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DISEÑO PARA INSTALACION DE TUBERIAS DE CONCRETO PARA ALCANTARILLADO

El programa de diseño para instalación de tuberías de concreto para alcantarillado, nos proporciona una ayuda adecuada para la selección del tipo, clase de tubería y el factor de carga. Para garantizar un adecuado comportamiento ante las cargas, tanto vivas como muertas, a las que va a estar sometida el tramo en estudio.Para esto, el programa presenta tres componentes principales que son:

1. Determinación de Cargas: En la cual se hace el cálculo de las cargas vivas y muertas del tramo en estudio. La carga muerta, es producida por el peso del relleno de la zanja sobre la tubería, y su magnitud se calcula mediante la fórmula de Marston (W = Cd.w.Bd²)La carga viva, en nuestro país, está actualmente normalizada con base en el camión C-4095 del Código de Diseño Sísmico de Puentes, el cual aplica una carga de 7500 kg. en un rectángulo de 0.50 m de ancho por 0.25 m de largo, en el sentido paralelo al eje de la tubería. La carga ejercida sobre el tubo por la carga viva concentrada en la superficie, tal como la rueda del camión, el programa lo calcula usando dos fórmulas, Boussinesq y AASHTO (Ver Guía técnica, páginas 21 a la 24)

2. Recomendaciones: Hoja en la que se presenta las recomendaciones de instalación, que surgen de la combinación entre las distintas clases de tubería y los Factores de Carga establecidos por la Norma Técnica Colombiana NTC 5012. En esta hoja usted tiene la posibilidad de observar el esquema del Factor de carga que usted requiera al hacer click sobre la celda que lo representa.

3.Maestro: En esta hoja se presentan las características principales de las tuberías de concreto-TITAN

Determinación de Cargas

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DISEÑO DE TUBERIAS DE CONCRETO PARA ALCANTARILLADO

DATOS INICIALES

Cota del terreno inicial 2651.8 Cota del terreno final 2651.8

Cota Clave interna inicial 2648.5 Cota Clave interna final 2648.5

Recubrimiento 1 (m) 3.20 Recubrimiento 2 (m) 3.20

Diámetro nominal (m) 0.9 Diámetro exterior (m) 1.1

Ancho zanja recomendado (m) 1.5 espesor(mm) 100

Tipos de terrenos típicos w (kg/m³) Ku

Arcilla saturada 2100 0.11

CALCULO DE CARGAS

Carga muerta 1 (kg/ml) Wd 8044.98Coeficiente de carga muerta Cd 1.70

Carga viva-Método de cálculo BOUSSINESQ

Carga viva 1 (kg/ml) 375.02

Carga viva 1 Boussinesq Wl 375.02

Longitud Tramo (m) L 0.25

Carga aplicada (kg) P 7500

Coeficiente de carga viva 1 Cs 0.013

Factor de impacto 1 Fi 1

Carga viva 1 AASHTO 254.26

Ancho Aplicación Carga (m) a 0.250

Largo Aplicación Carga (m) b 0.500

Rata Expansion Area m 1.400

Area de Contacto / Tubo (m²) All 23.555

Presion Viva de Contacto (kg/m²) wl 318.398

Ancho de Carga / Tubo (m) Sl 0.990

Largo de carga / Tubo (m) L 4.730

Carga Total Viva (kg) Wt 1,490.964

A25

TITAN: Si desea consultar más información referente al tema de Cargas vivas y las distintas metodologías de cálculo, usted puede consultar la Guía técnica en las páginas 21 a la 24


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Longitud Equi de Tuberia (m) Le 5.864

CARGA TOTAL 1 (kg/ml) 8420.00

CARGA TOTAL CRITICA


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DISEÑO DE TUBERIAS DE CONCRETO PARA ALCANTARILLADO

Datos controlados por el usuario

DATOS INICIALES

Desea cambiar el ancho de zanja? NO

Qué ancho de zanja recomienda? (m) 3

Desea cambiar el tipo de terreno? NO

Cual es el valor de w (kg/m³)?Cual es el valor de Ku ?

CALCULO DE CARGAS

Carga muerta 2 (kg/ml) Wd 8044.98Coeficiente de carga muerta Cd 1.70

Carga viva 2 (kg/ml) 375.02

Carga viva 2 Boussinesq Wl 375.02

Longitud Tramo (m) L 0.25

Carga aplicada (kg) P 7500

Coeficiente de carga viva 2 Cs 0.013

Factor de impacto 2 Fi 1

Carga viva 2 AASHTO 337.98

Ancho Aplicación Carga (m) a 0.250

Largo Aplicación Carga (m) b 0.500

Rata Expansion Area m 1.200

Area de Contacto / Tubo (m²) All 17.751

Presion Viva de Contacto (kg/m²) wl 422.521

Ancho de Carga / Tubo (m) Sl 0.990

Largo de carga / Tubo (m) L 4.090

Carga Total Viva (kg) Wt 1,710.829


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Longitud Equi de Tuberia (m) Le 5.062

CARGA TOTAL 2 (kg/ml) 8420.00

8420.00


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1 1600 0.1924 Material granular sin cohesión

2 1950 0.165 Mezcla de arena y gravilla

3 1800 0.15 Limo Saturado

4 1800 0.13 Arcilla Seca

5 2100 0.11 Arcilla saturada

0 0.3 1.3

0.31 0.6 1.2

0.61 0.9 1.1

0.91 1000 1

NO 0.25 1.75BOUSSINESQ 0.5 1.4

AASHTO 1 1.2

SI

NO


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Material granular sin cohesión

RECOMENDACIONES

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RECOMENDACIÓN DE DISEÑO

FC C1-S C2-S CI-R

1.1 No aplica No aplica No aplica




2.8 recomendado recomendado recomendado




RECOMENDACIONES

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1.5 ANCHO ZANJA0.1375 1/8 CIM

0.275 1/4 CIM0.225 1/4 DIA INTE

1.30.9166666666667 5/6 D ext

RECOMENDACIONES

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RECOMENDACIÓN DE DISEÑO

CII-R CIII-R CIV-R CV-R

No aplica No aplica recomendado recomendado

No aplica recomendado recomendado recomendado

No aplica recomendado recomendado recomendado

recomendado recomendado recomendado recomendado





El tubo se debe colocar sobre el fondo de la zanja, de manera que quede apoyado uniformemente, cuerpo y campana, sin que se presente un efecto de puente. El relleno inicial de soporte debe ser un material selecionado.

Los tubos se deben cimentar en un material colocado cidadosamente. La cama debe tener un espesor mínimo, bajo el tubo, de 100 mm o un octavo del díametro exterior del tubo, lo que sea mayor. El relleno inicial debe ser de material seleccionado.


El tubo se debe cimentar en material cudadosamente colocado. El lecho debe tener un espesor mínimo bajo el tubo de 100 mm o un octavo del diámetro externo del tubo, lo que resulte mayor. El relleno inical debe ser de material seleccionado.

La piedra triturada se debe extender al ancho especificado de la zanja y debe tener un espesor mínimo bajo el tubo, de 100 mm o un octavo del díametro exterior del tubo, el que sea mayor. El atraque debe consistir de piedra triturada bien gragada, u otro material no consolidado no sujeto a migración.

El tubo se debe cimentar sobre piedras triturada u otro material adecuado. La cimentación debe tener un espesor mínimo bajo el tubo, de 100 mm o un octavo del diámetro externo del tubo, lo que resulte mayor. El relleno de densidad controlada se debe dirigir a la parte superior del tubo para que fluya hacia abajo en ambos lados, con el fin de evitar la desalineación; se debe rellenar hasta la perte superior del tubo.

El factor de carga para cimentaciones de concreto clase A es de 3.4 para concreto reforzado con p=0.4%, donde p es el porcentaje de área de acaro transversal al área de concreto en el fondo del cuerpo del tubo.


El factor de carga para cimentaciones de concreto clase A es de 4.3 para concreto reforzado con p=0.4%, donde p es el porcentaje de área de acaro transversal al área de concreto en la parte superior del cuerpo del tubo, y de 4.8 con p=1.0%.

FC 4.8

Tubería colocada hasta el arranque en una piedra triturada o gravilla de río. El espesor por debajo de la rasante debe ser mínimo 1/4 del diámetro exterior de la tubería o 10 cm, escogiendo el mayor. La parte superior de la tubería se cobre con hormigon simple o reforzado de resistencia no menor de 210 Kg/cm² a la compresión y de espesor mínimo por encima del lomo del tubo de 1/4 del diámetro interior o 10 cm. % REFUERZO: 1%

El tubo se debe colocar sobre el fondo de la zanja, de manera que quede apoyado uniformemente, cuerpo y campana, sin que se presente un efecto de puente. El relleno inicial de soporte debe ser un material selecionado.



El tubo se debe cimentar en material cudadosamente colocado. El lecho debe tener un espesor mínimo bajo el tubo de 100 mm o un octavo del diámetro externo del tubo, lo que resulte mayor. El relleno inical debe ser de material seleccionado.

La piedra triturada se debe extender al ancho especificado de la zanja y debe tener un espesor mínimo bajo el tubo, de 100 mm o un octavo del díametro exterior del tubo, el que sea mayor. El atraque debe consistir de piedra triturada bien gragada, u otro material no consolidado no sujeto a migración.

El tubo se debe cimentar sobre piedras triturada u otro material adecuado. La cimentación debe tener un espesor mínimo bajo el tubo, de 100 mm o un octavo del diámetro externo del tubo, lo que resulte mayor. El relleno de densidad controlada se debe dirigir a la parte superior del tubo para que fluya hacia abajo en ambos lados, con el fin de evitar la desalineación; se debe rellenar hasta la perte superior del tubo.



El factor de carga para cimentaciones de concreto clase A es de 4.3 para concreto reforzado con p=0.4%, donde p es el porcentaje de área de acaro transversal al área de concreto en la parte superior del cuerpo del tubo, y de 4.8 con p=1.0%.

Tubería colocada hasta el arranque en una piedra triturada o gravilla de río. El espesor por debajo de la rasante debe ser mínimo 1/4 del diámetro exterior de la tubería o 10 cm, escogiendo el mayor. La parte superior de la tubería se cobre con hormigon simple o reforzado de resistencia no menor de 210 Kg/cm² a la compresión y de espesor mínimo por encima del lomo del tubo de 1/4 del diámetro interior o 10 cm. % REFUERZO: 1%

REFERENCIAS

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Diámetro0.9

Carga última C1-S C2-S CI-R CII-R CIII-R CIV-R3 apoyos 4691 4691 3510 4392 5931 8784

FC1.1 5160.1 5160.1 3861 4831.2 6524.1 9662.41.5 7036.5 7036.5 5265 6588 8896.5 131761.9 8912.9 8912.9 6669 8344.8 11268.9 16689.62.2 10320.2 10320.2 7722 9662.4 13048.2 19324.82.8 13134.8 13134.8 9828 12297.6 16606.8 24595.23.4 15949.4 15949.4 11934 14932.8 20165.4 29865.64.3 20171.3 20171.3 15093 18885.6 25503.3 37771.24.8 22516.8 22516.8 16848 21081.6 28468.8 42163.2

Carga admisible C1-S C2-S CI-R CII-R CIII-R CIV-RFC1.1 3440.07 3440.07 3861.00 4831.20 6524.10 9662.401.5 4691.00 4691.00 5265.00 6588.00 8896.50 13176.001.9 5941.93 5941.93 6669.00 8344.80 11268.90 16689.602.2 6880.13 6880.13 7722.00 9662.40 13048.20 19324.802.8 8756.53 8756.53 9828.00 12297.60 16606.80 24595.203.4 10632.93 10632.93 11934.00 14932.80 20165.40 29865.604.3 13447.53 13447.53 15093.00 18885.60 25503.30 37771.204.8 15011.20 15011.20 16848.00 21081.60 28468.80 42163.20

REFERENCIAS

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CV-R13176

14493.619764

25034.428987.236892.844798.456656.863244.8

CV-R

14493.6019764.0025034.4028987.2036892.8044798.4056656.8063244.80

TUBERIAS DE CONCRETO PARA ALCANTARILLADO

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LAS TUBERÍAS DE CONCRETO-TITAN

DIAMETRO NOMINALESPESOR TUBERIA LONGITUD DEL TUBOCSC1 CSC2-CR CSC1

mm pulg mm mm m m

0.150 6 24 24 0.60 1.25 0.200 8 29 29 0.70 1.25 0.250 10 31 31 0.75 1.25 0.300 12 33 38 0.80 1.25 0.350 14 35 41 0.85 1.25 0.400 16 40 45 0.90 1.25 0.450 18 45 51 0.95 1.25 0.500 20 50 60 1.05 1.25 0.600 24 61 72 1.15 1.25 0.700 27 83 83 1.30 2.50 0.800 30 91 91 1.40 2.50 0.900 36 100 100 1.50 2.50 1.000 40 113 113 1.65 2.50 1.100 44 126 1.75 1.200 48 136 1.90 1.300 52 140 2.00 1.400 56 140 2.10 1.500 60 150 2.20 1.600 64 160 2.35 1.700 68 170 2.45 1.800 72 180 2.60 1.900 76 190 2.70 2.000 78 200 2.80 2.150 84 210 3.00 2.300 90 220 3.15 2.450 96 230 3.35 2.600 102 241 3.50 2.750 108 295 3.75 2.900 114 305 3.95 3.050 120 315 4.10

ANCHO DE ZANJA



LONGITUD DEL TUBO PESO DEL TUBO RESIST. A 3 APOYOS RESISTENCIA A 3 APOYOS (CARGA DE AGRIETAMIENTO)CSC2-CR CSC1 CSC2-CR CSC1 CSC2 CLASE I

m kg kg kg/m kg/m kg/m

1.25 44 44 2,243 2,957 1.25 78 78 2,243 2,957 1.25 98 98 2,345 2,957 1.25 122 143 2,651 3,365 1.25 144 165 2,855 3,671 1.25 187 218 3,059 4,079 1.25 251 293 3,263 4,487 1.25 325 340 3,365 4,793 2.50 490 980 3,875 5,353 2,340 2.50 1,260 1,270 4,181 4,181 2,730 2.50 1,580 1,590 4,385 4,385 3,120 2.50 1,970 1,980 4,691 4,691 3,510 2.50 2,470 2,490 4,997 4,997 3,900 2.50 2,790 4,290 2.50 3,280 4,680 2.50 3,640 5,070 2.50 3,890 5,460 2.50 4,460 5,850 2.50 5,080 6,240 2.50 5,750 6,630 2.50 6,440 7,020 2.50 7,180 7,410 2.50 7,960 7,800 2.50 8,950 8,385 2.50 10,450 9,200 2.50 11,619 9,800 2.50 12,906 10,400 2.50 16,932 11,000 2.50 18,426 11,600 2.50 19,980 12,200



RESISTENCIA A 3 APOYOS (CARGA DE AGRIETAMIENTO)CLASE II CLASE III CLASE IV CLASE V

kg/m kg/m kg/m kg/m

2,928 3,954 5,856 8,784 3,416 4,613 6,832 10,248 3,904 5,272 7,808 11,712 4,392 5,931 8,784 13,176 4,880 6,590 9,760 14,640 5,368 7,249 10,736 16,104 5,856 7,908 11,712 17,568 6,344 8,567 12,688 19,032 6,832 9,226 13,664 20,496 7,320 9,885 14,640 21,960 7,808 10,544 15,616 23,424 8,296 11,203 16,592 24,888 8,784 11,862 17,568 26,352 9,272 12,521 18,544 27,816 9,760 13,180 19,520 29,280

10,492 14,169 20,984 31,476 11,500 14,950 22,448 33,672 12,250 15,925 23,912 35,868 13,000 16,900 25,376 38,064 13,750 17,875 26,840 40,260 14,500 18,850 28,304 42,456 15,250 19,825 29,768 44,652

programa de diseño

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