Datos de Ingeniería (Pruebas

Datos de Ingeniería

Datos De Ingenieria La tubería de hierro dúctil puede ser instalada en pendientes normales sin técnicas especiales de construcción. Una vez que una tubería exceda cierto ángulo, el tubo tenderá a deslizarse hacia abajo de la pendiente. Como regla general, el diseñador deberá considerar problemas potenciales cuando la pendiente exceda 25% en tuberías subterráneas y 20% en tuberías en soportes sobre el suelo. JUNTAS Una vez que la pendiente de la tubería se apro aproxime xime a estos valores, el disFASTITE eñador deberá poner atención especial a la necesidad de anclajes o cerrojos especiales. Las tuberías sobre soportes superficiales se pueden asegurar cinchando o fijando cada tramo al soporte por la campana de la tubería e instalando la tubería con las campanas cuesta arriba. Una holgura de 12mm entre la espiga y el fondo de la campana debe respetarse para permitir la contracción ón y la expansión. En tuberías subterráneas con pendientes empinadas, es normal que el tubo sea suministrado con juntas acerrojadas e instalado con campanas hacia arriba o hacia abajo. ABRAZADERA

PRUEBA DE PRESION HIDROS TA TATICA. TICA. Todas las tuberías recién instaladas o cualquier sección con válvulas deberán ser sometidas a una prueba hidrostática de al menos 1. 5 veces la presión de trabajo en el punto de prueba. LAS PRESIONES DE PRUEBA DEBEN CUMPLIR CON LOS S IGUIENTES CRITERIOS: • • • • •

Ser por lo menos 1.25 veces la presión presión de trabajo en el punto más alto a lo largo largo de la sección que se prueba. No exceder exceder las presiones para para las que son diseñadas las tuberías, los accesorios, accesorios, o juntas de cerrojo. cerrojo. Que la prueba dure al menos 2 horas. Una variación ón no mayor mayor a + / - 5 psi ( 34.5 kPa ) durante durante el tiempo de la prueba. No exceder exceder más del doble del rango de presión nominal nal de las válvulas o hidrantes hidrantes cuando el límite de presión de la sección bajo prueba incluya válvulas o hidrantes de asiento metálico cerrados. - Las válvulas no deberán ser operadas en ninguna dirección con presión diferencial mayor que la nominal. - Los hidrantes en una sección de prueba solamente serán probados con la válvula principal del Hidrante cerrada. • No exceder exceder el rango de presión de las válvulas válvulas cuando el límite de presión de la sección en prueba incluya válvulas cerradas de compuerta con asiento elástico, elástico, o válvulas de mariposa con asiento de hule. .Cada sección con válvulas deberá ser llenada lentamente lentamente.. La prueba de presión específica, basada en la elevación del punto más bajo de la línea o sección bajo prueba y corregida a la elevación elevación del manómetro, es aplicada por medio de una bomba conectada a la tubería. Las válvulas no no deberán ser operadas en dirección dirección de abrir ni de cerrar a presiones diferenciales difer enciales por arriba del rango de su presión nominal. Es buena práctica el permitir que el sistema se estabilice a la presión de prueba antes de llevar a cabo la prueba de fugas. Antes de aplicar la presión de prueba específica, se debe sacar completamente el aire de la sección de tubería por probar. Si no hay ventilas de aire permanentes en todos los puntos altos, se deberán instalar inserciones para tomas en dichos puntos para que el aire pueda ser expulsado mientras el sistema es llenado con agua. Después de que todo el aire ha sido expulsado, las tomas se cierran y la presión se aplica. Al terminar la prueba de presión, las tuercas de inserción deberán ser retiradas y tapadas o dejadas en su lugar, según indiquen las especificaciones. Cualquier tubería, accesorio, válvula, hidrante o junta expuestos deberán ser cuidadosamente examinados durante las pruebas de presión. Cualquier tubería, accesorio, válvula o hidrante dañado o defectuoso detectado por la prueba de presión, deberá ser reparado con material resistente y la prueba deberá repetirse hasta que los resultados sean satisfactorios.

AC I P C O

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Man anuual de de Tubería Tubería Interna Internacion cional al

TOLERANCIA DE PRUEBA La tolerancia de prueba se define como la cantidad de agua que debe ser surtida (agua de reemplazo) en cualquier tubería instalada o sección con válvulas, para mantener la presión dentro de una variación de (5 psi) 34. 5kPa, de la presión de prueba especificada después de que el aire ha sido expulsado y la tubería ha sido llenada con agua. La tolerancia de prueba no se mide por una baja en la presión en una sección de prueba en un período de tiempo. Ninguna instalación de tubería debe ser aceptada si la cantidad de agua de reemplazo es mayor que la determinada usando la siguiente fórmula: T = LD√ P 715,317 T= tolerancia de prueba, (L/h) L= longitud del tubo probado (m) D= diámetro nominal del tubo (mm) P= promedio de presión de prueba (kPa) Cuando se estén probando válvulas cerradas de asiento metálico, una cantidad adicional de agua de relleno por válvula cerrada de 1. 2 m L/h/mm del diámetro nominal de la válvula es permitido. Cuando haya hidrantes en la sección en prueba, la prueba deberá hacerse sobre la válvula principal en el hidrante. La aceptación de una instalación es determinada en la base de la tolerancia de prueba. Si cualquier prueba muestra una cantidad de agua de relleno mayor a la permitida, el instalador es responsable de localizar y reparar cualquier fuga, hasta que los resultados de la prueba estén dentro del rango permitido. Todas las fugas visibles deben ser reparadas sin importar el tamaño y gravedad de la fuga. Nótese que la siguiente sección es una adaptación de la publicación de la Asociación de Investigación de Tuberías de Hierro Dúctil (DIPRA) sobre “Diseño de tuberías acerrojadas para resistir empuje”. La explicación de las fórmulas, así como la teoría del diseño y las consideraciones prácticas, se muestran en el folleto de DIPRA. Para obtener una copia, contacte a ACIPCO. BLOQUES CONTRA EMPUJE, O ATRAQUES. Uno de los métodos más comunes para resistir el empuje por cambio de dirección o tapa al final del tubo, es el uso de bloques de concreto o atraques. La figura 1. Muestra un bloque de concreto típico para apoyar un codo horizontal. La resistencia se obtiene al transferir el empuje al suelo mediante un área mayor de contacto del bloque de modo que la presión resultante contra el suelo no excede el esfuerzo cortante horizontal del mismo. El diseño de los atraques o bloques de empuje consiste en determinar el área de apoyo adecuada del bloque para unas condiciones particulares. Los parámetros involucrados en el diseño incluyen: diámetro del tubo, presión de diseño, ángulo del codo (ó configuración del los accesorios involucrados) y el esfuerzo de corte horizontal del suelo. Los siguientes son criterios generales para diseño de bloques de concreto contra empuje o atraques. • La superficie de apoyo debe estar en contacto con suelo inalterado. Cuando esto no sea posible, el relleno entre el bloque de apoyo y el suelo inalterado deberá compactarse por lo menos al 90% de la Densidad Proctor Estándar. • La altura (h) del bloque debe ser igual o menor que la mitad de la profundidad total al fondo del bloque, (Ht), pero no menor que el diámetro del tubo (D). • La altura del bloque (h) deberá ser seleccionada de tal manera que el ancho calculado del bloque (b) varíe entre una y dos veces la altura. ACIPCO

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Manual de Tubería Internacional

El área de apoyo del bloque requerido es Ab = hb = T Sb – /2) Entonces, para una curva horizontal, b = 2 S f PA sin (O h Sb Donde: Sf = factor de seguridad (generalmente 1.5 para diseño de bloque de empuje) P = máxima presión del sistema (kg/cm 2) A = área de sección transversal de la tubería (cm 2) O= ángulo de la curva (o) Sb = fuerza de apoyo de la tierra (kg/m 2) T = fuerza de empuje (kg) b = ancho del bloque (m) h = altura del bloque (m) Algo similar puede ser usado para diseñar bloques de resistencia que soportarán las fuerzas de empuje en tees, codos, tapas ciegas, etc. Valores típicos para esfuerzos de apoyo horizontal conservador de varios tipos de suelo se presentan en la tabla 1. En lugar de los valores para soporte de apoyo mostrados en la tabla 1, un diseñador puede elegir el usar presión pasiva Rankine calculada (Pp) u otra determinación de soporte de apoyo del suelo basado en las propiedades reales del suelo.

SUELO

Fango Arcilla Blanda Limo Limo Arenoso Arena Arcilla Arenosa Arcilla Dura

RESISTENCIA DE APOYOSb (kg/m 2)

0 4800 7300 14,600 19,400 29,200 48,800

TABLA 1. RESISTENCIAS DE APOYO HORIZONTALES. Además de que los valores de resistencia de apoyo han sido usados satisfactoriamente en el diseño de bloques de empuje y son considerados conservadores, su precisión es totalmente dependiente de una identificación y evaluación precisa del suelo. La última responsabilidad de seleccionar la resistencia de apoyo apropiada de algún tipo de suelo en particular debe caer sobre el Ing eniero que haya hecho el diseño. Suelo inalterado

Presi ón de Apoyo

Un método alternativo de restringir el empuje es el uso de juntas acerrojadas. Una junta acerrojada es una junta especial de tipo espiga - campana que está diseñada para dar un amarre o seguro longitudinal. Los sistemas de juntas acerrojadas funcionan en una forma similar a los bloques de soporte, de modo que la reacción de la unidad de tubería restringida ,en conjunto con el suelo, balancea las fuerzas de empuje. JUNTAS ACERROJADAS La fuerza de empuje debe ser restringida ó balanceada por la reacción de la unidad de tubería acerrojada junto con el suelo que la rodee. La fuente de las fuerzas restrictivas se divide en dos. Primero, la fricción estática entre la unidad de tubería y el suelo; y segundo, la restricción ó cerrojo proporcionado por el tubo al apoyarse contra el suelo de relleno lateral que hay a lo largo de cada pata del codo. Ambas fuerzas son funciones de la longitud de acerrojado L de cada lado del codo, y se presume que actúan en dirección opuesta a la fuerza de empuje (oponiéndose e impidiendo el movimiento del codo). Los valores de la cohesión del suelo (C s) y el ángulo de fricción interna del suelo ( Ø) deben ser conocidos o conservadoramente estimados para el suelo en una instalación particular. Los valores f c y fØ están relacionados con el tipo de suelo y material de la tubería. La tabla 3 presenta valores conservadores de estos parámetros para tubería de hierro dúctil en siete clasificaciones generales de suelos saturados. La fuerza de fricción estática actuando sobre un cuerpo es igual en magnitud a la fuerza aplicada hasta un valor máximo. En los análisis convencionales, la fricción estática máxima es proporcional a la fuerza normal entre las superficies que proporcionan la fricción. La constante de proporcionalidad, en este caso llamada el coeficiente de fricción, depende de la naturaleza de las superficies. El trabajo empírico de Potyondy indica que para la fricción entre tuberías y suelos, la fuerza también depende de la cohesión del suelo. ACIPCO

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Entonces: si Fs = A p C + W tan δ donde A p es el área de superficie del exterior del tubo en m 2 /m, C es la cohesión de tubo en kg/m2 , y δ es el ángulo de fricción del tubo en grados. El término δ está definido por la ecuación δ =f φ φ . La unidad de fuerza normal W es dada por W = 2We + W p +W w, donde la carga de tierra (We ) es tomada como la carga del prisma sobre el tubo en kg/m. Está definida por la ecuación We = ℘ HD ´ , donde ℘ es la densidad del suelo en kg 2 /m 3 y H es la profundidad de cubierta en metros. La carga de tierra es duplicada para considerar las fuerzas actuantes en ambas partes superior e inferior de la tubería. La unidad de peso del tubo y el agua (W p +W w ) es dada en la tabla 2. La c ohesión de la tubería (C) es definida por la fórmula C= f c • C s .

Entonces Fs = πD´C + (2W + W +W ) tan δ e p w 2 La resistencia unitaria lateral máxima, R s , en el codo, se limita para que no exceda una distribución rectangular del empuje del suelo pasivo Rankine P p, la cual es generalmente menor que la capacidad última del suelo para resistir el movimiento de la tubería. El empuje pasivo del suelo para un suelo en part icular es dado por la fórmula Rankine: P p = ℘H c N φ + 2 C s √ N φ Donde: P p = empuje pasivo del suelo (kg /m 2 ) ℘ = densidad del suelo (kg/m3 ) H c = profundidad de cubierta a la línea central del tubo. (m) N φ = tan 2 (45º + φ/2) C s = cohesión del suelo (kg/m2 ) Como se mostró arriba, el empuje p asivo completo del suelo Rankine, P p, puede desarrollarse con movimientos insignificantes en suelos bien compactados. Para algunas condiciones estándares de tendido de tubería de hierro dúctil, el valor de diseño del empuje pasivo del suelo deberá ser modificado por un factor K n para asegurar que no ocurra un movimiento excesivo. Por tanto, R s = K n P p D´. En la tabla 3 se muestran valores empíricamente determinados para K n . En este contexto, el valor escogido p ara K n depende de la compactación de la zanja, los materiales de relleno, y el suelo inalterado. Por consiguiente, para un codo horizontal, la ecuación es: L = Sf PA tan (O– /2) K P D´ Fs + n p 2 En ciertas instalaciones extraordinarias pueden resultar cargas y resistencias friccionales menores sobre los tubos que lo calculado con estas ecuaciones. Cuando existan estas condiciones, esto debe ser considerado para el diseño.

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CALCULOS DE RESTRICCION DE EMPUJE USANDO DISENO DIPRA

DIAMETRO DE TUBERIA NOMINAL (mm) 100 100 100 100 100 100 150 150 150 150 150 150 200 200 200 200 200 200 250 250 250 250 250 250 300 300 300 300 300 300 350 350 350 350 350 350 400 400 400 400 400 400 450 450 450 450 450 450 500 500 500 500 500 500 600 600 600 600 600 600 700 700

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H (m)

TIERRA CLASE A O B CONDICION INSTALACIÓN TIPO 3

TIERRA CLASE C LIMO 2 CONDICION INSTALACIÓN TIPO 2

RESTRICCION CALCULADA RESTRICCION CALCULADA CON RESTRICCION CALCULADA RESTRICCION CALCULADA CON SIN MANGA DE POLIETILENO MANGA DE POLIETILENO SIN MANGA DE POLIETILENO MANGA DE POLIETILENO (M) (M) (M) (M)

0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1

3.7 3 2.1 1.6 1.3 1.1 5.3 4.3 2.9 2.2 1.8 1.5 6.7 5.5 3.8 2.9 2.3 22 8.1 6.7 4.6 3.5 2.9 2.4 9.4 7.8 5.4 4.2 3.4 2.8 10.7 8.8 6.2 4.8 3.9 3.3 11.8 9.9 6.9 5.4 4.4 3.7 13 10.8 7.7 5.9 4.8 4.1 14.1 11.8 8.4 6.5 5.3 4.5 16.1 13.6 9.8 7.6 6.3 5.3 18 15.3

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4.3 3.5 2.4 1.8 1.4 1.2 6 4.9 3.3 2.5 2.1 1.7 7.6 6.3 4.3 3.3 2.7 .2 9.2 7.6 5.2 4 3.2 2.7 10.7 8.8 6.2 4.7 3.8 3.2 12.1 10 7 5.4 4.4 3.7 13.4 11.2 7.9 6.1 5 4.2 14.7 12.3 8.7 6.7 5.5 4.6 15.9 13.4 9.5 7.4 6 5.1 18.2 15.4 11.1 8.7 7.1 6 20.3 17.3

6.8 5.5 3.8 2.9 2.3 1.9 9.6 7.8 5.4 4.1 3.3 2.8 12.2 10 6.9 5.3 4.3 3.6 14.7 12.1 8.4 6.4 5.2 4.4 17.1 14.2 9.9 7.6 6.2 5.2 19.4 16.1 11.3 8.7 7.1 6 21.5 18 12.7 9.8 8 6.7 23.6 19.7 14 10.8 8.8 7.5 25.6 21.5 15.3 11.9 9.7 8.2 29.4 24.8 17.8 13.9 11.4 9.7 32.8 27.9

8 6.5 4.4 3.3 2.7 2.3 11.2 9.2 6.3 4.8 3.8 3.2 14.3 11.7 8.1 6.2 5 4.2 17.2 14.2 9.8 7.5 6.1 5.1 20 16.5 11.5 8.9 7.2 6.1 22.6 18.8 13.2 10.2 8.3 7 25.1 20.9 14.8 11.4 9.3 7.8 27.5 23 16.3 12.6 10.3 8.7 29.8 25 17.8 13.9 11.3 9.6 34.1 28.8 20.8 16.2 13.3 11.3 38.1 32.4


CALCULOS DE RESTRICCION DE EMPUJE USANDO DISENO DIPRA (CONTINUADO)

DIAMETRO DE TUBERIA NOMINAL (mm) 700 700 700 700 800 800 800 800 800 800 900 900 900 900 900 900 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1400 1400 1400 1400 1400 1400 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1600 1600 1600 1600 1600 1600

H (m)

TIERRA CLASE A O B CONDICION INSTALACIÓN TIPO 3

TIERRA CLASE C LIMO 2 CONDICION INSTALACIÓN TIPO 2

RESTRICCION CALCULADA RESTRICCION CALCULADA CON RESTRICCION CALCULADA RESTRICCION CALCULADA CON SIN MANGA DE POLIETILENO MANGA DE POLIETILENO SIN MANGA DE POLIETILENO MANGA DE POLIETILENO (M) (M) (M) (M)

1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3 0.8 1 1.5 2 2.5 3

11.1 8.7 7.2 6.1 19.8 16.9 12.4 9.8 8.1 6.9 21.4 18.4 13.6 10.8 8.9 7.6 22.9 19.8 14.7 11.7 9.7 8.3 25.7 22.3 16.9 13.5 11.3 9.7 28.1 24.6 18.8 15.2 12.8 11 29.1 25.7 19.8 16.1 13.5 11.7 30.2 26.7 20.6 16.8 14.2 12.3

12.6 9.9 8.1 6.9 22.3 19.1 14 11 9.1 7.8 24.1 20.7 15.3 12.2 10.1 8.6 25.8 22.3 16.6 13.2 11 9.4 28.8 25.1 19 15.3 12.8 11 31.4 27.6 21.2 17.2 14.5 12.5 32.6 28.8 22.2 18.1 15.3 13.2 33.8 29.9 23.2 19 16.1 13.9

20.2 15.9 13.1 11.1 36 30.8 22.5 17.8 14.7 12.5 39 33.5 24.7 19.6 16.3 13.9 41.8 36 26.8 21.4 17.8 15.2 46.8 40.7 30.8 24.7 20.7 17.7 51.1 44.8 34.3 27.8 23.4 20.2 53.1 46.7 36 29.3 24.7 21.3 54.9 48.6 37.6 30.7 25.9 22.5

23.5 18.5 15.2 13 41.8 35.7 26.2 20.7 17.1 14.6 45.2 38.8 28.7 22.8 18.9 16.2 48.3 41.8 31.2 24.8 20.7 17.7 54 47.1 35.7 28.7 24 20.6 59 51.8 39.8 32.2 27.2 23.4 61.2 54 41.7 34 28.7 24.8 63.3 56.1 43.6 35.6 30.1 26.1

La información arriba se basa en lo siguiente: 10 bar de presión máxima del sistema 90 º codo horizontal: multiplique por los siguientes coeficientes para otros codos horizontales: 45 º -0.414; 22.5 º - 0.199; 11,25 º - 0.098 Peso de tubería clase K9 . Además, la tubería debe asentarse en por lo menos 100mm de material suelto. H = profundidad de cubierta

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MANGA DE POLIETILENO Datos limitados experimentales sugieren que el término de resistencia de la fricción debe ser multiplicado por un factor de 0.70 para tubería envuelta en manga de polietileno.

PA sin (0/2)

[F f + 1 / 2R s] L cos (0/2)

Codo horizontal F f = Fs ; Para tubería con recubrimiento asfáltico normal. F f = 0.7 Fs ; Para tubería con manga de polietileno.

DIMENSIONES Y PESOS UNITARIOS DE TUBERIA Y AGUA DIAMETRO DE TUBERIA CLASE NOMINAL(mm)

100 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1500 1600 TABLA 2

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K9 K9 K9 K9 K9 K9 K9 K9 K9 K9 K9 K9 K9 K9 K9 K9 K9 K9

DIAMETRO EXTERIOR DE TUBERIA, D’(m)

AREA SECCION TRANSVERSAL DE TUBO, A (c m 2)

0.119 0.171 0.222 0.274 0.326 0.378 0.43 0.482 0.533 0.634 0.738 0.844 0.945 1.048 1.256 1.463 1.567 1.667

110 227 386 589 835 1122 1446 1810 2222 3166 4277 5582 7012 8625 12368 16791 19241 21849

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PESO DEL PESO DEL PESO TOTAL Wp + Ww TUBO TUBO (kg/m) WP(kg/m) Ww(kg/m)

16 24 33 42 54 67 80 95 110 144 183 228 274 326 446 580 661 743

7 18 33 51 73 98 128 161 199 287 390 512 647 799 1155 1604 1840 2094

23 42 66 93 127 165 208 256 309 431 573 740 921 1125 1601 2184 2501 2837


CONDICIONES DE TENDIDO

Condiciones de tendido Zanja tipo 2: encamado con ligera compactación mayor que el 75% de la densidad estándar Proctor. Zanja tipo 3: encamado con ligera compactación mayor que el 80% de la densidad estándar Proctor. Zanja tipo 4: encamado con compactación media mayor que el 85% de la densidad estándar Proctor. Zanja tipo 5: encamado con alta compactación mayor que el 90% de la densidad estándar Proctor. Nota: una capa de suelo suelto de por lo menos 100 mm de profundidad debe ser usada como una plantilla inferior para todas las condiciones de zanja. Kn NOMBRE DEL SUELO

DESCRIPCION DEL SUELO

f (o)

ff

Cs

(kg/m 2)

fc

g (kg/m 3)

CONDICION DE TENDIDO

2

3

4&5

ARCILLA1

ARCILLA DE PLASTICIDAD MEDIA A BAJA, LL<50,<25% D PARTICULAS GRUESAS [CL. CL-ML]

0

0

1465

.80

1440

.40

.60

.85

LIMO 1

LIMO DE PLASTICIDAD MEDIA A BAJA, LL<50,<25% D PARTICULAS GRUESAS [ML. ML-CL]

29

.75

0

0

1440

.40

.60

.85

C

ARCILLA DE PLASTICIDAD MEDIA A BAJA, CON ARENA O GRAVA, LL<50,25-50% PARTICULAS GRUESAS [CL]

0

0

1465

.80

1440

.60

.85

1.0

C

LIMO DE PLASTICIDAD MEDIA A BAJA CON ARENA O GRAVA, LL <50,25-50% PARTICULAS GRUESAS [ML]

29

.75

0

0

1440

.60

.85

1.0

36

.80

0

0

1600

.60

.85

1.0

ARCILLA 2

LIMO 2

ARENA SANA A & B

ARENA LIMPIA, >95% CON PARTICULAS GRUESAS [SW & SP]

TABLA 3. Valores sugeridos para los parámetros del suelo y la constante de reducción Kn. Definición de partículas gruesas: es lo que se detiene en la malla No. 200. Ver la tabla 4 para descripción más detallada del suelo. NOTA: Los valores conservadores para mostrados en la tabla 3 y usados en este procedimiento son más bajos que los valores del peso del suelo utilizados para calcular las cargas del terreno en ANSI/AWWA C150/A21.50. Todos los demás valores en la tabla 3 asumen condiciones de suelo saturado y fueron seleccionados como tal para un análisis conservador.

℘

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CLASIFICACION DEL SUELO GRAFICA DE LA ASTM NORMA D2487

DIVISIONES MAYORES

0 0 2 . O N A L L A M A L N E O D I N E T E R S E , S Á M

l a 4 i r . e o t N a m a l l l e a d m s a á l m n o e % o 0 d 5 i n l e e t e n r o c o s s e a v u r a g r G

SIMBOLOS DE GRUPO

NOMBRES TIPICOS

GW

Gravas bien graduadas y mezclas de gravas con arena con pocos o nada de finos

GP

Gravas poco graduadas y mezclas de arena grava con cero finos

S S A A I V P A M R I G L

N O C S O S N A I V F A R G

GM

O S E U R G O N A R G E D S O L E U S

n ó . i 4 c c . a o r N f a e l d l a % 0 m 5 a l l e a d s a s á p m e n u q o c a s s e a u n e r r g

S S A A I N P E M R I A L

N O C S O S N A I N F E R A

A

0 0 2 . O N A L L A M A L A S A P , S Á M

E T I M % Í 0 L 5 N L O A C R S O A N L E L M I C O R D A I U Y Q Í S L O M I L

Gravas arcillosas y mezclas de grava, arena y arcilla.

SW

Arenas bien graduadas y arenas gravosas con pocos o sin finos.

SP

Arenas poco graduadas y arenas gravosas sin finos ó con pocos finos.

SM

Arenas limosas y mezclas de arenas con limo.

SC

Arenas arcillosas, mezclas de arenas con arcilla

CL

Limos inorgánicos, arenas muy finas con polvo de roca, y arenas finas limosas o arcillosas. Arcillas inorgánicas de bajo a medio límite de plasticidad, arcillas gravosas, arcillas arenosas, arcillas limosas y arcillas limpias.

OL

Limos orgánicos y arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad.

MH

Limos inorgánicos o limos ó arenas finas de tipo mica o diatomácea y limos elásticos.

CH

Arcillas inorgánicas de alta plasticidad y arcillas gordas.

OH

Arcillas orgánicas de mediana a alta plasticidad.

PT

Lodos ,turbas y otros suelos altamente orgánicos.

ML

O % 0 5 O N I F O N A R G E D S O L E U S

E T % I 0 M 5 Í L L E N O E C U Q S A R L O L Y I A C M R A O D Y I U S Q O Í M L I L

SUELOS ALTAMENTE ORGÁNICOS

Gravas limosas y mezclas de grava arena y limo.

GC

O % 0 5

CRITERIOS DE CLASIFICACION N Ó S I E C L A A C U I D F I S S O A L L O C B M A Í L S

Cu = D60/D10 mayor que 4 (D30)2 Cz = D x D , entre 1 y3 10 60 No cumple ambos criterios para GW

E E D D , E O P C T S S S I U M , , Í L W M L E S S A E , , E R P C N E G G Í I L U , , Q W M A E G G L R

0 0 0 0 2 2 0 0 . . 2 O . O N S N . O O L N L N E I E D F D A L A E A L L D L A L L M A E A M J M A A L A T A L N L R E O N C A P A R S S O A A A P P S P A L % P % E 5 2 D % 1 L 2 N E 1 L Ó D A I L C S E 5 A O D C N L I E S E F M A D I S A L C

Límites de Atterberg graficados debajo de la línea A o índice de plasticidad menor que 4. Límites de Atterberg graficados arriba de la línea A o índice de plasticidad menor que 7.

Límites de Atterberg graficados en el área sombreada son clasificaciones de frontera que requieren el uso de símbolos duales.

Cu = D60/D10 mayor que 6 (D30)2 Cz = D x D , entre 1 y3 10 60 No cumple ambos criterios para SW.

Límites de Atterberg graficados debajo de Límites de la línea A o índice de Atterberg graficados en el plasticidad menor área sombreada que 4. son clasificaciones Límites de Atterberg de frontera que graficados arriba de la requieren el uso línea A o índice de de símbolos plasticidad menor duales. que 7. GRAFICA DE PLASTICIDAD Para clasificación de suelos de grano fino y suelos de granos gruesos con parte de finos. Los límites de Atterberg que se grafican en el área sombreada son clasificaciones de frontera y requieren el uso de símbolos duales. Ecuación de la línea A: PI = 0.73 (LL-20)

D A D I C I T S A L P E D E C I D N I

LÍMITE LÍQUIDO

TABLA 4. Basada en el material que pasa la maya de 3 pulgadas (75mm). Reimpreso con autorización del Annual Book of ASTM Standards, copyright the American Society for testing and Materials, Philadelphia, Pensylvania.

ACIPCO

54


TABLAS PARA REFERENCIA

D U T I G N O L

S O R T E M O L I K

4 4 1 3 0 9 - 0 1 0 . 6 0 . 1

S O S D O A R R T D E A M U C

6 4 1 6 0 5 5 1 9 4 8 0 2 6 . 0 9 1 0 6 0 0 0 4 . . 0 0 0 0 , . 0 4

S O R T E M

4 4 4 8 3 1 0 5 4 1 . 0 0 2 0 0 9 0 1 0 0 3 . 0 . , . . 0 6 0 1 0 0 , 1

S O S R O T D E A M R I D T A N U E C C

4 6 0 0 1 3 1 0 5 0 0 0 1 4 . . , . 9 0 0 6 2 1 9

S O R T E M I T N E C

8 4 4 5 . . 0 2 3

0 0 1 0 0 - . 1 0 , 0 1 0 0 1

S S O O R D T A E R M D I A L U I C M

4 0 6 . 1 3 0 . 0 1 0 5 9 1 4 , 6 2 9

S O R T E M I L I M

8 0 4 . 0 . 0 4 1 0 5 1 0 , 2 3 1

S E R C A

7 4 2 0 - 1 - 0 0 . 0

S A L L I M

7 3 1 - 1 - - 2 6 . 0

S O D S A E R I D P A U C

4 6 1 4 0 7 9 9 6 0 3 6 5 1 6 1 0 , 0 7 0 3 0 . . 4 . 0 0 0 1

S E I P

1 8 4 8 3 8 0 0 8 . 3 2 8 8 0 0 8 3 2 1 2 8 8 0 0 3 , 2 2 . 0 0 . , 5 0 . . 3 3 0 0

S S A A D D A A R G D L A U U P C

1 3 5 0 0 5 5 0 4 1 5 . 1 4 0 1 0 1 0 . 5 . 0 5 0 , 1

S A D A G L U P

7 1 0 7 0 3 0 6 3 7 9 7 2 3 9 3 1 3 3 , 1 , 3 0 . 3 . . 9 9 6 0 3 0 3

A D I D E M

S S O O D S D A A A R S D R D O A D A D R S A U A D O U C R A D C D U A S A C R S O U D O R C S A R T A U T E S D C E M O A S M I R G S E I T T L E R L N E U I C I E M P P A M C S

E D S E T N E L A V I U Q E

ACIPCO

A E R A E D

A D I D E M

S S O S O R O S R T R A T E T D S E M S E A A M I O M G S L I T R O L E L L N T L U I I I E E I P P M M C M K

S E T N E L A V I U Q E

55



S A R B I L

A U G A E D N E M U L O V Y O S E P

S O R T I L

7 5 6 0 4 1 8 4 0 0 5 3 7 5 – 0 . 4 . . . 1 . 8 , 3 4 1 0 2

S S O O C R I T B E U M C

6 8 5 1 3 7 5 1 0 8 3 4 0 0 0 2 0 0 . 0 – 0 0 0 0 1 . 0 . . . . 0 0 0 0 0

S O S C E I I B P U C

7 7 5 4 3 5 6 3 0 1 5 0 0 1 3 6 3 3 0 . 0 1 1 0 0 1 . . . . . 5 . 0 0 0 3 0 0

C S S A A D C A I G B L U U P

0 1 3 0 . 8 4 2 . 0 8 6 . 0 1 . 2 – . 7 . 3 1 7 7 7 1 2 , 2 2 6 1

S E S L E A N I O R L E A P G M I

7 0 5 3 2 0 6 0 3 0 3 2 1 3 . 8 . 2 2 . 0 0 . 1 . . 0 0 2 0 6 0 . 2 0

S E N A O S L U A G


ACIPCO

5 1 5 5 3 0 6 2 . 4 0 0 3 . 3 4 0 2 . . 0 0 . 2 . 1 8 1 . 2 , 2 0 6 2

A D I D E M

9 7 2 7 1 0 3 8 1 2 0 4 2 4 4 . 1 . . 6 . 0 . 4 1 2 1 0 7 8 0 . . 2 0 0

S E L S A A I C S R I O E B S C A P U O I S M C C B U I I U S B C S S A U E E D C S S S N N A O O A O O G S R R R L L L E T T B A A U I E I I G G P P M L L

R A B

A U G A E D A G R A C Y N O I S E R P

S O O I R R U T C E R M E I M L I E M D

0 3 8 1 5 1 0 5 5 0 0 8 1 9 . 5 6 4 . 3 7 5 0 . 8 . . 1 0 . 3 6 5 . 5 5 2 1 . 7 3 1 2 7 2 5 0 7

O I S R A U D C A R G E L M U E P D

9 3 7 0 1 9 4 1 1 3 3 6 2 5 3 1 1 9 5 3 9 9 7 8 4 1 3 . 0 . . 0 8 1 0 9 . 9 8 . . 0 . 2 2 2 2 0 0 . 0 0

A U S G E A I P E D

5 0 3 8 6 4 9 0 7 3 6 1 0 6 4 6 5 3 4 5 1 8 3 1 9 8 1 4 . 3 1 0 . . 0 0 3 . . 2 . 3 . . 3 2 3 1 0 3 0 0

S A A U D G A A G L E U D P

6 4 6 7 7 1 7 8 1 2 2 0 1 6 2 4 . 9 . 6 3 . 7 . 1 2 1 4 2 . 5 . 7 0 . 9 1 3 . 7 0 4 0 3 1 0 2 4

/ D A S U O C M A M R I G T O N L E I C K

5 7 8 4 3 3 9 0 8 2 7 5 4 5 5 3 4 3 9 2 0 4 3 0 0 3 1 1 0 3 3 1 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 . . . . . 0 . . 1 1 0 0 0 . 0 0 0

A R E F S O M T A

8 6 3 4 9 1 4 5 2 4 7 5 4 2 8 1 9 0 4 4 4 4 7 3 6 8 0 2 9 3 1 6 1 8 6 0 0 2 3 9 0 9 0 0 0 0 0 . 0 . . . . . . . 0 0 0 0 0 0 0 0

E I P / D S A A U R C B I L D A U C S A A R D A B G I L L U P /


56

9 3 5 5 9 4 6 7 7 3 9 2 4 6 8 4 0 3 8 3 2 9 3 0 8 1 6 1 0 2 3 1 0 9 0 0 0 0 0 0 0 . 0 . . . . . . 0 . 0 1 0 0 0 0 0

A D I D E M

2 6 5 5 2 1 6 5 5 0 4 0 . . 2 4 . . 8 2 6 8 7 8 8 4 1 1 3 1 4 . 7 6 4 . . 1 0 0 . 0 1 5 2 , , 7 2 , 6 2 2 2 5 7 3 7 8 5 6 4 6 3 3 0 7 1 3 9 9 3 2 6 2 1 0 6 6 9 1 2 3 3 9 5 0 . 1 . 0 4 4 . 0 4 0 4 . . . 4 . 1 . 1 0 0 0 1 0 0 D A O D U O A C I I U R R C M U D U I C A A C A T R U U R D N E C G E A E M A M G C E A L E I E U E U / D P P D G D S S A A / O O / R S S M R E A E A S A T S F D D D A R E A S A A R G M R O G S G B O I B M L E L R I L L I T U I U A L I I P L A K P P P M B



S A E I L D I R R R O A P B

6 6 0 8 8 3 5 0 8 7 1 8 2 1 8 3 5 1 . 5 4 5 3 0 4 1 . . , , 0 , 1 4 . , 4 1 3 5 9 5 9 1 3 4 2 1

O S T E U L N I I R M R A R B O P

9 8 9 6 8 3 9 6 3 5 3 8 0 4 7 2 8 5 9 6 0 2 6 0 7 2 . 2 0 1 0 0 0 6 . . 1 3 0 0 . . 1 0 6 . . . . 0 0 1 0 0 0 0

R O O P D N S U O G R E T S I L A I R B O U H C R S O O P R T S E O M C S O O D C N I U B G U E C S S R E O I P P

1 7 6 2 7 2 7 9 0 0 0 5 6 2 7 . . . 6 6 2 6 2 2 7 1 0 1 . 0 5 0 0 5 0 . 0 3 0 . . . . 1 1 6 9 0 0 0

6 9 5 3 7 3 2 3 8 7 6 2 6 7 8 8 5 5 5 0 2 2 4 8 9 3 0 3 0 0 0 5 1 5 0 0 0 9 0 0 . 0 0 . . 0 0 . 0 . 1 0 . 0 . . . 0 0 0 0 0 0

A E S D U A I N S D O E L N R L O O I L P M A G

0 2 4 3 4 8 8 5 4 4 7 6 4 0 3 2 3 0 0 1 1 4 8 6 2 0 6 0 0 0 1 6 3 0 0 0 0 0 0 0 . 0 . . . 0 . 0 . . 0 0 0 . 0 . 0 0 0 0 0

S O E T S L U E A N N I I O R M L E A P R G M O I P

7 5 7 0 0 7 3 2 2 . 0 7 2 2 9 4 3 . 6 2 2 . 2 . 8 1 8 3 7 2 . 3 . 4 0 . 7 3 3 1 0 3 . 0 5 0

A O S T U U N S I E M N O R L O A P G

2 1 4 3 2 3 5 2 4 9 0 . 8 . . 0 8 6 2 2 1 2 4 8 4 4 . 2 4 0 , 9 6 . 5 . . 1 6 4 4 2 4 1 0 0

A U G A E D L A D U A C E D S E T N E L A V I U Q E

ACIPCO

4 1 8 7 8 7 3 5 8 2 6 7 6 5 8 6 7 . 3 6 7 1 6 1 . . 2 1 0 . 0 0 0 3 8 0 . . 4 2 6 . . 2 . 0 0 1 0 0 0

A D I D E M

O A T I O U D T N U I R O N A M O O T I I P D U A M D O R N N R T O A U I O R R U P S G M H O O N U E P P I S S R R O M E S O O D O ) ) L E R P P N T L L R A N O U U A A O I O P S S G N G G P R L O O E I E A S C C S M 2 2 A P G O I I 4 4 S M C B B R R ( ( U I E I U U O O D B C C P P S S S S U E E E E N C S S S S L L N N O O O O O I I O O L S R R R R R R L L L E T T T T R R A A I I E E I I A A G G M P M M L L B B

57


EQUIVALENTE DECIMAL Y METRICO DE FRACCIONES

DECIMAL

INCHES PULGADAS

1/64 1/32 3/64 1/20 1/16 1/13 5/64 1/12 1/11 3/32 1/10 7/64 1/9 1/8 9/64 1/7 5/32 1/6 11/64 3/16 1/5 13/64 7/32 15/64 1/4 17/64 9/32 19/64 5/16 21/64 1/3 11/32 23/64 3/8 25/64 13/32 27/64

ACIPCO

DECIMAL DE UNA OF AN INCH PULGADA

.015625 .03125 .046875 .05 .0625 .0769 .078125 .0833 .0909 .09375 .10 .109375 .111 .125 .140625 .1429 .15625 .1667 .171875 .1875 .2 .203125 .21875 .234375 .25 .265625 .28125 .296875 .3125 .328125 .333 .34375 .359375 .375 .390625 .40625 .421875

DECIMAL

MILLIMETERS MILÍMETROS

INCHES PULGADAS

DECIMAL DE UNA OF PULGADA AN INCH

MILLIMETERS MILÍMETROS

7/16 29/64 15/32 31/64 1/2 33/64 17/32 35/64 9/16 37/64 19/32 39/64 5/8 41/64 21/32 43/64 11/16 45/64 23/32 47/64 3/4 49/64 25/32 51/64 13/16 53/64 27/32 56/64 7/8 57/64 29/32 59/64 15/16 61/64 31/32 63/64 1

.4375 .453125 .46875 .484375 .5 .515625 .53125 .546875 .5625 .578125 .59375 .609375 .625 .640625 .65625 .671875 .6875 .703125 .71875 .734375 .75 .765625 .78125 .796875 .8125 .828125 .84375 .859375 .875 .890625 .90625 .921875 .9375 .953125 .96875 .984375 1

11.112500 11.509375 11.906250 12.303125 12.700000 13.096875 13.493750 13.890652 14.287500 14.684375 15.081250 15.478125 15.875000 16.271875 16.668750 17.065625 17.462500 17.859375 18.256250 18.653125 19.050000 19.446875 19.843750 20.240625 20.637500 21.034375 21.431250 21.828125 22.335000 22.621875 23.018750 23.415625 23.812500 24.209375 24.606350 25.003125 25.400050

0.396875 0.793750 1.190625 1.270003 1.597500 1.953850 1.984375 2.116671 2.309095 2.381250 2.540005 2.778125 2.822228 3.175000 3.571875 3.628579 3.968750 4.233342 4.365625 4.762500 5.080000 5.159375 5.556250 5.953125 6.350000 6.746875 7.143750 7.540625 7.937500 8.334375 8.466683 8.731250 9.128125 9.525000 9.921875 10.318750 10.715625

58


FLUJO DE AGUA EN TUBERIA DE HIERRO DUC TIL La capacidad de carga de una Tubería dada está limitada por su resistencia interna al flujo de agua. Esta resistencia al flujo causa una pérdida de cabeza o disminución de presión así como el agua mueve a través de la línea. La cantidad de pérdida de cabeza depende de (1) la velocidad del agua, (2) la rugosidad de la superficie interior del tubo, (3) el diámetro interior, y (4) la longitud de la línea. Estos factores han sido relacionados en la ampliamente utilizada fórmula de Hazen-Williams para el cálculo de pérdidas de cabeza, diametros de tubería y las capacidades de carga en las líneas de distribución. Esta fórmula es la siguiente: Q = 0.278 x C x D2.63 x S0.54 en la que: Q = flujo de agua por la tubería en metros cúbicos por segundo C = factor que depende de la rugosidad de la superficie interior D = diámetro de tubería, en metros S = pendiente hidráulica o pérdida de carga en metros por metros de tubería El factor C es bien conocida como la Hazen-Williams "C" o coeficiente de flujo C ", y su valor debe ser estimado en cálculos de flujo. Numerosas pruebas han demostrado que tubería revestida de cemento instalada hace muchos años mantiene una "C" de aproximadamente 140 a 150 incluso en aguas turbulentas. La calidad de los más recientes revestimientos interiores de cemento a alta velocidad de ACIPCO y la disponibilidad de diámetros de tubería aún más grandes puede justificar el uso de valores más altos para C, sobre todo diámetros de tubería intermedios y más grandes. LINEAL DE EXPANSION DE LA TUBERIA DE HIERRO DUCTIL El coeficiente de dilatación lineal de hierro dúctil puede ser tomado como 1.12E-05 por grado Centígrado. La expansión o contracción en mm que se llevará a cabo en una línea de longitud dada con varios cambios de temperatura se muestra en la siguiente tabla:

Diferencia en Temperatura

Longitud de línea en metros 6m

C

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 80 90 100

ACIPCO

250m

500m

750m

1000m

Expansión o Contracción en mm

0.33 0.67 1.00 1.34 1.67 2.01 2.34 2.68 3.01 3.35 3.68 4.02 4.35 4.69 5.36 6.03 6.70

13.95 27.90 41.85 55.80 69.75 83.70 97.65 111.60 125.55 139.50 153.45 167.40 181.35 195.30 223.20 251.10 279.00

27.90 55.80 83.70 111.60 139.50 167.40 195.30 223.20 251.10 279.00 306.90 334.80 362.70 390.60 446.40 502.20 558.00

59

41.85 83.70 125.55 167.40 209.25 251.10 292.95 334.80 376.65 418.50 460.35 502.20 544.05 585.90 669.60 753.30 837.00

55.80 111.60 167.40 223.20 279.00 334.80 390.60 446.40 502.20 558.00 613.80 669.60 725.40 781.20 892.80 1004.40 1116.00


FLUJO DE AGUA EN TUBERIA DE HIERRO DUC TIL C de Hazen-Williams = 145 * Flujo en Litros por Segundo

1 2 3 4 5 10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200 250 300

Tubería 100mm Clase K9 Tubería 150mm Clase K9 Tubería 200mm Clase K9 Tubería 250mm Clase K9 Tubería 300mm Clase K9 Velocidad Pérdida de en metros carga (m) por seg.

0.13 0.26 0.38 0.51 0.64 1.28 1.92 2.56 3.20

0.22 0.81 1.71 2.91 4.39 15.84 33.53 57.10 86.28

Velocidad Pérdida de en metros por seg. carga (m)

0.17 0.22 0.28 0.56 0.83 1.11 1.39 1.67 2.22 2.78 3.33

0.22 0.38 0.58 2.08 4.41 7.52 11.36 15.91 27.10 40.94 57.37

Velocidad Pérdida de en metros carga (m) por seg.

0.15 0.31 0.46 0.62 0.77 0.93 1.23 1.54 1.85 2.16 2.47 2.78 3.08

0.14 0.50 1.05 1.80 2.71 3.80 6.47 9.78 13.70 18.23 23.33 29.02 35.26


0.20 0.30 0.39 0.49 0.59 0.79 0.98 1.18 1.38 1.57 1.77 1.97 2.36 2.75 3.15

0.17 0.35 0.60 0.91 1.27 2.17 3.28 4.59 6.11 7.82 9.72 11.82 16.55 22.02 28.19


0.20 0.27 0.34 0.41 0.55 0.68 0.82 0.95 1.09 1.23 1.36 1.64 1.91 2.18 2.45 2.73 3.41 4.09

0.14 0.25 0.37 0.52 0.89 1.34 1.88 2.50 3.20 3.98 4.84 6.78 9.02 11.55 14.36 17.45 26.37 36.95

La pérdida de carga mostrada es por 1.000m de tubería. La tabla se basa en Tubería de Hierro Dúctil revestida de cemento, clase mínima. Flujo en Litros por Segundo

20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000

Tubería 350mm Clase K9 Tubería 400mm Clase K9 Tubería 450mm Clase K9 Tubería 500mm Clase K9 Tubería 600mm Clase K9 Velocidad Pérdida de en metros carga (m) por seg.

0.20 0.31 0.41 0.51 0.61 0.72 0.82 0.92 1.02 1.23 1.43 1.64 1.84 2.05 2.56 3.07

0.12 0.26 0.44 0.67 0.94 1.25 1.60 1.99 2.41 3.38 4.50 5.76 7.16 8.70 13.15 18.42


0.24 0.31 0.39 0.47 0.55 0.63 0.71 0.78 0.94 1.10 1.26 1.41 1.57 1.96 2.35 2.75 3.14

0.14 0.23 0.35 0.49 0.65 0.84 1.04 1.26 1.77 2.35 3.01 3.75 4.55 6.88 9.64 12.82 16.41


0.25 0.31 0.37 0.43 0.49 0.55 0.62 0.74 0.86 0.98 1.11 1.23 1.54 1.85 2.15 2.46 2.77 3.08

0.13 0.19 0.27 0.36 0.46 0.58 0.70 0.98 1.30 1.67 2.08 2.52 3.81 5.34 7.10 9.09 11.31 13.74


0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 0.99 1.24 1.49 1.74 1.99 2.24 2.49 2.98

0.08 0.12 0.16 0.22 0.28 0.34 0.42 0.58 0.78 0.99 1.24 1.50 2.27 3.18 4.23 5.41 6.73 8.18 11.46

Velocity Pérdida de in meters carga (m) per sec.

0.21 0.24 0.27 0.31 0.34 0.41 0.48 0.55 0.62 0.69 0.86 1.03 1.20 1.37 1.54 1.71 2.06 2.40 2.74 3.08 3.43

0.07 0.09 0.11 0.14 0.17 0.24 0.31 0.40 0.50 0.61 0.92 1.28 1.71 2.19 2.72 3.30 4.63 6.16 7.88 9.80 11.91

La pérdida de carga mostrada es por 1.000m de tubería. La tabla se basa en Tubería de Hierro Dúctil , clase mínima, con revestimiento interno de cemento. * El coeficiente de flujo de Hazen-Williams que se muestra es un valor representativo para servicio a largo plazo de tubería de hierro dúctil con revestimiento de mortero de cemento. Los valores de C = 140 a C = 155 han sido utilizados por diversos abricantes como coeficiente de Hazen-Williams a largo plazo, según el diámetro de la tubería y la uniformidad del revestimiento interior. El diseño de sistemas fuera de velocidades de agua comunes, es decir, 0.5 m/s hasta 1.05 m/s, puede implicar consideraciones de diseño especiales (por ejemplo, la generación de alzas de presión considerables como un resultado de cierre de valvulas, o de otros efectos de dolumna de aqua, la sedimentacion a velocidades extrema damente bajoes, etc..)

ACIPCO

60


FLUJO DE AGUA EN TUBERIA DE HIERRO DUC TIL C de Hazen-Williams = 145 * Flujo en Litros por Segundo

100 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3500 4000

700mm Clase K7

800mm Clase K7

900mm Clase K7




0.25 0.38 0.51 0.63 0.76 0.89 1.01 1.14 1.27 1.52 1.77 2.03 2.28 2.53 3.04

0.08 0.17 0.29 0.44 0.61 0.82 1.05 1.30 1.58 2.22 2.95 3.77 4.69 5.70 7.99

0.29 0.39 0.48 0.58 0.68 0.77 0.87 0.97 1.16 1.35 1.55 1.74 1.93 2.32 2.70 3.09

0.09 0.15 0.23 0.32 0.42 0.54 0.67 0.82 1.15 1.53 1.96 2.43 2.96 4.14 5.51 7.05

0.23 0.31 0.38 0.46 0.53 0.61 0.69 0.76 0.92 1.07 1.22 1.37 1.53 1.83 2.14 2.44 2.75 3.05

0.05 0.08 0.13 0.18 0.24 0.31 0.38 0.46 0.65 0.86 1.10 1.37 1.66 2.33 3.10 3.97 4.94 6.00

1000mm Clase K7 Velocidad Pérdida de en metros carga (m) por seg.

0.25 0.31 0.37 0.43 0.49 0.56 0.62 0.74 0.87 0.99 1.11 1.24 1.48 1.73 1.98 2.22 2.47 2.72 2.97 3.21

0.05 0.08 0.11 0.14 0.18 0.23 0.28 0.39 0.52 0.66 0.82 1.00 1.40 1.86 2.38 2.96 3.59 4.29 5.03 5.84

1200mm Clase K7 Velocidad Pérdida de en metros carga (m) por seg.

0.21 0.26 0.30 0.34 0.39 0.43 0.51 0.60 0.69 0.77 0.86 1.03 1.20 1.37 1.54 1.71 1.88 2.06 2.23 2.40 2.57 3.00 3.43

0.03 0.04 0.06 0.07 0.09 0.11 0.16 0.21 0.27 0.34 0.41 0.57 0.76 0.97 1.21 1.47 1.76 2.06 2.39 2.74 3.12 4.15 5.31

La pérdida de carga mostrada es por 1.000m de tubería. La tabla se basa en Tubería de Hierro Dúctil con revestimiento interno de cemnto, clase mínima. Flujo en Litros por Segundo

400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000

1400mm Clase K7

1500mm Clase K7

1600mm Clase K7




0.25 0.32 0.38 0.44 0.51 0.57 0.63 0.76 0.89 1.01 1.14 1.27 1.58 1.90 2.22 2.54 2.85 3.17

0.04 0.05 0.08 0.10 0.13 0.16 0.20 0.28 0.37 0.47 0.58 0.71 1.07 1.50 1.99 2.55 3.17 3.85

0.22 0.28 0.33 0.39 0.44 0.50 0.55 0.66 0.77 0.88 0.99 1.10 1.38 1.66 1.93 2.21 2.48 2.76 3.03

0.03 0.04 0.05 0.07 0.09 0.12 0.14 0.20 0.26 0.33 0.42 0.51 0.76 1.07 1.42 1.82 2.26 2.75 3.28

0.24 0.29 0.34 0.39 0.44 0.48 0.58 0.68 0.78 0.87 0.97 1.21 1.45 1.70 1.94 2.18 2.42 2.67 2.91 3.15 3.39

0.03 0.04 0.05 0.07 0.08 0.10 0.14 0.19 0.24 0.30 0.37 0.56 0.78 1.04 1.33 1.65 2.01 2.40 2.81 3.26 3.74

Las pérdidas de cargo mostradas son por cada 1.000m de tubería. La tabla se basa en Tubería de Hierro Dúctil clase mínima con revestimiento interior de montero de cemento. * El coeficiente de flujo de Hazen-Williams que se muestra es un valor representativo para servicio a largo plazo de tubería de hierro dúctil revestida de mortero de cemento. Los valores de C = 140 a C = 155 han sido utilizados por diversos fabricantes como coeficiente de Hazen-Williams a largo plazo, según el diámetro de la tubería y la baja rugosidad del revestimiento interior. El diseño de sistemas fuera de velocidades de agua comunes, es decir, 0.5 m/s hasta 1.05 m/s, puede implicar consideraciones de diseño especiales (por ejemplo, la generación de alzas de presión considerables como un resultado de cierre de valvulas, o de otros efectos de dolumna de aqua, la sedimentacion a velocidades extrema damente bajoes, etc..)

ACIPCO

61


DIAMETROS, CIRCUNFERENCIAS, AREAS Y VOLUMENES PARA CLASES ESTANDAR MINIMAS DE TUBERIA DE HIERRO DUCTIL CON REVESTIMIENTO INTERNO DE CEMENTO Diámetro Nominal mm

Diámetro Exterior mm

Diámetro Interior mm

Area D.E. m cuad.

Area D.I. m cuad.

Circunferencia D.E. mm

Circunferencia D.I. mm

Volumen Litros por metro

Volumen en litros por 6 metros (Longitud Nominal)

100 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1500 1600

118 170 222 274 326 378 429 480 532 635 738 842 945 1048 1255 1462 1565 1668

99.8 151.4 203.2 254.4 305.6 356.6 402.8 454.8 506.0 609.6 709.2 811.8 913.4 1015.0 1219.2 1417.4 1519.0 1620.6

0.0109 0.0227 0.0387 0.0590 0.0835 0.1122 0.1445 0.1810 0.2223 0.3167 0.4278 0.5568 0.7014 0.8626 1.2370 1.6787 1.9236 2.1852

0.0078 0.0180 0.0324 0.0508 0.0733 0.0999 0.1274 0.1625 0.2011 0.2919 0.3950 0.5176 0.6553 0.8091 1.1675 1.5779 1.8122 2.0627

370.71 534.07 697.43 860.80 1024.16 1187.52 1347.74 1507.96 1671.33 1994.91 2318.50 2645.22 2968.81 3292.39 3942.70 4593.01 4916.59 5240.18

313.53 475.64 638.37 799.22 960.07 1120.29 1265.43 1428.80 1589.65 1915.11 2228.02 2550.34 2869.53 3188.72 3830.23 4452.89 4772.08 5091.27

7.82 18.00 32.43 50.83 73.35 99.87 127.43 162.45 201.09 291.86 395.03 517.59 655.26 809.14 1167.45 1577.88 1812.20 2062.73

46.94 108.02 194.58 304.98 440.10 599.24 764.57 974.72 1206.54 1751.18 2370.17 3105.56 3931.54 4854.82 7004.72 9467.30 10873.18 12376.36

PESOS PARA DISENO DE TUBERIAS CONSIDERAND O EL PESO DEL HIERRO DUCTIL Y DEL AGUA CONTENIDA

Diámetro

Peso - kg por metro Peso - kg por metro

Diámetro

Peso - kg por metro Peso - kg por metro

mm

Tubo

Agua

Total

mm

Tubo

100 150 200 250 300 350 400 450 500

15.9 23.7 32.1 42.2 53.5 66.3 80.2 84.9 99

7.8 18.0 32.4 50.8 73.3 99.9 127.4 162.5 201.1

23.7 41.7 64.5 93.0 126.8 166.2 207.6 247.4 300.1

600 700 800 900 1000 1200 1400 1500 1600

114.1 145.6 179.7 216.2 257.4 353.3 459.4 524.6 591.2

Agua

Total

291.9 395.0 517.6 655.3 809.1 1167.5 1577.9 1812.2 2062.7

406.0 540.6 697.3 871.5 1066.5 1520.8 2037.3 2336.8 2653.9

Estos pesos se basan en clases mínimos de Tubería de Hierro Dúctil Fastite con revestimiento interior de cemento de espesor mínimo así como especificado en la norma ISO 4179 con revestimiento interior de cemento y en el peso de agua de 1.000 kg/m3. Los diámetros interiores se dan en la tabla arriba. Peso especifico de hierro dúctil = 7,063 kg/m3

ACIPCO

62


CALCULOS DE LONGITUD DE TUBERIA: CALCULOS DE LONGITUD DE TUBERIA PARA CONEXIONES CON DESPLAZAMIENTO

Ángulo

Ángulo

Ángulo

D Equivale

R Equivale

45° 22 1/2° 11 1/4° 5 5/8°

A x 1.41 A x 2.61 A x 5.13 A x 10.20

A x 1.00 A x 2.41 A x 5.03 A x 10.15

L Equivale Tubo con Brida

D D D D

-

(2 (2 (2 (2

x x x x

E) E) E) E)

Tubo FASTITE

D D D D

-

(2 (2 (2 (2

x x x x

E) E) E) E)

or or or or

D D D D

-

(E (E (E (E

+ + + +

S) S) S) S)

Tolerancia en la junta bridada (generalmente de 3 mm para el empaque) y en Junta Fastite (generalmente 6mm) se debe tener en cuenta en la determinación de la longitud de tubería necesaria. Asimismo, la extensión de jun tas ace rro jad as suj eta s a carg a d e e mpu je en la ins tal aci ón y/o se rvi cio se deb en de con sid erar se tam bié n.

ACIPCO

63


FORMULAS MATEMATICAS Solución del Triángulo Obl í cuo

Solución del Triángulo Rectángulo

Figuras Planas A = Area

C = Circunferencia

Paralelogramo

π = 3.1415926536 Triángulo

Circulo Trapezoide

ACIPCO

64


FORMULAS MATEMATICAS Segmento de un Circulo

Elipse

(fórmula aproximado)

Figuras Sólidas A = Area de la superdicie

V = Volumen

Tanque eliptico

Cono

(Area lateral) (Area lateral)

Cilindro

Esfera

(Area lateral)

ACIPCO

65


FORMULAS MATEMATICAS

Toro o Boce l

ACIPCO

Tronco del C ono

66


Datos de Ingeniería (Pruebas

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