente.

Con*iguraci7n de la red de distri&uci7n Las redes malladas est%n constit*idas )or la matriz de distri$*cin, de las t*$eras  )rinci)ales, t*$eras sec*ndarias ( ramales a$iertos.

Nodo =n nodo se de#ine como/ 

Interseccin de dos t*$eras )rinci)ales.



8odo )*nto de alimentacin.



8ramos no ma(ores de >00 a 600 metros.

Selecci7n del ti(o de distri&uci7n e ac*erdo a las condiciones to)o+r%#icas, la *$icacin de la #*ente res)ecto a la red ( al estanH*e, existen las si+*ientes alternatias de distri$*cin/

Siste"a (or gravedad C*ando )or razones to)o+r%#icas las )resiones de sericio en el sistema sean m*( altas, res*ltar% coneniente diidir la zona en arias redes/

9o"&eo directo al estanque 1 su"inistro (or gravedad En este caso la red de distri$*cin se analizar% como red )or +raedad ( el $om$eo ser% *n )ro$lema de lnea de ad*ccin.

9o"&eo contra la red C*ando existan limitaciones de )resiones m%ximas en la red de distri$*cin ( se H*iera +arantizar *n sericio e#iciente, contino con )resin adec*ada, *na sol*cin l+ica es *n  $om$eo directo contra la red.

Consideraciones (ara el diseño La red de$e )restar *n serico e#iciente ( contin*o, )or lo H*e s* diseo de$e atender la condicin m%s des#aora$le. 

Ca*dal m%ximo @orario



Ca*dal de incendio

Asignaci7n de gastos

4ara el dimensionado de *na red mallada se tratan de encontrar los +astos de circ*lacin  )ara cada tramo, siendo los mtodos em)leados )ara esta determinacin/ S

Mtodo de las %reas

S

Mtodo de re)articin media

Método de las 'reas "e determina el cons*mo medio )ara toda la zona a )ro(ectar ( la %reas de in#l*encia de cada nodo con s* )eso res)ectio, a #in de de#inir *na demanda *nitaria. "e entiende )or   )eso de *n nodo a la rata de oc*)acin del nodo o de desarrollo en el )eriodo de diseo.

Método de re(artici7n "edia Este mtodo asi+na la re)articin del +asto )or mitad a am$os extremos de cada tramo, o$teniendo as los +astos en los nodos.

Método de c'lculo El #l*-o de a+*a a tras de la red estar% controlado )or dos condiciones/ 

El #l*-o total H*e lle+a a *n nodo es i+*al al H*e sale.



La )rdida de car+a entre dos )*ntos a lo lar+o de c*alH*ier camino, es siem)re la misma.

edes "i/tas Es eidente H*e tam$in )*ede ado)tarse *n sistema mixto, o sea, distri$*cin en malla en el centro de la )o$lacin ( rami#icada )ara los $arrios extremos. En las redes mixtas, nicamente se instalan distri$*idores cie+os c*ando la trama *r$ana lo reH*iera, como )*eden ser los #ondos de saco ( los )*ntos de cons*mo aislados, s* lon+it*d no ser% ma(or de 300 m. ni )odr%n a$astecer a m%s de 200 iiendas.

El $*en #*ncionamiento ( la razona$le d*racin de *na red de distri$*cin o$li+an a H*e los alores de la 4resin, en la misma, H*eden dentro de lmites recomenda$les 30 a &> m.c.a.

edes de un solo (iso C*ando las )resiones est%ticas m%ximas H*e @acen #alta )ara alcanzar las )resiones din%micas mnimas necesarias, res*lten, en todos los )*ntos de la red, i+*ales o in#eriores a los seis :ilo+ramos )or centmetro c*adrado RT 6 U+#;cm2, se )odr% dis)oner de *na instalacin constit*ida )or *n de)sito re+*lador )ara *n solo )iso con o sin de)sito de cola.

edes escalonadas En el caso de to)o+ra#as m*( accidentadas, )*ede existir sectores en H*e las )resiones m%ximas H*e )*edan )rod*cirse s*)eren los seis Uilo+ramos )or centmetro c*adrado 6 U+#;cm2, res*ltar% necesario, )or tanto, diidir la s*)er#icie a#ectada )or la ordenacin en el nmero s*#iciente de )isos, de #orma H*e en nin+*no de ellos se s*)ere la )resin lmite arri$a esta$lecidaV esta sol*cin da l*+ar a las llamadas redes escalonadas

edes (or i"(ulsi7n En determinados s*)*estos se @ace necesario or+anizar *na im)*lsin )ara s*)erar al+n o$st%c*lo oro+r%#ico del reliee, en estas circ*nstancias se @ace im)rescindi$le el em)leo de redes )or im)*lsin.

;$% Método de 2ard1 Cross Es *n mtodo de a)roximaciones s*cesias )or el c*al sistem%ticas correcciones se a)lican a los #l*-os ori+inalmente as*midos  +astos de tr%nsito  @asta H*e la red est  $alanceada. =tiliza la conencin del si+no )ositio W )ara las )rdidas de car+a de +astos H*e circ*lan en el sentido de las a+*-as del relo- ( si+no menos N en caso contrario.

"i H1 ( H2 @an sido ele+idos de modo H*e el sistema est $alanceado entonces -1R-2 " -1N-2 X 0 O1 ( H2 reH*ieren correccin

Consideraciones co"(le"entarias (ara el diseño Dis(osici7n de tu&er+as 8*$eras de distri$*cin de$en )ro(ectarse )ara todas las calles a las H*e den #rente *na o m%s )arcelas ( )roc*rando siem)re #ormar mallas.

>laves e$en )roeerse s*#icientes llaes de manera de aislar no m%s de 3>0 m cerrando *n m%ximo de c*atro llaes, o de H*e slo H*eden dos c*adras sin sericio.

2idrantes "e es)aciar%n a 200 m )ara zonas residenciales o comerciales con menos de 120K de constr*ccin, ( a 100 m )ara zonas ind*striales o comerciales con m%s del 120 K de constr*ccin. 4ara zonas residenciales se recomienda *$icarlos de tal #orma H*e c*$ran *n radio de 90 m.