1.- MEMORIA DE CALCULO - DEMANDA DE AGUA

DATOS GENERALES DEL PROYECTOPoblación Actual : 750 habitantes

I.- POBLACIÓN DE DISEÑO Y DEMANDA DE AGUA

A .- CÁLCULO DE LA POBLACIÓN FUTURA

El método más utilizado para el cáculo de la población futura en las zonas rurales es el analitico y con mas frecuencia el de crecimiento aritmético. Para lo cual se usa la siguiente expresión.

Donde: Pf = Población futuraPa = Población actualr = Coeficiente de crecimiento anual por mil habitantest = Tiempo en años (periodo de diseño)

A.1.- PERIODO DE DISEÑO

Es el tiempo en el cual el sistema sera 100% eficiente, ya sea por capacidad en la conducción del gasto deseado o por la insistencia física de las instalaciones.

CUADRO 01.01 CUADRO 01.02

Periodo de diseño recomendado para Periodo de diseño recomendado según poblaciones rurales la población

COMPONENTE PERIODO DE POBLACIÓN PERIODO DE

DISEÑO DISEÑO

Obras de captación 20 años 2,000 - 20,000 15 añosConduccion 10 a 20 años Mas de 20,000 10 añosReservorio 20 años

Red principal 20 añosRed secundaria 10 años

Nota.- Para proyectos de agua potable en el medio rural las Normas del Ministerio de Salud recomienda un periodo de diseño de 20 años para todos los componetes

De la consideracion anterior se asume el periodo de diseño:

t = 20 años

A.2.- COEFICIENTE DE CRECIMIENTO ANUAL ( r )Cuando se cuenta con información censal de periodos anteriores. El coeficientede crecimiento anual ( r ) , se calcula mediante el cuadro y fórmula descritos.

CALCULOS

Coeficiente de crecimiento anual

AÑO Pa t P Pa.t r r.t

(hab.) (años) Pf-Pa P/Pa.t

1972 - - - - - -2002 250 - - - - - r = 0 °/°°2007 387 1 - - - -TOTAL - 1 - - - 0

Cuando no existe información consistente,se considera el valor ( r ) en base a los coeficientes de crecimiento lineal por departamento según el cuadro 1.3

CASO 1:

CASO 2:

Pf=Pa(1+rt

1000)

r=∑ rt

∑ tx1000

1.- MEMORIA DE CALCULO - DEMANDA DE AGUACUADRO 2.1

Coeficiente de crecimiento lineal por departamento ( r )

CRECIMIENTO CRECIMIENTO

DEPARTAMENTO ANUAL POR MIL DEPARTAMENTO ANUAL POR MIL

HABITANTES ( r ) HABITANTES ( r )

Piura 30 Cusco 15Cajamarca 25 Apúrimac 15Lambayeque 35 Arequipa 15La Libertad 20 Puno 15 Coeficiente Asumido:Ancash 10 Moquegua 10

Huánuco 25 Tacna 40 r = 25 °/°°Junín 20 Loreto 10Pasco 25 San Martin 30Lima 25 Amazonas 40Ica 32 Madre de Dios 40

Fuente: Ministerio de Salud

Pf = 1125 hab.

B .- CÁLCULO DE LA DEMANDA DE AGUA

B.1.- DETERMINACIÓN DE LA DOTACIÓN

CUADRO 02.01 CUADRO 02.02

Dotación por números de habitantes Dotación según Región

POBLACIÓN DOTACIÓN REGIÓN DOTACIÓN

(habitantes) (l/hab/día) (l/hab/día)

Hasta 500 60 Selva 70500 - 1000 60 - 80 Costa 60

1000 - 2000 80 - 100 Sierra 50Fuente: Ministerio de Salud Fuente: Ministerio de Salud

Tambien: Para sistemas de abastecimiento Indirecto ( Piletas Públicas):D = 30 - 50 lt / hab. / día

Demanda de dotación asumido: D = 80 (l/hab/día)

Dotación por número de hab.(Cuadro 02.01)B.2.- VARIACIONES PERIODICAS

CONSUMO PROMEDIO DIARIO ANUAL ( Qm )

Se define como el resultado de una estimación del consumo per cápita para la poblaciónfutura del periodo de diseño, y se determina mediante la expresión:

Donde: Qm = Consumo promedio diario ( l / s )Pf = Población futuraD = Dotación ( l / hab / día)

Qm = 1.04 ( l / s )

Pf=Pa(1+rt

1000)

Qm=Pf .D

864000

Qm=Pf .D

864000

1.- MEMORIA DE CALCULO - DEMANDA DE AGUACONSUMO MÁXIMO DIARIO (Qmd) Y HORARIO (Qmh)

Se definen como el día de máximo consumo de una serie de registros observados durante los 365 días del año, y la hora de máximo consumo del día de máximo consumo respectivamente.

Donde:Qm = Consumo promedio diario ( l / s )Qmd = Consumo máximo diario ( l / s )Qmh = Consumo máximo horario ( l / s )K1,K2 = Coeficientes de variación

El valor de K1 para pob. rurales varia entre 1.2 y 1.5; y los valores de k2 varían desde 1 hasta 4. (dependiendo de la población de diseño y de la región)

Valores recomendados y mas utilizados son:

K1 = 1.3 K2 = 1.5

Qmd= 1.35 ( l / s ) Demanda de agua oo o

Qmh= 1.56 ( l / s )

C .- AFOROS

NOMBRE DE LA FUENTE CAUDAL COMENTARIOFUENTE 1 1.40 l/s Fuente para cubrir el sistema de agua p

Q = 1.40 lts/seg. Oferta de Agua

1.4 > 1.35 OK!

La oferta del recurso hidrico existente en epocas de estiaje cubre la demanda de agua actual y el proyectadopara un periodo de 20 años.

;

Qmd=k 1Qm

Qmh=k 2Qm

Qmd=k 1Qm Qmh=k 2Qm

2.- MEMORIA DE CÁLCULO - CAPTACIÓN Nº 01

DATOS GENERALES DEL PROYECTOPoblación Actual : 560 hab. Caudal de Diseño : 0.95 l/sPoblación Futura : 1125 hab. Caudal Máximo : 1.40 l/s

DISEÑO DE LA CAPTACION - MANANTIAL DE LADERA Y CONCENTRADO

A .- CÁLCULO DE LA DISTANCIA ENTRE EL AFLORAMIENTO Y LA CAMARA HÚMEDA (L):FÓRMULA:

L = 3.33

DONDE:ho : Se recomienda valores entre 0.40 y 0.50m.

Velocidad de salida.recomendable menor a 0.60 m/s.

ho = 0.4 m.Considerando: g = 9.81 m/seg2

0.6 m/seg.

L = 1.24 m.

L = 1.25 m.

(ho - 1.56V22/2g)

V2:

V2 =

h 0

TUBERIADE SALIDA

ELEVACIÓN: CORTE A - A

AA

PLANTA DE CAPTACIÓN

CÁMARA SECA

CÁMARA HUMEDA

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CANASTILLA DE SALIDA

b

AFLORO0 1 2

TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA

TUBERIADE SALIDA

CANASTILLA DE SALIDA

PROTECCIÓN AFLORAMIENTO

CÁMARA HUMEDA

CÁMARA SECA

0

AFLORO

TUBERÍA DE REBOSE Y LIMPIA 1 2

L

L

ho

L

2.- MEMORIA DE CÁLCULO - CAPTACIÓN Nº 01B .- CÁLCULO DEL ANCHO DE LA PANTALLA (b):

CÁLCULO DEL DIÁMETRO DE LA TUBERIA DE INGRESO A LA CAPTACIÓN:

A =

Donde:Cd: Coeficiente de descarga(0.6 - 0.8)V : Velocidad de descarga ≤ 0.6m/seg.Qmax. : Caudal máximo del manantial (m3/seg)A : Área total de las tuberias de salida.

Tomando valores: 0.0005556V : 0.5 m/s A = 0.0035 m2

Qmax: 0.0014 m3/s D = 6.68 cm.Cd : 0.8 Asumiendo:

D = 2 Pulgadas

; Aasumido= 0.0020268347 m2

+ 1Donde:

Número de orificios

2.73 ≈ 2 Unidades

b = 0.85 m

C .- DETERMINACION DE LA ALTURA DE LA CÁMARA HÚMEDA ( Ht ):

Ht = A + B + H + D + E

DONDE:A = 10.00 cm.(Mínimo)B = 1/2 Diámetro de la canastilla.D = Desnivel mínimo (3.00 cm)E = Borde Libre ( 10 - 30 cm.)H = Altura del agua que permita una velocidad determinada a lasalida de la tuberia a la linea de conducción.(min 30cm.)

Qmd = 0.000950 m3/seg V = 0.8336889 m/segg = 9.81 m/seg2 H = 0.0552629 m.

Ac = 0.0011 m2

Por lo tanto H = 0.30 m. (altura mim. Recomendado 0.30m)Asumiendo :

Dc = 1.50 Pulg.E = 0.30 m.

D = 0.03 m. Ht = 0.77 m.A = 0.10 m.B = 0.038 m.

Qmax

/ Cd * V

NA =

Area Dobtenido

Area Dasumido NA :

NA =

b = ( 9 + 4 NA ) * D

a

Ht

H=1. 56 .V 2

2gV=

Qmd

Ac

2.- MEMORIA DE CÁLCULO - CAPTACIÓN Nº 01D .- DISEÑO DE LA CANASTILLA :

CONDICIONES:

At = 2 AcN° ranura =

At

3 Dc < L < 6 Dc. Área de una ranuraAt ≤ 0.50 * Dg * L

Donde :At : Área total de las ranurasAg : Área de la granada.

At = 0.00228 m2

CÁLCULO DE L:3*Dc = 11.43 cm6*Dc = 22.86 cm

L = 0.10 m

Ag = 0.00114 m2At = 0.00228 m2

0.5*Dg*L = 0.01197 m2

0.01197 > 0.00228 --------> OK!

N° ranuras = 65.1483

Por lo tanto :

N° ranuras = 65 Ranuras

E .- DIMENSIONAMIENTO DE LA TUBERIA DE REBOSE Y LIMPIEZA :

FÓRMULA: Donde :Q = Caudal máximo de la fuente en m3/segS = Pendiente mínima (1 - 1.5 %) m/mn = coeficiente de rugosidad de manningD = diámetro de la tuberia en m.

Datos:n = 0.01 PVCS = 1 %Q = 1.40 lt/seg (caudal maximo)

n*Q = 1E-0050.1

D = 0.06 m. ≈ 2.19 Pulg. Pulg. 2 Pulg.

√ S =

D=1 . 548[(nQ

√S]3 /8

2.- MEMORIA DE CÁLCULO - CAPTACIÓN Nº 02

DATOS GENERALES DEL PROYECTOPoblación Actual : 750 hab. Caudal de Diseño : 0.70 l/sPoblación Futura : 1125 hab. Caudal Máximo : 0.90 l/s Asumido

DISEÑO DE LA CAPTACION - MANANTIAL DE FONDO Y CONCENTRADO

A .- ANCHO DE LA PANTALLA (b):

El ancho de la pantalla se determina en base a las caracteristicas propias del afloramiento , quedando con la condición que pueda captar la totalidad del aguaque aflore del subsuelo.

De la inspeción de campo de la zona de afloramiento delmanatial de fondo asumimos un ancho de pantalla de:

b = 1.20 m

CAMARA HUMEDA CAMARA SECA

BC

VARIABLE

A

H

E

ANCHO DE PANTALLA

CAMARA HUMEDA CAMARA SECA

Zona de Afloramiento

Filtro de Gravaseleccionada

A A

PLANTA CORTE A-A

2.- MEMORIA DE CÁLCULO - CAPTACIÓN Nº 02B .- DETERMINACION DE LA ALTURA DE LA CÁMARA HÚMEDA ( Ht ):

Ht = A + B + C + H + E

DONDE:A = altura de filtro de de 10 a 20cm.B = se considera una altura mínima de 10cmC = se considera la mitad de la canastilla de salidaE = Borde Libre ( 10 - 30 cm.)H = Altura del agua que permita una velocidad determinada a lasalida de la tuberia a la linea de conducción.(min 30cm.)

Qmd = 0.000700 m3/seg V = 2.4571882 m/segg = 9.81 m/seg2 H = 0.4800677 m.

Ac = 0.0003 m21.905 0.9525 0.0191

Por lo tanto H = 0.48 m. (altura mim. Recomendado 0.30m)Asumiendo :

Dc = 0.75 Pulg.

E = 0.30 m. Ht = 1.10 m.D = 0.02 m.

A = 0.20 m. Por consideraciones constructivas Ht = 0.95 m.B = 0.10 m.

H=1. 56 .V 2

2gV=

Qmd

Ac

CAMARA HUMEDA CAMARA SECA

BC

VARIABLE

A

H

E

Zona de Afloramiento

Filtro de Gravaseleccionada

CORTE A-A

2.- MEMORIA DE CÁLCULO - CAPTACIÓN Nº 02C .- DISEÑO DE LA CANASTILLA :

CONDICIONES:

At = 2 AcN° ranura =

At

3 Dc < L < 6 Dc. Área de una ranuraAt ≤ 0.50 * Dg * L

Donde :At : Área total de las ranurasAg : Área de la granada.

At = 0.00057 m2

CÁLCULO DE LA LONGITUD DE CANASTILLA:3*Dc = 5.715 cm6*Dc = 11.43 cm

L = 0.10 m

Ag = 0.00029 m2At = 0.00057 m2

0.5*Dg*L = 0.00598 m2

0.00598 > 0.00057 --------> OK!

N° ranuras = 16.2871Por lo tanto :

N° ranuras = 16 Ranuras

D .- DIMENSIONAMIENTO DE LA TUBERIA DE REBOSE Y LIMPIEZA :

FÓRMULA: Donde :Q = Caudal máximo de la fuente en m3/segS = Pendiente mínima (1 - 1.5 %) m/mn = coeficiente de rugosidad de manningD = diámetro de la tuberia en m.

Datos:n = 0.01 PVCS = 1 %Q = 0.90 lt/seg (caudal maximo)

n*Q = 9E-0060.1

D = 0.05 m. ≈ 1.85 Pulg. Pulg. 2 Pulg.

√ S =

D=1 . 548[(nQ

√S]3 /8

3.- MEMORIA DE CÁLCULO - RED DE DISTRIBUCION

DATOS GENERALES DEL PROYECTO

Poblacion futura : 656.00 habDotacion 110 l/hab/dia

Caudal Promedio : 0.84 l/s

Caudal Maximo diario : 1.09 l/sCaudal Máximo horario : 1.954 l/s

Caudal a captarse : 1.09 l/s

Caudal unitario : 0.0029791667 l/s/hab

Para propositos de diseño se concidera:

Ecuación de Hazen Williams Coef. de Hazen-Williams: Tuberia de diametros comercialesMATERIAL C Diametro Fierro Fundido 100 0.75Concreto 110 1Acero 120 1.5Asbesto cemento 140 2

Donde: D : Diametro de la tuberia (Pulg) P.V.C 140 3Q : Caudal de diseño (l/s) 4hf : Perdida de carga unitaria (m/Km) 5C : Coeficiente de Hazen -Williams (pie^1/2/seg) 6

Coeficiente de Hazen-Williams: PVC 140

CÁLCULO HIDRAULICO DE LA LINEA DE ABDUCCIÓN EXISTENTELONGITUD CAUDAL COTA DEL TERRENO DESNIVEL PERDIDA DIAM. DIAM. VELOC. PERDIDA PERDIDA

TRAMO DEL CARGA UNIT. CALC. COMER. CARGA CARGA

L Qmd INICIAL FINAL TERRENO DISPONIBLE V UNITARIA tramo

hf D D hf1 Hf1 , Hf2

(m) (l/s) (m.s.n.m) (m.s.n.m) (m) (m/m) (Pulg.) (Pulg.) (m/s) (m/m) (m/m)

Q=0. 0004264CD 2.64hf0 . 54

Tuberia de diametros comercialesDiametro D(cm)

3/4" 0.75 1.9051" 1 2.54

1 1/2" 1.5 3.812" 2 5.083" 2.5 6.354" 3 7.625" 4 10.166" 6 15.24

COTA PIEZOM. PRESIÓN

FINAL

INICIAL FINAL

(m.s.n.m) (m.s.n.m) (m)

4.- MEMORIA DE CALCULO - RESERVORIO

DATOS GENERALES DEL PROYECTODotación asumida : 80 l/hab/dia Caudal Promedio : 1.04 l/sPoblación Futura : 1125 hab. Caudal Máximo Horario : 1.56 l/s

I.- DISEÑO HIDRAULICO DEL RESERVORIO

A .- GENERALIDADES:

Un sistema de abastecimiento de agua potable requerirá de un reservorio cuando el rendi-miento de la fuente sea menor que el caudal

Las funciones básicas de un reservorio son: - Compensar las variaciones en el consumo de agua durante el día. - Tener una reserva de agua para atender los casos de incendio. - Disponer de un volumen adicional para casos de emergencias y/o reparaciones del sistema. - Dar una presión adecuada a la red de distribución.

B .- CÁLCULO DEL VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO DEL RESERVORIO

VOLUMEN DE REGULACION:Se obtiene del diagrama de masa. Si es que no se tiene datos para graficar el diagrama de masas se procede de la siguiente manera:

Vol. Reg. = 25% ( Consumo Medio Diario)

Vol Reg. = 0.25*PfxDotación Vol Reg. = 22.50 m3.

VOLUMEN DE INCENDIO:

Poblacion Vol. Extincion de Incendio< 10000 -

10000 < P < 100000 2 grifos (hidrantes) tmin=2horas(Q=15lt/seg)> 100000 tmin.=2horas; zona resid.: 2 grifos; zona industrial:3 grifos.

Vol. Incendio = 0.00 m3

VOLUMEN DE RESERVA:

Se analiza los siguientes casos:

7.5 m3

7.425 m3

11.232 m3

De los tres casos analizados se toma el mayor 11.23 m3

Vol. Almac.= 33.73 m3 1.5556

Vol. Almac.= 40.00 m3 Se asume este volumen que que tiene las siguientes dimensiones 3.50x3.50x3.27 m

II.- DISEÑO ESTRUCTURAL DEL RESERVORIOPara capacidades medianas y pequeñas, como es el caso de los proyectos de abastecimiento de

VOL. ALM. = VREG

. + VINCENDIO

+ VRESERVA.

- VRESERVA

= 25 % Vol. Total. - VRESERVA

=

- VRESERVA

= 33 % ( Vol.Regulacion + Vol. Incendio). - VRESERVA

=

- VRESERVA

= Qp x t ---------> 2 horas < t < 4 horas - VRESERVA

=

-VRESERVA

=

4.- MEMORIA DE CALCULO - RESERVORIOagua potable en poblaciones rurales, resulta tradicional y aconómica la construcción de un reservorio apoyado de forma rectangular.Datos:Volumen del reservorio V : 34.66 m3Ancho libre de las paredes b : 3.8 mAltura de agua h : 2.4 mBorde Libre B.L : 0.3 mAltura Total del reservorio H : 2.7 mPeso Especifico del agua : 1000 Kg/m3Peso Especifico del tererno : 1800 Kg/m3Capacidad Portante : 1.60 Kg/cm2

A .- MOMENTOS DE DISEÑO Y ESPESORES

PAREDES : El calculo se realiza cuando el reservorio se encuentra lleno y sujeto a la presión delagua.

Del analisis estructural : Momento max. Vertical 550.00 Kg-mMomento max. Horizontal 430.00 Kg-m

El espesor "e" se determina mediante el metodo elastico sin agretamiento, cuyo valor se estima mediante:

Donde: f'c : 190ft : resistencia del concreto 130M : Momento de diseñob : ancho unitario de pared

f'c : 175 kg/cm2ft : 11.244 kg/cm2 e : 17.13 cmM : 55000 kg - cmb : 100 cm Para el diseño se sume un espesor de:

e : 20 cm

LOSA DE CUBIERTA : La losa de cubierta será considerada como una losa armada en dos sentidos y apoyada en sus lados.

Cálculo del espesor de la losa:

Luz de cálculo L: 4.00 m

Espesor (t) t : 11.11 cm Para el diseño t : 15 cm

Según el R.N.E para losas macizas en dos direcciones, cuando la relación de las dos es igual a la unidad , los momentos flexionantes en las fajas centrales son:

Donde : MA,MB : Momentos centrales W : Carga de servicioL : Luz de calculoC: 0.036 (Coeficiente)

Cálculo de la carga de Servicio: Peso Propio = 360.00 Kg/cm2Carga Viva = 150.00 Kg/cm2 (asumido)

=========W = 510 Kg/cm2

MA = MB = M 293.76 kg-m

Conocido el valor del momento de diseño , se calcula el espesro util "d" mediante el método elastico conla siguiente relación:

Donde: M : 293.76 kg-m (Momento de diseño)

γ aγ tσ t

e=[ 6Mf t b ]

1/2 0 .85( f ' c )1/2

L=b+2e2

t=L

36

M A=M B=CWL2

d=[ MRb ]1/2

4.- MEMORIA DE CALCULO - RESERVORIOb : 100 cm (ancho unitario)

Datos:f'c : 175 kg/cm2 Es=2.1x10^6 = ### Kg/cm2fc : 79 kg/cm2fs : 1400 kg/cm2 = 206579 Kg/cm2W : 2.4 t/m3 (peso del Cº)

n : 10

J: 0.8798

k : 0.361

R : 12.536

d : 4.84 cm

Recubrimiento minimo considerado : 3.00 cm

Entonces el espesor total "t" es : t : 7.84 cm

El espesor de la losa debe ser el mayor valor calculado t : 15 cm

Para el diseño se considera d : 12.00 cm

LOSA DE FONDO La losa de fondo se analizará como una placa flexible,debido a que el espesor es pequeño ena la longitud. Dicha placa se considera empotradada en sus dos bordes

Asumir el espesor de la losa de fondo : 20 cm

Cálculo de la carga por m2 de losa : Peso propio del agua : 2400 Kg/m2Peso propio de Concreto: 480 Kg/m2

==========2880 Kg/m2

Momento de empotramiento en los extremos (Me) :

M : 216.60 Kg-m

Momento en el centro (Mc) :

M : 108.30 Kg-m

Para losas planas rectangulares armadas con armaduras en dos direcciones, se recomienda los siguientes coeficientes:

Para un momento en el centro : 0.1Para un momento de empotramiento : 0.85

Momentos Finales : Me : 184.11 Kg-mMc : 10.83 Kg-m

VERIFICACIÓN DEL ESPESOREl espesor se calcula mediante el método elástico sin agrietamiento considerando el máximo momento absoluto con la siguiente relación :

e : 9.91 cm

d=[ MRb ]1/2

R=12f c jk

J=1−k3k=

1

1+fsnfc

n=EsEc

Ec=4200 .W 1 .5 √ f ' c

R=12f c jk

d=[ MRb ]1/2

M=−WL2

192

M=WL3

384

e=[ 6Mf t b ]

1/2

4.- MEMORIA DE CALCULO - RESERVORIOPara el diseño se asume un espesor de:

e : 15 cm

Recubrimiento minimo considerado: 4 cm

Para el diseño se considera d : 11.00 cm

B .- DISTRIBUCIÓN DE LA ARMADURA

AREA DE ACERO:Para determinar el area de acero de la armadura de la pared , de la losa de cubierta y de la losa de fondo, se considerala siguiente ecuación :

Donde M : Momento máximo absoluto en Kg-m.fs : Fatiga de trabajo en Kg/cm2.

j : Relación entre la distancia de la resultante de los esfuerzos de compresiónal centro de gravedad de los esfuerzos de tensión.

d : Peralte efectivo en cm.

AREA DE ACERO MÍNIMO:Para determinar el área de acero mínimo se considera la siguiente relación:

Donde C : Coeficienteb : Ancho unitario en cm.t : Espesor de las losas o paredes en cm.

Valores de C : C= 0.0015 ; Para las paredes.C= 0.0017 ; Para la losa de fondo y losa de cubierta

RESUMEN DEL CÁLCULO ESTRUCTURAL Y DISTRIBUCIÓN DE ARMADURA

DESCRIPCIÓNPARED

LOSA DE CUBIERTA LOSA DE FONDOVERTICAL HORIZONTAL

Momentos "M" (Kg-m) 550 430 293.76 184.11Espesor útil "d" (cm) 10.00 10.00 12.00 11.00fs (Kg/cm2) 900 900 1400 900n=Es/Ec 9 9 10 9fc (Kg/cm2) 79 79 79 79

0.441 0.441 0.361 0.441

j = 1-k/3 0.853 0.853 0.880 0.853Área de Acero:

(cm2) 7.17 5.60 1.99 2.18

C 0.0015 0.0015 0.0017 0.0017b (cm) 100 100 100 100e (cm) 20 20 15 15Cuantía Minima:

As mín = C.b.e (cm2) 3 3 2.55 2.55Área efectiva de As (cm2) 5.68 4.26 2.13 2.13Área efectiva de As min (cm2) 2.84 2.84 2.13 2.84

1.29 0.71 0.71 0.71Distribución de Acero (3/8") --------- = 0.23 --------- = 0.17 --------- = 0.25 --------- = 0.30

5.68 4.26 2.84 2.84

C .- CHEQUEO POR ESFUERZO CORTANTE Y ADHERENCIAEl chequeo por esfuerzo cortante tiene por finalidad de verificar si la estructura requiero estribos o no; y el chequeo por adherencia para verificar si existe una perfecta adhesión entre el concreto y el acero de refuerzo.

A continuación se presenta el chequeo en la pared y losa y cubierta:

PAREDEsfuerzo cortante :

e=[ 6Mf t b ]

1/2

k=1

1+ fs /( nfc)

As=100 xMfs . j .d

V=γ ah

2

2

As=M

fs . j .d

Asmín=C .b . t

4.- MEMORIA DE CALCULO - RESERVORIO

La fuerza cortante total máxima ( V ), será: V : 2880.00 Kg-m

El esfuerzo nominal (v), se calcula mediante: v : 2.73 Kg/cm2

El esfuerzo permisible nominal en el concreto, para muros no exederá a:

V máx = 0.02f'c = 3.5 Kg/cm2 Siendo el esfuerzo permisible mayor al calculado por lo tanto, lasdimensiones del muro por corte satisfacen las condiciones de diseño.

se calcula mediante :

32.55 u : 8.38 Kg/cm2

El esfuerzo permisible nominal en el concreto, para muros no exederá a:

U máx = 0.05f'c = 8.75 Kg/cm2 Siendo el esfuerzo permisible mayor al calculado por lo tanto, sesatisface la condición de diseño.

LOSA DE CUBIERTA

Esfuerzo cortante :

La fuerza cortante máxima ( V ), será:

Donde W es la carga de servicio y S la luz libre V : 646.00 Kg-m

El esfuerzo cortante unitario (v) se calcula con la siguiente relación

v : 0.54 Kg/cm2

El máx. esfuerzo cortante unit.: v máx: 3.84 Kg/cm2

El valor de v max. Muestra que el diseño es el adecuado.

Adherencia :

42.00 u : 1.46 Kg/cm2

El esfuerzo permisible nominal en el concreto, para muros no exederá a:

U máx = 0.05f'c = 8.75 Kg/cm2 Siendo el esfuerzo permisible mayor al calculado por lo tanto, sesatisface la condición de diseño.

Adherencia : Para elementos sujetos a flexión, el esfuerzo de adherencia en cualquer punto de la sección

V=γ ah

2

2

v=Vjbd

u=V

∑ oJd∑ oparaφ3/8 } {}

¿

V=W .S

3

v=Vbd

vmax=0. 29√ f ' c

u=V

∑ oJd∑ oparaφ3/8} {}

¿

5.- MEMORIA DE CÁLCULO - RED DE DISTRIBUCIÓN

DATOS GENERALES DEL PROYECTO:Población Futura : 1125 hab. Caudal Maximo diario Qmd: 1.35 l/sCota del Reservorio : 3004 m.s.n.m Caudal Máximo horario Qmh: 1.56 l/s

CALCULO DE LOS GASTOS POR TRAMOPara propositos de diseño se considera: Consumo Unitario:Ecuación de Hazen Williams

Qunit.: 0.001387 l/s/hab.

Donde: D : Diametro de la tuberia (Pulg) Calculo de los gastos por tramosQ : Caudal de diseño (l/s) Nº HABITANTES GASTO

hf : Perdida de carga unitaria (m/Km) TRAMO POBLACIÓN FUTURA POR TRAMO

C : Coefic. de Hazen -Williams (pie^1/2/seg) POR TRAMO (l/s/hab.)R - A 1125 1.560

Coef. de Hanzen-Williams: Tub. de diametros comercialesMATERIAL C Diametro D(num)

Fierro Fundido 100 0.75 3/4" 0.75Concreto 110 1 1" 1Acero 120 1.5 1 1/2" 1.5Asbesto cemento 140 2 2" 2P.V.C 140 3 3" 2.5

Coeficiente de Hazen-Williams: 140

RESUMEN DEL CÁLCULO HIDRAÚLICO DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN . SISTEMA RAMIFICADOGASTO LONGITUD DIAM. VELOC. PERDIDA DE CARGA COTA PIEZOMETRICA COTA DEL TERRENO PRESION

TRAMO (l/s) D V (m.s.n.m) (m.s.n.m) (m)TRAMO DISEÑO L (Pulg.) (m/s) UNIT. TRAMO INICIAL FINAL INICIAL FINAL INICIAL FINAL

(m)R - A 1.560 1.560 125.000 2.00 0.770 14.176 1.77 3004.00 3002.23 3004.00 2923.00 0.00 79.23

125.000

Nota: El proyecto no contempla la ampliación ni renovación de la Red de distribución por lo que en esta parte del diseño solo se ha verificado el tramo del reservorio hasta la C.R:P existente en la red de distribución , puesto queel resto de la red de distribución funciona en base a la ubicación de la C.R.P antes mencionado.

O/OO

Qunit .=Qmh

PoblaciónFutura

Q=0. 0004264CD 2.64hf0 .54

6.-MEMORIA DE CÁLCULO - CAMARA ROMPEPRESIÓN TIPICO

Para determinar la altura de la cámara rompe presion, es necesario conocer la carga requerida ( H ) para que elgasto de salida pueda fluir. Este valor se determina mediante la ecuacion experimental de Bernoulli.

HT = A + B.L. + H DONDE: A = 10.00 cm.(Mínimo)BL= Borde libre mínimo 40 cm.H = Carga de agua HT = Altura total de la cámara rompe presión.

Qmd = 0.7000 lt/segg = 9.81 m/seg2D = 0.75 Pulg.

V = 2.45591111 m/segH = 0.47956876 m.

Por lo tanto H = 0.48 m.

Asumiendo :B.L. = 0.40 m.

A = 0.10 m.

Ht = 0.98 m.

POR LA FACILIDAD, EN EL PROCESO CONSTRUCTIVO Y EN LA INSTALACION DE ACCESORIOS,SE CONSIDERARÁ UNA SECCION INTERNA DE 0.60 m. x 0.60 m.

SECCION A-A

SALIDATUB. PVC 1"

NIVEL DEAGUA

VALVULA

TAPA METALICA

A

ENTRADA TUB. PVC 1"

PLANTA

A

SALIDATUB. PVC 1"

REBOSETUB. PVC 1"

H=1. 56 .V 2

2g

V=1 .9765 .Q

D2