UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAFACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA REGIONAL DE INGENIERÍA SANITARIA Y RECURSOS HIDRÁULICOS INGENIERÍA SANITARIA 2 CATEDRÁTICO: ING. WALTER ROLANDO SALAZAR GONZÁLEZ DISEÑO DE ALCANTARILLADO POR FUERZA TRACTIVA INVESTIGACIÓN No.2 INTEGRANTES GRUPO ___2__ ZOEL EDGARDO RAMÍREZ MÉRIDA MARÍA FERNANDA CARDONA LÓPEZ 200941032 201244711 GUATEMALA, 12 DE DICIEMBRE DE 2016. Introducción 2 Marco Teórico 3 1.1 Criterios de diseño 3 1.2 Criterio de la velocidad mínima 4 1.1 ÍNDICE Págs.3 Criterio de la sección tractiva 5 Conclusiones 8 Recomendación 9 Anexos 10 Bibliografía 12 INGENIERÍA SANITARIA 2 . De tal manera. Así mismo la necesidad de recursos para el sector saneamiento básico dificultan la inmediata solución. se deben buscar viabilidades para tomar en cuenta la demanda de servicios de saneamiento y salud pública por la viabilidad técnica y económica de soluciones que reduzcan los costos y simultáneamente mantengan su eficiencia. En nuestro país. son diversas las problemáticas por la falta de atención con sistemas adecuados de alcantarillado sanitario y pluvial. Es de prioridad aplicar modernas técnicas de diseño en atención a las Normas y Reglamentos vigentes y garantizar la sostenibilidad de los sistemas en Guatemala.2 INTRODUCCIÓN La manera más efectiva y segura en la recolección. se observa que aumenta el volumen de desechos producidos y disminuye porcentualmente la cobertura de servicios apropiados. transporte. tratamiento y disposición final de las aguas residuales es una de las prioridades para dotar de infraestructura urbana a la comunidad. Pero a lo largo del tiempo debido al crecimiento poblacional. INGENIERÍA SANITARIA 2 . INGENIERÍA SANITARIA 2 . TECNICAS DE DISEÑO DE SISTEMAS DE ALCANTARILLADO 1. se realiza un análisis comparativo de ambos criterios.3 DISEÑO DE ALCANTARILLADO POR FUERZA TRACTIVA INVESTIGACIÓN No. A continuación.2 1. la pendiente mínima puede ser calculada utilizando el criterio de velocidad mínima o el criterio de la tensión tractiva. se debe cumplir la condición de auto limpieza para limitar la sedimentación de arena y otras sustancias sedimentables (heces y otros productos de desecho) en los colectores. En el caso de flujo en canales abiertos la condición de auto limpieza está determinada por la pendiente del conducto. La eliminación continua de sedimentos es costosa y en caso de falta de mantenimiento se pueden generar problemas de obstrucción y taponamiento. Para tuberías de alcantarillado.1 Criterios de diseño Durante el funcionamiento del sistema de alcantarillado. 3 m/s es suficiente para evitar un depósito importante de sólidos. la velocidad no sea menor a este valor.4 1. De la fórmula de Manning. se ha comprobado que una velocidad media de 0. la velocidad cerca del fondo del conducto es la más importante a efectos de la capacidad transportadora del agua. Según algunos autores.6 m/s. es calcular la pendiente mínima. con el criterio de la velocidad mínima y para condiciones de flujo a sección llena. para condiciones de flujo parcialmente lleno. Bajo este criterio las tuberías de alcantarillado se proyectan con pendientes que aseguren una velocidad mínima de 0.2 Criterio de Velocidad Mínima La práctica usual. los proyectistas verifican que. INGENIERÍA SANITARIA 2 . Por tal motivo. Sin embargo. es la fuerza tangencial por unidad de área mojada ejercida por el flujo de aguas residuales sobre un colector y en consecuencia sobre el material depositado. principalmente. con área de sección transversal A y perímetro mojado P. Su aplicación permite el control de la erosión. la tracción tractiva estará dada por el componente del peso (W) en dirección del flujo dividido por el área mojada: INGENIERÍA SANITARIA 2 .5 1. 1.3.1 Tensión Tractiva La tensión tractiva ó fuerza de arrastre ().3 Criterio de la Sección Tractiva Se considera que este método es el más práctico para calcular alcantarillas que tiene en cuenta la configuración y la sección mojada del conducto. en la masa de aguas residuales de un tramo de colector de longitud L. donde la aplicación del criterio de velocidad mínima arroja resultados menos ventajosos en términos de diámetro. Como se muestra en la figura. la sedimentación y la producción de sulfuros. en zonas de topografía plana. pendiente y profundidad de tuberías. 2 Tensión Tractiva mínima La tensión tractiva mínima para los sistemas de alcantarillado deberá tener como valor mínimo: min= 1 Pa En los tramos iniciales de los colectores (arranque).6 Pa. se recomienda calcular la pendiente con una tensión tractiva de 1 Pa. no deberá ser menor a 0.3. sen = tan. y como la tan es la gradiente del colector. su verificación con caudales de aporte reales. en los cuales se presentan bajos caudales promedio tanto al inicio como al fin del periodo de diseño. Pendiente para tuberías con sección llena: 1. según la ecuación. R: τ ρ g R sen Cuando es pequeño.6 Si se considera que A/P es el radio hidráulico. INGENIERÍA SANITARIA 2 . y posteriormente. S (m/m). la ecuación de tensión tractiva puede ser escrita de la siguiente forma: g RS La pendiente del colector será calculada con el criterio de la tensión tractiva. INGENIERÍA SANITARIA 2 . podría ser apropiado un valor mínimo de tensión tractiva de 1. debido a la calidad de los materiales de construcción.5 Pa.7 Cuando existen dudas sobre la calidad de la construcción. expresa que este cálculo “se podrá determinar aplicando el criterio de la tensión de arrastre”. abriendo el espacio a la posibilidad de que se pudiera hacer de otra manera. no se está aplicando debidamente el gasto de diseño para obtener una tensión de arrastre mínima de 1 Pa. pero cuando aborda el tema del cálculo de pendiente longitudinal mínima. INGENIERÍA SANITARIA 2 .0 Pa. lo cual posiblemente ha inducido a algunos diseñadores a utilizar en su lugar el criterio de la velocidad mínima igual a 0. Se debe calcular el diámetro de la tubería para la capacidad del caudal de fin del período de diseño y verificar el cálculo de la pendiente mínima con el caudal de inicios del período de diseño para lograr la fuerza tractiva mínima de 1. cuando debería ser aplicado el gasto de inicios del período de diseño. Se está aplicando el gasto del final del período de diseño.60 m/s.8 CONCLUSIONES En el diseño de las redes de alcantarillado sanitario. Las Guías establecen que el cálculo hidráulico “se deberá hacer en base al criterio de la tensión de arrastre y la fórmula de Manning”. INGENIERÍA SANITARIA 2 .9 RECOMENDACIONES Adoptar la aplicación de las Normas en toda su extensión para el diseño de las redes de alcantarillado sanitario. fundamentado en una experiencia local. El cambio de diámetro merece un mayor análisis. exceptuando el diámetro mínimo que se deberá mantener en 150 mm. Estimular la investigación de los sistemas de alcantarillado sanitario existentes para establecer nuestros propios parámetros de diseño sobre la base de la experiencia local. 10 ANEXOS INGENIERÍA SANITARIA 2 . del Anuario del Colegio de Ingenieros. Manuales sobre Tuberías.v. Manual de norma ASTM 3034 para tubería de p. INGENIERÍA SANITARIA 2 . Normas Generales para diseño de Alcantarillados del Instituto de Fomento Municipal (INFOM). para alcantarillado sanitario. 1988.c.11 Normas y recomendaciones de diseño: Las normas recomendadas para el diseño de sistemas de alcantarillado sanitario son: Las Normas y Reglamento de drenajes de la Ciudad de Guatemala. bvsde.org/bvsacg/guialcalde/2sas/d24/056_dise% C3%B1o-alcantarillado/dise%C3%B1o-alcantarillado.ops.org.googleusercontent.com/search?q=cache:http://w ww.bo/textocompleto/nac23890.pdf INGENIERÍA SANITARIA 2 .paho.12 BIBLIOGRAFÍA http://webcache.pdf http://www. 13 INGENIERÍA SANITARIA 2 .
Report "2 Diseño de Alcantarillado Por Fuerza Tractiva"