Abastecimiento de Agua
Abastecimiento de Agua
Abastecimiento de Agua
RESUMEN
acción de la gravedad sobre el agua, es decir, se usa la energía que brinda el desnivel
del terreno para transportar el agua. Todas las estructuras conformantes del proyecto
fundamentales, así como las ecuaciones que rigen los sistemas de abastecimiento de
agua potable por gravedad. Se detalla los antecedentes para el desarrollo del presente
Hazen y Williams, así como los principios fundamentales que rigen el diseño de
los conceptos de cada una de las estructuras que conforma un sistema de agua
potable por gravedad, las consideraciones de diseño tales como: determinación del
así como los criterios de diseño recomendados por el RNE tales como: presiones de
tesis.
2
concreto armado por el método de rotura, de cada una de las estructuras que
componen el sistema.
Las estructuras diseñadas del sistema han sido divididas en tres etapas claramente
definidas:
Diseño Hidráulico.
tipo 7.
cada tramo de la tubería (el lugar geométrico de éstos puntos de presión se denomina
Línea de Gradiente Hidráulica). Para el caso del diseño de tuberías en circuito cerrado
Análisis Estructural.
de diseño estructural tales como diagramas de fuerza axial, fuerza cortante, momento
flector y reacciones de una sección completamente definida. Esto es posible por medio
ordenadamente para cumplir una función dada buscando la optimización del sistema
programa SAP 2000 tales como diagramas de fuerza axial, fuerza cortante, momento
flector y reacciones.
Se adjunta en los anexos los resultados del análisis de laboratorio de calidad de agua
CAPITULO I
INTRODUCCION
1.1.- Generalidades.
las características geográficas que el lugar presenta, por ello y antes de efectuar las
de agua tal que se pueda minimizar los costos y maximizar los beneficios.
considerados para el diseño del abastecimiento de agua potable, por tanto considera
para el abastecimiento de agua potable, se incluye las normas establecidas para cada
de: 3 156, 42 m. s. n. m, E:243200 (Este), N:8993800 (Norte), según el INEI: 2 005 (1),
5
que la localidad cuenta con: 39 manzanas, 522 casas, considerando que en cada casa
potable a domicilio ello implica contar con el diseño de la infraestructura que permitirá
018, 73 m.s.n.m; 3 960 m.s.n.m, y 3 880 m.s.n.m; aportan: 4 lps, 4,50 lps., y 5 lps.; el
requerimiento de la población.1
cumplimiento del servicio eficaz, todo ello responde a la propuesta para el diseño de la
Ancash.
1
Censos Nacionales X de Población y V de Vivienda 2005. INEI
2
Censos Nacionales de Población y Vivienda 2007. INEI
6
a.- Ecuación
b.- Delimitación
de Carlos Fermín Fitzcarrald, durante los mes de: Enero a Julio del 2 009, se
a.- Justificación
precisiones.
b.- Importancia
La importancia del estudio radica en contar con los diseños de los elementos de la
abastecimiento de agua potable para la localidad de San Luis, el empleo del Programa
WaterCad ha servido para dimensionar las diferentes partes que componen el sistema
1.1.4.- Objetivos
Luis.
CRP-7.
8
CAPITULO II
MARCO TEORICO
2.1.1.- Antecedentes
el Perú: 1 999 - 2 001” de la OPS se sostiene que al concluir el año 2 000 se alcanzó
con instalaciones dentro de la casa fue del: 60, 35%; en el ámbito urbano alcanzó el
red pública instalada para las viviendas es del: 71, 70 % y el abastecimiento de agua
(20)
en el distrito de San Luís alcanza al 75, 18 % de las conexiones domiciliarias.
que la diferencia de altura sea mayor entre los puntos de almacenamiento y los puntos
de empleo, tal como lo sostiene, Hueb(5). “Para desplazar agua, ya sea en sentido
total de energía en el sistema quedará determinada por las alturas relativas de todos
los puntos del sistema. Una Vez construido todos estos puntos del sistema
variar. Por ello, para cualquier sistema, hay una cantidad fija, específica de energía
la presión positiva, indica que hay un exceso de energía gravitacional; quiere decir
que hay energía suficiente para mover el flujo. Si fuera la presión negativa, indica
que no hay suficiente energía gravitacional para mover la cantidad deseada de agua;
Presión.
en un tramo de tubería que está operando a tubo lleno, sus cálculos generalmente se
P1 V12 P V2
Z1 Z 2 2 2 Hf Ecuación 2.1
2g 2g
Donde:
P
= Altura o carga de presión (“P” es la presión y “ ” el peso
especifico del fluido) (m)
(1)
Agüero , sostiene que la perdida de carga, es el gasto de energía necesaria
para vencer las resistencias que se oponen al movimiento del fluido de un punto a otro
pérdida de carga unitaria, pueden utilizarse muchas ecuaciones, sin embargo la más
Donde:
Q: Caudal (l/s)
produce por la fricción que se genera entre el agua y las paredes de la tubería; se
L V 2
hf f Ecuación: 2.3
d 2 g
Donde:
y la rugosidad relativa.
L: Es la longitud de la tubería.
2
V
: Es la carga de velocidad.
2g
11
gráfico:
Fuente: Agüero
2.2.2.1.- Reservorio.
sistema de agua potable y mantener el flujo constante del agua en la red, para
admisible de la fuente.
válvulas que conducen el agua desde el reservorio hasta el primer punto de la red de
(19)
distribución, tal como sostiene Sáenz , Comprende desde el reservorio, hasta el
agua. El caudal para el diseño de los diámetros de las tuberías está dado por el caudal
máximo horario que depende del periodo de diseño, población, dotación, etc.
cuyo origen está en el punto final de la línea de aducción y que se implementa por
agua en cantidad y presión adecuada a todos los puntos de la red. Las cantidades de
agua se han definido en base a las dotaciones; el diseño contemplará las condiciones
de cero para así evitar elevadas presiones que rompan las tuberías, así lo menciona
(1,10)
Agüero, Núñez La cámara rompe presión tipo 7 (CRP-7) se ubican en las redes
de distribución.
Son redes de distribución que están constituidas por la tubería matriz de la cual se
distribución lineal y en los casos en las que las viviendas se encuentran dispersas.
caso de sufrir desperfectos puede dejar sin servicio a parte de la población. El otro
muertos, es decir el agua ya no circula, sino que permanece estática en los tubos,
originando sabores y olores, generalmente se presenta en las zonas donde las casas
están más distanciadas. Es por ello que en los puntos muertos se instalan válvulas de
puede reducir a una cuadra, dependiendo de la ubicación de las válvulas. Los tramos
por lo tanto requiere menores diámetros de tubería para conducir el agua; ofrece
mayor seguridad en caso de incendios ya que se podría cerrar las válvulas y conducir
2.2.2.3.3.- Válvula
a) Válvulas de aire
Son colocados en los puntos más elevados del tendido de la tubería, donde se
línea de Conducción.
b) Válvula de purga
generalmente son instalados en los puntos más bajos de las líneas de conducción y en
BASICAS
puede definirse como el tiempo en el cual el sistema será 100% eficiente, ya sea por
instalaciones”.
Donde:
Pf = Pa * (1 + r) ^t Ecuación 2.5.
Donde:
Donde:
Según, Agüero (1), los principales factores que afectan el consumo de agua son: el
comunidad.
través del tipo de vivienda, siendo importante la variación de consumo de agua por el
urbano marginal
geográfica donde se ubica el usuario, tal como lo presenta Agüero Aguero, Roger en el
siguiente cuadro:
Cuadro Nº 01
condiciones del clima presentan propuestas de dotación de servicio de agua, tal como
siguiente relación:
Consumo.total.del.dia
K1
consumo.promedio.anual
Donde:
18
El valor del coeficiente varía entre los rango: 1.8 < K2 < 2.6, el Ministerio de
Con el fin de diseñar las estructuras del sistema de agua potable, es necesario
estimación del caudal máximo diario y el máximo horario. Este caudal expresado en
Donde:
Qm: Caudal promedio anual (lt/día)
19
Dotación: lt/hab/día
por la población futura, para el periodo de un año; el caudal máximo diario y máximo
Donde:
del reservorio.
Donde:
K2 = 2,60.
Q m h = lit/seg.
El valor del caudal Máximo Horario es dato que se emplea para el diseña la
que mejor se ajuste a las circunstancias, así lo afirma Agüero [1], cuando sostiene que
20
el valor del caudal mínimo (aforo en época de estiaje) debe ser mayor al caudal
proveniente de una fuente sin conocimiento del caudal. Para efectuar el aforo es
plástico para poder encauzar las aguas. La medición volumétrica del caudal considera
Vvolumen.del . Balde
Q Ecuación: 2.10
Tiempo.de.llenado.del .balde
calidad del agua a captar es decir que debe ser compatible con los requisitos que
considera que los parámetros a tomar en cuenta y dentro de los rangos permisibles,
agua potable.
Según el RNE (12), las Cámaras de Rompe Presión en la Red de Distribución serán
conducción, según las Normas Técnicas Peruanas y la Norma ISO-4422, las presiones
elegida.
El RNE (12), recomienda que para los sistemas de agua potable se utilice diámetros
Fuente: DIGESA-MINSA
2 63 6 160
2½ 75 8 200
3 90 10 250
4 100 12 315
5 140 14 355
16 400
requerida durante el año, tal que el volumen represado cubra el consumo total de la
(21)
García , recomienda hacer uso del diseño circular, por presentar la relación:
construidos, deberán contar con cerco perimetral que impida el libre acceso a las
instalaciones.
altura de agua (H) del reservorio, esta fijada por la siguiente expresión.
H 1 D
H Ecuación 2.11
D 2 2
Donde:
V Ecuación 2.12
D 2·3
Donde:
Donde:
H T H BL Ecuación 2.15
D 1
R cup Ecuación 2.16
2 sen
Donde:
Según Agüero (1), se debe considerar que el tiempo de llenado del reservorio debe
Para Agüero (1), es la tubería de la red de aducción, la cual debe estar provista de
una válvula compuerta de igual diámetro al de la red de aducción tal que permita
Luego:
contaminación:
tubería de limpieza, para controlar el flujo del agua en esta tubería no se requiere
llena el reservorio.
Re bose Llegada
2.5.1.5.11.- Tuberías de ventilación
(1)
Según Agüero , se debe proveer un sistema de ventilación para garantizar la
presión atmosférica. Éste debe tener una protección adecuada que impida la
Por lo general se utilizan tubos en “U” invertida protegidos en la entrada con rejillas
o telas metálicas y separados del techo una distancia mayor o igual a 30 cm. Ésta
tubería se coloca de manera simétrica en la cúpula del techo, pudiendo ser más de
uno.
2.5.1.5.12.- By-pass
(1)
Según Agüero , se debe instalar una tubería con conexión directa entre la
entrada y la salida, de tal manera que cuando se tenga que cerrar la tubería de
línea de aducción tal que manera que la red no sufra interrupciones en el servicio.
El by-pass consistirá de una válvula compuerta que permita el control del flujo del
método de rotura
a.- El acero
(7)
Según Harmsen , el acero, material resultante de aleación de: carbono,
de tren y ejes usados, los cuales son menos maleables, más duros y quebradizos.
(7)
Según Harmsen , las varillas corrugadas son de sección circular y presentan
tres calidades de acero corrugado: grado 40, grado 60 y grado 75; en nuestro medio
2 2
Fy: Kg / cm Fs: Kg /cm
Grado 40 2800 4900
Grado 60 4200 6300
Fuente: Harmsen J.
Donde:
predicción de que es la carga, la que ocasiona la falla del elemento en estudio, por
tanto analiza el modo de colapso del mismo. Este método toma en consideración el
29
diseñan con menor margen de seguridad que otros para inducir su falla
primero.
tipos de carga.
critico.
D Ecuación 2.18
Rcup
2·Seno( )
Donde:
Donde:
c) Cimentación.
(15, 3, 7)
Según Rivera, Calavera y Harmsen , la cimentación está generalmente
P Ecuación 2.23
b
100q m
Donde:
siguiente ecuación:
D Ecuación 2.24
e : 1.25 20cm
100
Donde:
a) Peso propio.
b) Carga viva:
a) Aplastamiento.
Según PCA, REE, Rivera, Harmsen (10,13,15,7), plantean que se determine la calidad
del concreto utilizado (f’c), a partir de allí se verifique, que la carga última de
Donde:
t : Espesor de la cúpula
b) Refuerzo axial.
Según PCA, REE, Rivera, Harmsen (10,13,15,7), sostienen que el refuerzo axial del
As Mín 0.0035bt
El acero mínimo es: Ecuación 2.27
A
S * 100
As Ecuación 2.28
15 S 25cm
Los resultados deben ser iguales o mayores a 15 cm, hasta menores o igual a 25
33
cm.
c) Flexión.
(10,13,15,7)
Según PCA, REE, Rivera, Harmsen , el peso propio y el peso de las
cargas vivas son transmitidos hacia la viga anillo de borde, lo cual hace que se
a
Mu As·fy d
2 Ecuación 2.30
As·fy
a
0.85·f ' c·b Ecuación 2.31
Donde:
A
S * 100
As Ecuación 2.32
d) Corte.
(10,13,15,7)
Según PCA, REE, Rivera y Harmsen , recomiendan realizar verificaciones
Donde:
espesor de la cúpula.
a) Tracción.
(10,13,15,7)
PCA, REE, Rivera y Harmsen , sostienen que La viga anillo de borde se
encuentra apoyada continuamente sobre las paredes del reservorio para resistir las
despreciables.
el coeficiente: 1.65
Tu Ecuación 2.36
As
·fy
Donde:
0.75 2.5%
b) Corte
(10,13,15,7)
PCA, REE, Rivera y Harmsen , plantean que de acuerdo con el diámetro
PRINCIPAL 1¨ Estribo 3
8
PRINCIPAL 1¨ Estribo 1
2
El espaciamiento de los estribos se limita mediante:
16d b
S
30cm
Donde:
a) Aplastamiento
(10,13,15,7)
Según PCA, REE, Rivera, Harmsen , con la calidad del concreto
mayor compresión se presenta en la base de las paredes, para lo cual hace uso de la
siguiente ecuación.
Donde:
PU · 0.80·0.85·f ' c· A g A s A s fy Ecuación 2.38
Donde:
b) Fisuramiento.
(10,13,15,7)
Según PCA, REE, Rivera, Harmsen , sostienen que las paredes no deben
tener fisuras, pues ellas están asumidas por el mínimo agrietamiento. El límite
Donde:
2bd c
A
n. var illas : Área efectiva del concreto en tracción (cm2)
ecuación siguiente:
M
fs
c Ecuación 2.40
As d
3
Donde:
d e d c (cm)
c 2·n· n·
2
n· ·d (0.20 0.40)d
c) Corte
(10,13,15,7)
Para, PCA, REE, Rivera y Harmsen , manifiestan que se debe realizar la
Ecuación 2.41
Vc ·53 f ' c ·b·d
Donde:
38
por corte.
En caso de ser necesario el refuerzo por corte, para su cálculo se deberá aplicar el
Donde:
a) Diseño de la zapata.
La zapata debe ser diseñada atendiendo sus elementos y los esfuerzos que en él
se generan:
39
q sn t h t c h c Ecuación 2.46
Rz
b Ecuación 2.47
q sn ·L
Donde:
hz : Altura de la cimentación.
2.48
Vu Vc Ecuación 2.50
Donde:
a.3) Tracción.
D
Tudiseño 1.65·Rx rotura · Ecuación 2.51
2
Donde:
Tu
As Ecuación 2.52
· fy
Donde:
0.75 2.5%
Donde:
a.4) Flexión.
41
(3, 10,13,15,7)
Según Calavera, PCA, REE, Rivera, Harmsen , sostienen que la placa
placa circular – pared, momento que será asumido, por la zapata y su extensión.
Se asume que un anillo de ancho “L”, el cual no está en contacto con el terreno,
H 2O ·H ·L2
ML Ecuación 2.53
2
Donde:
a
M u A S fy d Ecuación 2 .55
2
A S fy
a Ecuación 2.56
0.85f c' * b
Donde:
A
S : ·100 Ecuación 2.57
As
10 S 45cm
q H 2 O ·H c h t Ecuación 2.58
(3, 10,13,7)
Para Calavera, PCA, REE y Harmsen , la carga por metro cuadrado que
recibe la placa circular debe ser menor que la capacidad admisible del terreno.
(3,10,13,7)
Para: Calavera, PCA, REE y Harmsen , la cimentación de los reservorios
simple, lo cual caracteriza la placa circular que presenta una flexión no lineal. Al estar
paredes, una parte de ella de longitud “L” se flexa, mientras que la otra de radio b
permanece plana.
Flexión radial
(3,10,13,7)
Calavera, PCA, REE, Harmsen , recomiendan calcular el área de acero
mediante la ecuación:
a
M urotura AS fy d Ecuación 2.60
2
43
A S fy
a Ecuación 2.61
0.85f c' * b
Donde:
A Ecuación 2.63
S : ·100
As
3h
S
30cm
El cálculo del acero se realiza por franjas, pues los momentos varían a lo largo
Flexión tangencial
Para: Calavera, PCA, REE y Harmsen (3,10,13,7), el área de acero apta para la placa
Donde:
la losa.
En caso de ser necesario el refuerzo por corte, para su cálculo se deberá aplicar
Donde:
Y WILLIAMS
Tipos de tuberías C
Acero sin Costura 120
Acero soldado en Espiral 100
Cobre sin costura 150
Concreto 110
Fibra de Vidrio 150
Hierro Fundido 100
Hierro Fundido dúctil con revestimiento 140
Hierro galvanizado 100
Polietileno 140
Fuente: RNE del año 2006
2.6.4.- Presiones.
menor de 10 m.
línea a un lado de la calzada y de ser posible en el lado de mayor altura, a menos que
2.6.6.- Válvulas.
(12)
El sistema condominial de agua estará compuesto por, Según RNE Tubería
Se denomina así al circuito de tuberías cerradas y/o abiertas que abastece a los
terreno.
presiones paralela al terreno. El valor mínimo del diámetro efectivo del ramal
Según Agüero (1) , las redes de distribución están constituidas por una tubería
caso de sufrir desperfectos puede dejar sin servicio a una parte de la población. El otro
muertos, es decir el agua ya no circula, sino que permanece estática en los tubos,
originando sabores y olores especialmente en las zonas donde las casas están más
separadas. Es por ello que en los puntos muertos se requiere instalar válvulas de
permanente. En este sistema no existen los puntos muertos; si se tiene que realizar
reparaciones en los tubos, el área que se queda sin agua se puede reducir a una
económico, los tramos son alimentados por ambos extremos consiguiéndose menores
48
pérdidas de carga y por lo tanto menores diámetros; ofrece mayor seguridad en caso
de incendios, ya que se podría cerrar las válvulas que se necesiten para llevar el agua
Circuito I:
Hf AB Hf BC Hf CF Hf FA 0 Ecuación 2.80
Circuito II:
Hf FC Hf CD Hf DE Hf EF 0 Ecuación 2.81
Segunda condición:”Caudal que llega a cada nudo de la red debe ser igual al
Tercera condición: “El caudal que ingresa al sistema debe ser igual al caudal que
va seguir su cauce mediante la tubería con presión mínima. Según Agüero (1), Para
requerida (H) para que el gasto de salida pueda fluir, el valor de H, se determina
Donde:
Distribución)
50
Donde:
b) Dimensionamiento de la canastilla.
La canastilla es una tubería con ranuras (orificios) que sirve para captar agua, la
la red de distribución
Ac =
Dc2
2 Ecuación 2.85
= 3.1416
Según Agüero (1) el área del orificio de la canastilla debe ser de: 0.07 x 0.05 cm,
los valores del área total de las ranuras, el área de cada ranura y el número de ranuras
Area.total.de.Ranuras
N º.de.Ranuras
Area.de.Ranura Ecuacion 2.86
c) Rebose y limpieza.
0 , 38
0,70 * Qmh Ecuación: 2.87
D
hf 0, 21
Donde:
D = Diámetro (pulg.).
a) Tracción
Tu 1.65Tu rotura
Tu
AS 2.88
fy Ecuación
Donde:
As Mín mín b * e
A
S * 100
As
S 30cm
b) Flexión
Mu 1.30Mu rotura
a
M u As * fy d
2 Ecuación 2.89
As * fy
a
0.85 f c' * b
Donde:
El refuerzo mínimo: As
Mín 0.0025b * e
A
S * 100
As
c) Corte
54
Donde:
a) Tracción.
Donde:
Tu
AS
fy
Donde:
b) Flexión.
H 2O * H * L2 Ecuación 2.92
ML
2
Donde:
M u 1.31.7 M L
a
M u AS fy d Ecuación: 2.93
2
AS fy
a
0.85 f c' * b
Donde:
A
S *100 , y el espaciamiento máximo es: 10 S 45cm
As
56
2.8.- Suelo
El análisis de suelo consiste en ver que tipo de suelo existe, donde se instalara
Limites de plasticidad
menciona, Juárez(7), manifiesta que para medir la plasticidad de las arcillas se han
desarrollado varios criterios, el criterio adoptado por atterberg el que mide el contenido
Los estados son fases generales por las que pasa el suelo al irse secando y no
corresponde al de Atterberg, que se define como el contenido de agua del suelo para
límite líquido.
Donde:
W: Contenido de agua.
N: Numero de golpes.
Según ICG WaterCad, es un programa virtual que modela y diseña las redes
de tubería).
Caudal.
Coeficiente de fricción.
CAPITULO III
MATERIALES Y METODOS.
Materiales de escritorio
Cámara fotográfica.
Estacas, Wincha.
Horno microonda.
Balanza.
Mortero (chancadora).
Estación Total (Marca Sokia, precisión angular 2”, con alcance de 3 500 m con
una prisma).
Microcomputador Pentium D.
Impresora a color.
El punto referencial de los BMs, han sido ubicados a partir del punto de inicio del
la ciudad de San Luis, al costado del área donde se instalara el reservorio, sobre una
roca fija denominando y se le identificó como: BM-01, el segundo punto referencial, fue
apoyo abierta; el que consiste en, estacionar, la Estación total en un punto desde el
La Estación total permite almacenar más de 5 000 puntos; los mismos que son
distribución.
programa Autocad Land para procesarlas y poder obtener las curvas de nivel, perfil y
1. - 4 018 m. s. n. m
2. - 3 960 m. s. n. m
3. - 3 880 m. s. n. m
Las cotas han sido obtenidas con el GPS map 76CSx, cuya precisión en las
coordenadas es de: ± 3 m.
61
capacidad de: 3 litros, los aforos se repitieron 5 veces para cada captación, el tiempo
suelo que fue depositado en una bolsa negra y remitida a la UNASAM al laboratorio de
Las muestras de agua fueron recogidas a 1,00 m., antes de ser juntados en una
caja donde se recoge el volumen de las tres captaciones, es el lugar desde el cual se
Las muestras de agua fueron recogidas en dos botellas de un litro cada una, las
aguas de la UNASAM.
agua.
método geométrico: P f = Pa*(1+r)¨ t, porque esta ecuación considera los datos de los
periodos censales, los mismos que han sido obtenidos del Instituto Nacional de
63
Estadística e Informática (INEI), los cálculos muestran que la población futura en las
por ser el valor más común, utilizado para efectuar cálculos correspondientes
habitantes y la dotación de agua requerida para cada usuario: 185 Lt/hab/día, lo cual
diaria k=1, 30; con lo cual se obtiene que el caudal máximo diario (Q md ) requerido es
de 6, 64 lt/seg.
almacenamiento.
Con los promedios de las descargas de las captaciones: 0,76, 0,66 y 0,60
segundos; los tres (03) litros se llenan en: 2, 02 segundos, lo que equivale a una
El llenado de los 143. 424 m3, requiere de: 39.84 horas para ser llenado es decir
que requiere de: 01 día, 02 horas, 52 minutos y 22 segundos para llenar la represa.
capacidad, por:
paredes.
recomendación de Agüero, (BL = 0.1H; H, es la altura del agua sobre la base del
reservorio).
e.- Cimentación.
P
Se empleo las ecuación: 2.23, ( b ), se operativiza con los valores
100q m
de la carga de servicio que soportara, capacidad portante del suelo: 0, 724 kg/cm2
calcular la carga por: aplastamiento, flexión, corte, refuerzo axial, tracción y flexión no
diámetro igual a: 8,06 m., Φ: Angulo de Apertura de Cúpula. (Φ<51º 50’). Que se
ecuación: 2.25 y fue operada con los datos de: f’c = 210 Kg /cm2, t = 0, 07 m, b = 1, 00
m y = 0.70.
b. - Refuerzo Axial
Para determinar la fuerza axial producido por la cúpula del Techo, se hizo uso
muestra en el anexo: 05
c.- Flexión
f’c = 210 Kg /cm2, d = 10, 02 cm, b = 100 cm, : 0,90 (factor de reducción de carga),
anexo: 05.
las ecuaciones: 2.21, verificado con la ecuación: 2.22. Se operacionalizan con los datos
2.- Aplastamiento
determinado con la ecuación: 2.37, operada con los indicadores: f’c = 210 Kg /cm2,
3.- Fisuramiento
ecuación: 2.39 y 2.40 y se operativiliza con los indicadores: r = 5 cm, b = 100 cm., n =
Para determinar el esfuerzo de corte se trabajó con las ecuaciones: 2.41, 2.42,
2.43, 2.44 y 2.45 y se operativiza con los indicadores: b = 20 cm, d = 20 cm, f’c =
210 Kg/cm2, obteniendo que la cortante de servicio es: 72, 172 Kg.
1.- Zapata
ecuaciones 2.64: y se operativiza con los datos calculados: b = 100 cm., d = 14 cm,
ecuación: 2.51, 2.52, donde la Tracción última en la base (Rx) es: 5 525 Kg., la
2.55, 2.56, 2.57, utilizado los indicadores: b = 30 cm, d = 70 cm., Ф = 0, 90, L = 1.6,
ecuación: 2.59, 2.60, 2.61, se operacionalizo utilizando los indicadores: b = 100 cm., Ф
ecuación: 2.64 y 2.65, operando con los indicadores b = 100 cm., Ф = 0, 90, d = 14 cm,
ecuación: 2.65 y operando con los indicadores: b = 100 cm., d =14cm, f’c = 210 Kg
/cm2.
Las cámaras rompe presión tipo 7 (CRP7), han sido ubicadas, atendiendo las
agua.
cuadro.
cuadrada tendrá las dimensiones: largo (L=1, 30 m), ancho (a =1, 10 m) y de altura
(1, 15 m).
corte.
ecuación: 2.84, para la que se empleo los indicadores: borde libre (BL) = 40 cm, caga
de agua (H) 30 cm, área de tubería de salida a la red de distribución: 0, 0020m 2, altura
a.- Tracción.
b.- Flexión.
fue operacionalizado con los indicadores: p min = 0.18 %, F. Durab.= 1.30, b = 100 cm,
e = 15 cm, a = 0.004 cm, d = 10 cm, ƒ’c = 210 kq/cm 2, ƒ’y = 4200 kq/cm2 y
c.- Corte.
operacionalizo con los indicadores: b=100 cm, d =10 cm, ƒ’c = 210 kq/cm2
2.93 y fue operacionalizado con los datos calculados: M u = 1.30 (1.7 ML), H = 0.6 m, L
= 1 m, ML = 300 Kg-m
3/4” ( = 3/4”).
para los cálculos del consumo de agua en el medio rural, la relación (K2): hora de
Para determinar el cálculo Máximo horario de diseño se hizo uso del valor
del Caudal promedio anual (Qm) 5, 11lit / seg., y del coeficiente de variación horaria:
K2 = 2, 60, valores con los cuales se ha efectuado los cálculos para determinar el
orden anti horario a partir de la plaza de armas de la localidad de San Luis, las cotas
correspondientes a:
El número de viviendas por cada manzana se determino por conteo de las casas
que corresponde a cada acera; obteniendo que el número total de viviendas es 522,
red de distribución.
CAPITULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIÓN.
4.1.- RESULTADOS
resultado.
Límite Líquido: 36 %
Límite Plástico: 24 %
Índice de Plasticidad: 13 %.
DE AGUA, DE LA UNASAM)
potable.
Habitantes.
2.7 y operacionalizado con los indicadores del acápite 3.4.1, inciso: 2, determinándose
2.8 y sustituyendo en ella los datos de caudal promedio anual (Qm) y el coeficiente de
lt/seg.
de 165 m3 de capacidad.
es: 0.30 m.
minutos y 22 segundos.
f.- Cimentación.
acápite 3.4.1, inciso d, permitió calcular el ancho de: 48, 40 cm, pero para efectos del
La contra flecha de la cúpula ha sido calculado con las ecuaciones: 2.16 y 2.17
y operacionalizadas con los indicadores del punto 3.4.1.2, inciso: 1, se obtuvo el valor
de ƒ =1.50 m.
1.- Aplastamiento
de las ecuaciones: 2.26, 2.27 y 2.28 y operados con los indicadores considerados en
3.- Flexión.
80
se obtuvo que el momento último de diseño es del orden de los: 22, 347 Kg-m (Mu
en el punto 3.4.1.2, inciso: a, 1d, se ha obteniendo que el valor del cortante último es
los indicadores considerados en el punto 3.4.1.2, inciso: b, 1, utilizado los datos del
barrillas.
operacionalizados con los indicadores del punto 3.4.1.2, inciso: c, 1, se determinó que
2.- Aplastamiento
punto 3.4.1.2, inciso: c, 3, se obtiene que las fisuras no debe superar los: 11 mm (w
utilizado los indicadores del acápite 3.4.1.2, inciso: c, 4, se obtuvo que el esfuerzo de
1. Espesor de la zapata
verificación por corte de talón y utilizado los indicadores del acápite 3.4.1.2, inciso: d,
2.- Tracción
2.51, 2.52 y los indicadores utilizados en el punto 3.4.1.2, inciso: d, 1b, se obtuvo el
cm2.
3.- Flexión
82
2.55, 2.56 y 2.57 los indicadores del acápite 3.4.1.2, inciso: d, 1c, se obtuvo el
ecuaciones: 2.59, 2.60, 2.61 y utilizado los indicadores del acápite 3.4.1.2, inciso: d,
470.25 Kg-m.
punto 3.4.2.2, inciso: 1, se obtuvo como resultado que la altura total de diseño de la
a.- Tracción.
214.797 Kg.
b.- Flexión.
acápite 3.4.2.2, inciso: 2b, obteniendo el resultado del momento de diseño de la fuerza
Se hará uso de una varilla de ¾”, con separación de 20 cm., entre varrillas.
datos del acápite 3.4.2.2, inciso 2c, obteniéndose el valor de corte igual a: 54, 30 Kg.
a.- Tracción.
589 Kg.
b.- Flexión.
datos del acápite 3.5.5, inciso 2 b, obteniendo el resultado del momento de diseño de
la fuerza de flexión igual a: Mudiseño = 611.33 Kg-m, Vu = 3599 Kg., se usara varrilla de
= ½”.
válvulas del reservorio hacia el lugar o la caseta desde donde se repartirá el agua en
cuadro correspondiente.
Williams.
velocidad del caudal para cada nudo de la tubería que se emplea en la red de
Cuadro Nº 4.3.
observa las presiones para cada nudo cercano a la vivienda donde se hará las
conexiones domiciliarias. Con ello observamos el valor de la presión con que llega la
4.2.- DISCUSIÓN.
mecánica de suelos de la UNASAM, por ser más real y de cálculo directo, permite
discernir que el suelo tiene la capacidad para soportar los esfuerzos mínimos
captación son aptas para el consumo humano, sin embargo su consumo será
potable
demanda máxima diaria de 6.61 li/seg., lo cual garantiza el diseño de una represa que
optado por efectuar cálculos de diseño para una represa de 165 m 3 de capacidad, con
lo cual se almacena mayor cantidad de agua y en conjunto se rebaja los costos porque
marco teórico que su utilización es común cuando se aplica para efectuar el diseño de
87
destinarlo a brindar servicio de consumo humano, los resultados de los cálculos han
han ajustados a la normatividad (RNE. MINSA, etc) que para cada caso existe.
emanadas del RNE, tales como: E-20, E-50, E-30 y E-60; las cuantías mínimas,
recomendaciones realizadas por el RNE de diseño tales: E-20, E-50, E-30 y E-60; las
realizadas por el RNE de diseño tales: E-20, E-50, E-30 y E-60; las cuantías mínimas,
4.2.5.2.4.1.- Zapata
realizadas por el RNE de diseño tales: E-20, E-50, E-30 y E-60; las cuantías mínimas,
realizadas por el RNE de diseño tales: E-20, E-50, E-30 y E-60; las cuantías mínimas,
almacenamiento de: 2 m3 de agua, por tanto las dimensiones adoptadas: largo (L=1,
realizadas por el RNE de diseño: E-20, E-50, E-30 y E-60; las cuantías mínimas,
realizadas por el RNE de diseño: E-20, E-50, E-30 y E-60; las cuantías mínimas,
contrastadas con las normas que para el uso de tuberías presenta el RNE y otras
normas; los indicadores empleados se ajustan al empleo del programa WaterCad, que
resulta bastante práctico para simplificar cálculos que se opera con los indicadores
CAPITULO V
90
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1.- CONCLUSIONES
El capítulo IV, presenta paso a paso los valores de cálculo para el diseño
mismos.
5.2.- RECOMENDACIONES
disminuir los tiempos empleados para efectuar los cálculos empleando con otra
metodología de cálculo
91
CAPITULO VI
92
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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de Abastecimiento por Gravedad sin Tratamiento”. Servicios Educativos Rurales.
Lima, Perú, pp. 93
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editorial Limusa. México, pp. 127.
(10) Núñez Leonardo Alberto (2001). “Proyecto de Agua Potable Rural”. Lima, Perú.
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(18) Timoshenko (1982). “Teoría de Placas y Láminas”. Edición Mc Graw-Il Co. Nueva
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(19) Group Perú Collection EQA Importaciones EIRL (2002). “Nicoll Eter Plast
Accesorios” WWW. NICOLL ETERPLAST. 20/03/2009. Lima, Peru.