Caída Inclinada_tipo Saf 5

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Se tiene una alcantarilla de sección rectangular, de 1.5 m de ancho, construída de mampostería de piedra can_ teada, con pendiente longitudinal de 0.050 (5%), para una capacidad de diseño de 3.00 m3/s. La alcantarilla desenvoca a un desnivel de 4.00 m según se indica en el croquis, antes de empalmar a un canal de salida trape_ zoidal, de 1.5 m de base y taludes 1:0.5, con pendiente de 0.007. Diseñar la caída y la poza disipadora de ener_ gía. I.- CÁLCULOS HIDRÁULICOS; 1. Características el flujo en el canal de ingreso: DATOS PREVIOS: Ancho de solera (b) = 1.50 m Rectangular. Caudal (Q) = 2.50 m³/s Pendiente (S) = 0.0500 m/m Rugosidad (n) = 0.025 Gravedad (g) = 9.81 m/s² Tirante (Yo) = 0.48 m Calculamos la velocidad: Por fórmula: Área (A) = 0.72 m² ------------>>> Para la sección dada. 3.47 m/s Determinamos en tipo de flujo: Por fórmula: Fo = 1.60 Como Fr > 1, entonces se trata de un flujo SUPERCRÍTICO. Observamos en el gráfico que Fr es pequeño, no hay intersección con la curva, por lo tanto para determi_ nar "r" la intersección de los planos será directamente, dándonos "r" un valor muy pequeño. DISEÑO DE CAIDA INCLINADA CON POZA DISIPADORA TIPO SAF 5 Velocidad (Vo) = = / = A = 100.00 D PERFIL TERRENO NATURAL B = 96.00 1 2 S = 0.050 S = 0.007

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Ejemplo de diseño

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  • Se tiene una alcantarilla de seccin rectangular, de 1.5 m de ancho, construda de mampostera de piedra can_

    teada, con pendiente longitudinal de 0.050 (5%), para una capacidad de diseo de 3.00 m3/s. La alcantarilla

    desenvoca a un desnivel de 4.00 m segn se indica en el croquis, antes de empalmar a un canal de salida trape_

    zoidal, de 1.5 m de base y taludes 1:0.5, con pendiente de 0.007. Disear la cada y la poza disipadora de ener_

    ga.

    I.- CLCULOS HIDRULICOS;

    1. Caractersticas el flujo en el canal de ingreso:

    DATOS PREVIOS:

    Ancho de solera (b) = 1.50 m Rectangular.

    Caudal (Q) = 2.50 m/s

    Pendiente (S) = 0.0500 m/m

    Rugosidad (n) = 0.025

    Gravedad (g) = 9.81 m/s

    Tirante (Yo) = 0.48 m

    Calculamos la velocidad:

    Por frmula:

    rea (A) = 0.72 m ------------>>> Para la seccin dada.

    3.47 m/s

    Determinamos en tipo de flujo:

    Por frmula:

    Fo = 1.60

    Como Fr > 1, entonces se trata de un flujo SUPERCRTICO.

    Observamos en el grfico que Fr es pequeo, no hay interseccin con la curva, por lo tanto para determi_

    nar "r" la interseccin de los planos ser directamente, dndonos "r" un valor muy pequeo.

    DISEO DE CAIDA INCLINADA CON POZA DISIPADORA TIPO SAF 5

    Velocidad (Vo) =

    = /

    =

    A = 100.00

    D

    PERFIL TERRENO NATURAL

    B = 96.0012

    S = 0.050

    S = 0.007

  • En el canal de salida:

    Y3 = 0.78 m

    V3 = 1.70 m/s Para canal de salida trapezoidal con taludes 1 : 0.5

    F3 = 0.613 Como F3

  • Por aproximaciones sucesivas tenemos:

    Y1 f (Y1)

    0.1422 2.286 Y1 = 0.1522 m

    0.1472 2.365

    0.1522 2.444

    Determianmos V1:

    V1=Q/A = 10.95 m/s

    Luego:

    F1 = 8.962

    Luego de acuerdo al siguiente grfico, hallamos Y2:

    Y2' = 1.85

    Luego:

    Y2 = 0.85 * Y2'

    Y2 = 1.58 m

    Cota D+Y2 = 96.68 m Aproximado a 96.78 m

    Si cumple, por lo que detenemos las iteraciones.

    3. Determinamos el largo de la poza:

    Por frmula: LB = 1.58 m

    4. Determinamos la pendiente del tramo inclinado, Z* = 0.5, y por tanto:

    LT = 2.45 m

    (*) El valor de "Z" se escoge de acuerdo con la configuracin del terreno, con la finalidad de tener el

    menor movimiento de tierras posible.

    5. Determinamos la altura de los bloques:

    h1 = y1 = 0.15 m

    Espaciamiento: W1=0.75*Y1= 0.11 m

    Ajustando: W1=W/2*Nc= 0.107 m

    Dejando libre (W1)/2 = 0.0536 m a cada lado de las paredes, como mnimo.

    El alineamiento de los bloques del piso de la poza es intercalado con con los bloques del pie del tramo incli_

    nado, por lo tanto son cinco bloques:

    Verificamos que por lo menos 40 a 55% de "w" es ocupado con bloques de la poza.

    6 x 0.13 = 0.78 m ---------------->> 0.78/w = 52.00% , O.K

    Distancia entre los bloques del piso y del comienzo de la poza disipadora:

    LB/3 = 0.53 m

    Altura del sardinel transversal, h2 = 0.07*Y2' = 0.13 m

    6. Altura de las paredes de la poza:

    2.194 m

    II.- DIMENSIONAMIENTO Y DETALLES ESTRUCTURALES:

    El dimensionamiento y detalles estructurales seran mostrados en el (los) plano(s) respectivo(s).

    6.57Aproximado

    a7.00

    =

    =

    +

    =.

    .

    = . ( )

    =

    =

    = +

    =