CALCULO HIDRAULICO
Páginas: 7 (1579 palabras)
Publicado: 20 de septiembre de 2013
DISEÑO PLUVIAL
GALERAS INDUSTRIALES
Para la realizar los cálculos para el diseño del sistema pluvial del Proyecto “Galeras Industriales” se utilizaron los siguientes parámetros:
a) Utilizamos la formula de Mannig, la cual fue establecida por el Instituto de Ingenieros Civiles de Irlanda en 1890, y la misma sirve para estipular el flujo en tubería sin presión y canales abiertos, y deesta forma ver la capacidad de las alcantarillas.
V = (1/n) (R) ^2/3 (S) ^ 1/2, en donde,
V = Velocidad en m/s
R = Radio Hidráulico en metros
N = Coeficiente de Rugosidad del Acero Galv. = 0.016
S = Pendiente de Cubierta en tanto por uno
Además tenemos también la expresión Q = VA, en donde,
Q = Caudal en m3/s
V = Velocidad en m/s
R = Radio Hidráulico en metros
b) Se utilizo unperiodo de retorno de 1 : 50 años para el drenaje pluvial, según el Manual de requisitos para la aprobación de planos del M. O. P. y cuya fórmula es:
I = (370) x (25.4), en donde,
(36 + TC)
I = Intensidad de lluvia en mm/hora
TC = Tiempo de concentración en minutos
Este es el tiempo que tarda la última gota de agua de la primera lamina de agua de escorrentía en llegar al puntoen donde se encuentra ubicada la sección del canal analizado y varía dependiendo de la pendiente y la longitud del recorrido.
Para el cálculo de este tiempo de concentración utilizamos la formula de Kerby:
TC = (3.7688) (L/P) ^ (0.77), en donde,
L = Longitud más larga de recorrer desde un punto extremo del área de captación hasta el inicio del sistema colector de agua pluviales enkilómetros
P = Pendiente del terreno natural en la máxima longitud de escorrentía superficial m/m
c) Se utilizo el coeficiente de escorrentía © de 0.85 para áreas sub-urbanas.
d) El caudal de diseño se calculo utilizando el método racional:
q = (C x i x A) = m3 / s, en donde
q = Caudal de diseño en m3/s
C = Coeficiente de escorrentíasuperficial
i = intensidad de lluvia en mm/hora
A = Área de captación del drenaje en hectáreas
e) El diámetro mínimo requerido para conducir un caudal, considerando el canal como un caudal abierto, es decir, cuando el flujo posee una superficie libre, se calculo utilizando la siguiente ecuación.
Dt = [(Q x n) / (0.32 x So)] ^ (3/8) = metros, en donde,
Dt =Diámetro min. en metros
Q = Caudal de diseño en m3/s
n = Coeficiente de rugosidad del Acero Galv. = 0.016
So = Pendiente longitudinal del Canal en m/m
f) Las relaciones hidráulicas, para conductos circulares de PVC, los calculamos utilizando las siguientes ecuaciones:
Q = (1/0.013) x (D/4) ^ (2/3) x √So x (D) ^2 x (¶/4) = m3/s
V = (1/0.013) x (D/4) ^ (2/3) x √So = m/s
q / Q= [(0/360) – (sen0) / (2¶D)] x [1 – (180(sen 0)/ ¶0] ^ (2/3)
v / V = [1 – (180(sen0) / ¶ 0)] ^ (2/3)
d / D = ½ x [1 – cos (0/2)]
El ángulo 0 se puede calcular mediante LA ECUACION:
Angulo 0 = [103.92 + 149.99 x (q / Q)], del cual desarrollamos una aplicación en computadora para poder calcularlo acercándonos al valor más probable mediante una serie de 10,000 interacciones y los mismos sepueden verificar contra la tabla No. 1 que anexamos a este estudio.
g) Para el cálculo de las áreas tributarias para cada uno de los tubos y canales se utilizaron las áreas de las cubiertas las áreas de los patios y la calle. Todos los patios drenan hacia sus frentes y la calle secundarias tienen una corona de 3.00% (bombeo). Se utilizaran como sistema de alcantarillado: tuberías subterráneas deconcreto o PVC con propiedades hidráulicas similares.
h) La capacidad de la alcantarilla están calculadas en base a un tirante máximo de 80% y con velocidades comprendidas en los:
(3 p/s @ 12 p/s) ó (0.91 m/s @ 3.66 m/s) para tuberías de concreto
Estos rangos de velocidad de flujo permitidas están descritas en el Manual de requisitos para la aprobación de planos del M.O.P.,
i) Las...
GALERAS INDUSTRIALES
Para la realizar los cálculos para el diseño del sistema pluvial del Proyecto “Galeras Industriales” se utilizaron los siguientes parámetros:
a) Utilizamos la formula de Mannig, la cual fue establecida por el Instituto de Ingenieros Civiles de Irlanda en 1890, y la misma sirve para estipular el flujo en tubería sin presión y canales abiertos, y deesta forma ver la capacidad de las alcantarillas.
V = (1/n) (R) ^2/3 (S) ^ 1/2, en donde,
V = Velocidad en m/s
R = Radio Hidráulico en metros
N = Coeficiente de Rugosidad del Acero Galv. = 0.016
S = Pendiente de Cubierta en tanto por uno
Además tenemos también la expresión Q = VA, en donde,
Q = Caudal en m3/s
V = Velocidad en m/s
R = Radio Hidráulico en metros
b) Se utilizo unperiodo de retorno de 1 : 50 años para el drenaje pluvial, según el Manual de requisitos para la aprobación de planos del M. O. P. y cuya fórmula es:
I = (370) x (25.4), en donde,
(36 + TC)
I = Intensidad de lluvia en mm/hora
TC = Tiempo de concentración en minutos
Este es el tiempo que tarda la última gota de agua de la primera lamina de agua de escorrentía en llegar al puntoen donde se encuentra ubicada la sección del canal analizado y varía dependiendo de la pendiente y la longitud del recorrido.
Para el cálculo de este tiempo de concentración utilizamos la formula de Kerby:
TC = (3.7688) (L/P) ^ (0.77), en donde,
L = Longitud más larga de recorrer desde un punto extremo del área de captación hasta el inicio del sistema colector de agua pluviales enkilómetros
P = Pendiente del terreno natural en la máxima longitud de escorrentía superficial m/m
c) Se utilizo el coeficiente de escorrentía © de 0.85 para áreas sub-urbanas.
d) El caudal de diseño se calculo utilizando el método racional:
q = (C x i x A) = m3 / s, en donde
q = Caudal de diseño en m3/s
C = Coeficiente de escorrentíasuperficial
i = intensidad de lluvia en mm/hora
A = Área de captación del drenaje en hectáreas
e) El diámetro mínimo requerido para conducir un caudal, considerando el canal como un caudal abierto, es decir, cuando el flujo posee una superficie libre, se calculo utilizando la siguiente ecuación.
Dt = [(Q x n) / (0.32 x So)] ^ (3/8) = metros, en donde,
Dt =Diámetro min. en metros
Q = Caudal de diseño en m3/s
n = Coeficiente de rugosidad del Acero Galv. = 0.016
So = Pendiente longitudinal del Canal en m/m
f) Las relaciones hidráulicas, para conductos circulares de PVC, los calculamos utilizando las siguientes ecuaciones:
Q = (1/0.013) x (D/4) ^ (2/3) x √So x (D) ^2 x (¶/4) = m3/s
V = (1/0.013) x (D/4) ^ (2/3) x √So = m/s
q / Q= [(0/360) – (sen0) / (2¶D)] x [1 – (180(sen 0)/ ¶0] ^ (2/3)
v / V = [1 – (180(sen0) / ¶ 0)] ^ (2/3)
d / D = ½ x [1 – cos (0/2)]
El ángulo 0 se puede calcular mediante LA ECUACION:
Angulo 0 = [103.92 + 149.99 x (q / Q)], del cual desarrollamos una aplicación en computadora para poder calcularlo acercándonos al valor más probable mediante una serie de 10,000 interacciones y los mismos sepueden verificar contra la tabla No. 1 que anexamos a este estudio.
g) Para el cálculo de las áreas tributarias para cada uno de los tubos y canales se utilizaron las áreas de las cubiertas las áreas de los patios y la calle. Todos los patios drenan hacia sus frentes y la calle secundarias tienen una corona de 3.00% (bombeo). Se utilizaran como sistema de alcantarillado: tuberías subterráneas deconcreto o PVC con propiedades hidráulicas similares.
h) La capacidad de la alcantarilla están calculadas en base a un tirante máximo de 80% y con velocidades comprendidas en los:
(3 p/s @ 12 p/s) ó (0.91 m/s @ 3.66 m/s) para tuberías de concreto
Estos rangos de velocidad de flujo permitidas están descritas en el Manual de requisitos para la aprobación de planos del M.O.P.,
i) Las...
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