Teoria Sismica

I. INTRODUCCION

El presente trabajo es una propuesta del diseño de una alcantarilla, realiza una breve recopilación de información (Guía del Diseño de Alcantarillas de la Misión Holandesa, principalmente) sobre la metodología más confiable para el diseño de esta, también se consideran algunos criterios hidráulicos en base a la mencionada guía y al Manual de Estructuras Hidráulicas de la Ana. El trabajo se centra en la solución de un problema real de drenaje que atraviesa la carretera Otuzco-Huaranchal en el km 78, para lo cual se propone el diseño hidráulico y estructural de una alcantarilla.

II. OBJETIVOS

- Recopilar información metodológica del cálculo de alcantarillas.

- Diseñar Hidráulicamente y Estructuralmente la alcantarilla en la progresiva 78+000 km de la carretera Otuzco –Huaranchal.

III. MARCO TEORICO

3.1 Aspectos Generales.

Las alcantarillas son conductos que pueden ser de sección circulares o de marco (cuadradas o rectangulares) usualmente enterradas, utilizadas en desagües o en cruces con carreteras, pueden fluir llenas o parcialmente llenas dependiendo de ciertos factores tales como: diámetro, longitud, rugosidad y principalmente los niveles de agua, tanto a la entada como a la salida. Es así como desde el punto de vista práctico, las alcantarillas se han clasificado en función de las características del flujo a la entrada y a la salida de la misma. Según las investigaciones de laboratorio, se dice que la alcantarilla no se sumerge si la carga a la entrada es menor que un determinado valor crítico denominado H, cuyo valor varía de 1.2 D a 1.5 D siendo D el diámetro o altura de la alcantarilla.

3.2 Tipo de Alcantarillas según el flujo

Tipo 1. Salida sumergida

La carga hidráulica H* a la entrada es mayor al diámetro D, y el tirante Yt a la salida, es mayor a D, en este caso la alcantarilla es llena:

Luego: H* > D

Yt > D

Alcantarilla llena

Tipo II: salida no sumergida

H > H*

1.2 ≤ H* ≤ 1.5

Yt < D

Alcantarilla llena

Tipo III: Salida no sumergida

H > H

Yt < D

Parcialmente llena

Tipo VI: Salida no sumergida

H < H* Yt > yc

Flujo subcrítico en la alcantarilla

Tipo V: Salida no sumergida

H < H*

Yt < Yc

Flujo subcrítico en la alcantarilla

Flujo supercrítico en la salida

Tipo VI: Salida no sumergida

H < H*

Yt < Yc

Flujo supercrítico en la alcantarilla

Flujo supercrítico en la entrada

En diseños preliminares rápidos se recomienda usar H* = 1.5 D

Los tipos I y II corresponden a flujo confinado en tuberías y los otros tipos a flujo en canales abiertos.

3.3 Aplicación de Alcantarillas

Infraestructura Agrícola

-Canales para riego.

-Entubamiento de cauces naturales.

-Sub drenaje de suelos agrícolas.

Infraestructura Vial

Alcantarillas de cruce en carreteras principales o caminos rurales

Minería

Alcantarillado Rumillana

Minera Volcán

Presa de Relave Yauli Minera Volcán

3.4 Partes de una alcantarilla

La entrada:

he = K (V2/2g)

Donde:

he = perdida de carga en la entrada (m).

K = coeficiente.

V2 = velocidad en la alcantarilla (m/s).

g = aceleración de la gravedad (9.81 m/s2)

En el tramo cubierto:

El cálculo hidráulico depende del tipo de flujo (entrada libre o entrada sumergida)

En la salida:

La salida de la alcantarilla, o mejor

dicho la transición entre la alcantarilla

y el canal o dren aguas debajo de la estructura,

pude ser una transición de tierra a de concreto.

3.5 Criterios de diseño

1. El diseño hidráulico de una alcantarilla consiste en la selección de su diámetro de manera que resulte una velocidad promedio de 1.25 m/seg.,

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