Ejercicios - Badenes Cunetas Alcantarillas

DISEÑO DE UN BADEN STANDARD

intengrantes Velasco Deza Curso Hidraulica GRUPO 08 Villarreal Guimarey Docente Msg. Jose Arbulu Ramos Tema Badenes

Enunciado Se desea proyectar una obra de drenaje transversal tipo baden para una carretera que pasa sobre una quebrada, entonces se elaborara el diseño de un baden standard con los siguien-datos de la cuenca, y del caudal de diseño que deb trasvasar.

Datos Area de Cuenca 70.00 Ha

Coeficiente ponderado 0.8Intensidad 25.00 mm/hora

I. Vamos a calcular el caudal de Diseño Qd con la formula del metodo racional de la siguiente manera:

Qd= 3.89 m3/s

II. Vamos a predimensionar el baden con las medidas del carril y como una seccion triangular

Longitud de lado de Baden 4.50 mDatos Geometricos a determinar

Tirante 0.30 mPendiente 0.07Talud (z) 15.00

III. Determinamos las caracteristicas hidraulicas del baden como un canal triangular

Area 1.35m2 Coeficiente de rugosidad 0.014Perimetro 9.02 m

Radio Hidra. 0.15 Ahora con Manning Calculamos el Caudal que descarga Pendiente 0.025

Qb 4.30 m³/s OK!!

Q= (C_p∗I∗A)/3604.504.50

Q =1/n∗A∗R^(2/3)∗S^(1/2)

DISEÑO HIDRAULICO DE UNA CUNETA TRIANGULAR

Integrantes Velasco Deza Curso Hidraulica

Grupo 08 Villarreal Guimarey Docente Msg.Ing. Jose Arbulu Ramos

Enunciado En una carretera, ubicada en la region Sierra dodne la lluvia es abundante se necesitaproyectar el drenaje longitudinal (cunetas), para poder drenar el agua y no afecte el pavimento , el diseño se hara por medio de los datos hidrologicos de la zona.

Diseño de las Cunetas

Tramo: 5+250.00 km a 5+480.00 km

l: Longitud cuenca= 210.00 mlCota A= 185 ml Cota B= 210 ml

Pendiente cuenca= 0.119 m/mAncho cuenca = 170 ml

L: Longitud cuneta= 150 mlAncho media plataforma= 4.5 ml

0.80 0.95 0.80Periodo de retorno lluvia= 2 años

Velocidad de descarga= 210 m/min = 3.50 m/seg.Tp = 18.34 min Tc: tiempo conducción = 0.71429

Tiempo concentración = 19.06I: Intensidad lluvia = 1.5 pulg/hora = 38.1 mm/hr

A= 68145 m² = 0.06815 Km²Q= 0.58 m³/s

Cuneta Triangular (taludes 2/1, 1/2)

Sección de Cuneta Triangular.

n = 0.014 H = 0.50 m Pendiente cuneta= S = 0.0075 m/m

V = 2.50 m/seg B = 1.25 m

Ctalud = Casfalto = Cponderado =

1

12

H

0.5H 2H

B= 2.5h

2

H £ 0.60m

L35

Introduzca la pendiente de la cuneta.

0.18634

Qh > Q. Ok.

A= A= 0.3125 m²

Sustituyendo los valores : 0.63 m³/s

B = 1.250 m

0.250 m 1.000 m

H = 0.50 m

Sección de Cuneta Triangular.

Qh= A .V = A . Rh2/3 . S1/2 / n

Rh= 51/2H / 6 Rh=

5 H2 / 4

Qh =

1

12

2

DISEÑO Y CÁLCULO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLAINTEGRANTES VELSCO DEZA CURSO HIDRAULICA GRUPO 8

VILLARREAL GUIMAREY TEMA BADENES, CUNETAS Y ALCANTARILLAS DOCENTE Msg.ING. ARBULU RAMOS

Enunciado El trazo definitivo de un canal, pasa por un camino pavimentado; para salvar este obstaculo se proyecta una alcantarilla para que el caudal del canal pase libremente sin tener que generar erosion o algun tipo de problema por el transito de la carreteraacontinuacion presentamos el esquema de la alcantarilla, y los datos con los que se cuentan de informacion topofrafico e hidraulica.

20.00

1005.8400 1005.79160

1005.7289 1005.7138

Eje

CARACTERÍSTICAS HIDRAULICAS DEL CANAL

CAUDAL (Q) : 5.000 m³/sTALUD (z) : 1.000PENDIENTE (S) : 0.0020 mRUGOSIDAD (n) : 0.014BASE (b) : 1.100 mTIRANTE 1 (Y1 o d1) : 1.000 mTIRANTE 2 (Y2 o d2) : 1.000 mAREA (m2) : 2.100 m²Perímetro (m) : 3.928 mRadio hidraulico (m) : 0.535 mVELOCIDAD (m/s) : 2.38 m/sENERGIA (m) : 1.289 mANCHO DEL PONTÓN: 20.000 mGRAVEDAD (m2/s) : 9.810 m/s²

Y1 Y2

LONGITUD DE LA ALCANTARILLA=

TRANSICION DE ENTRADA

TRANSICION DE SALIDA

BORDO

4:1 (Max)SD

TALUD MAX 1.5:1

4:1 (Max)

BORDO

1 2 3 4

C28

NOTA: Terreno arcilloso z =1.5

C29

Nota: Suelos arcillosos: S(%o) = 3 a 4.5 y se asume s = 4%o

C30

Nota: Arcilla: n = 0.025

C31

Nota: Se asume un ancho promedio de 3 a 5 m, se escoge entonces b = 3.6 m

I.- Criterios de diseño:

a) Velocidad de la alcantarilla: V promed (m/s) = 1.250 (Criterio)

b) Trabaja a pelo libre

c) Área: A = Q/V A (m2) = 4.000

d) Proyectamos una alcantarilla de 3 ojos POR TENER CAUDAL MAYOR A 4.5M3/S :

Área de 3 ojos (m2) : 4.320

e) Sección rectangular:

A (m2) = 4.000

Tirante: d´ (m) = 1.11

e) Borde libre:

BL (m) = 0.19

SECCIN DE UN OJO DE LA ALCANTARILLA

0.10

BL = 0.19

1.50 1.30

0.10

0.1 1.20 0.1

Qmax= 5.40 m3/s

f) Cálculo de transiciones:

Con un: Ø= 12.5 Lt=T2−T 3

2(ctg Ø)

Donde:4.503.60

Lt (m) = 2.03

Lt asumido (m) = 2.10

g) Cota de la plantilla de la alcantarilla en el Punto 2 :

Cota 1 = 1005.8400Nivel de agua en 1 = 1006.8400


h) Longitud de la alcantarilla:

Longitud (m) = 20.00


0.509 0.0175S (m/m) = 0.0008 0.637589069402



Long. de alcantarilla + transiciones = 24.2000Desnivel con respecto a la pendiente = 0.0484


h) Chequeo de comprobación hidráulica : E1 = E4 + Sumat pérd … (A)

Pérdidas por entrada: 0.0002

Pérdidas por fricción: 0.0151 Por lo tanto sumatoria de pérdidas = 0.0152

Pérdidas por salida: 0.0000

i) Luego reemplazando valores en la igualdad (A) :

E1 = E4 + Sumat pérd = 1007.12894 1006.80685

T2 (m) =T3 (m) =

S=(V xn R2 /3 )2

=

Diferencia (m) = 0.32209 Ok !!!

=

Ejercicios - Badenes Cunetas Alcantarillas

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