HYS LAS ESTANCIAS

DISEÑO DE LAS REDES HIDROSANITARIAS PARA
PUESTO DE SALUD LAS ESTANCIAS
LOCALIZACIÓN
RESGUARDO INDIGENA LA MONTAÑA – COMUNIDAD LAS ESTANCIAS
RIOSUCIO - CALDAS
DIRIGIDO A
MUNICIPIO DE RIOSUCIO
REALIZO
AVALÓ
ALONSO AGUIRRE FANDIÑO
ING CIVIL. ESP. EN INGENIERIA HIDRAULICA Y AMBIENTAL.
AGOSTO DE 2019
1.
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCION ............................................................................................................... 4
2.
GENERALIDADES ............................................................................................................ 4
Descripción del proyecto.................................. Ошибка! Закладка не определена.
Alcances ........................................................ Ошибка! Закладка не определена.
Metodología ................................................... Ошибка! Закладка не определена.
2.3.1.
Formulas Implementadas ......................... Ошибка! Закладка не определена.
Propósito de la exploración.......................... Ошибка! Закладка не определена.
3.
GEOLOGÍA DE LA ZONA...................................... Ошибка! Закладка не определена.
4.
PROSPECCIO GLOBAL.................................................................................................. 37
Las características fundamentales del sector son: ................... Ошибка! Закладка не
определена.
Formaciones Superficiales ............................... Ошибка! Закладка не определена.
4.2.1.
Depósitos In Situ (Saprolito) ..................... Ошибка! Закладка не определена.
4.2.2.
Depositos De Caida Piroclastica ............... Ошибка! Закладка не определена.
4.2.3.
Depósitos De Vertiente ............................ Ошибка! Закладка не определена.
4.2.4.
Lleno Antrópico ....................................... Ошибка! Закладка не определена.
4.2.5.
Deposito aluvial ....................................... Ошибка! Закладка не определена.
4.2.6.
Unidades Geomorfológicas....................... Ошибка! Закладка не определена.
4.2.7.
Laderas De Pendientes Fuertes ................ Ошибка! Закладка не определена.
4.2.8. Colinas De Pendientes Moderadas Y Convexas. .............. Ошибка! Закладка не
определена.
4.2.9. Colinas De Pendientes Bajas Y Cimas Redondeadas. ...... Ошибка! Закладка не
определена.
5.
PROSPECCION LOCATIVA .................................. Ошибка! Закладка не определена.
6. COLUMNAS ESTRATIGRAFICAS Y LOCALIZACION .................. Ошибка! Закладка не
определена.
Observaciones................................................ Ошибка! Закладка не определена.
Localización Sondeos...................................... Ошибка! Закладка не определена.
Estratigrafía del Sondeo Uno. .......................... Ошибка! Закладка не определена.
Estratigrafía del Sondeo Dos. ........................... Ошибка! Закладка не определена.
Estratigrafía del Sondeo Tres. .......................... Ошибка! Закладка не определена.
7.
CALCULO CAPACIDAD PORTANTE..................... Ошибка! Закладка не определена.
Botero Ingeniería SAS
Propiedades del Suelo .................................... Ошибка! Закладка не определена.
Factores de Forma, Profundidad e inclinación según Autor. ...... Ошибка! Закладка не
определена.
7.2.1.
Hasen ..................................................... Ошибка! Закладка не определена.
7.2.2.
Terzaghi ................................................. Ошибка! Закладка не определена.
7.2.3.
Meyerhoff ............................................. Ошибка! Закладка не определена.
Calculo Capacidad Portante. ............................ Ошибка! Закладка не определена.
8.
7.3.1.
Hansen ................................................... Ошибка! Закладка не определена.
7.3.2.
Terzaghi ................................................. Ошибка! Закладка не определена.
7.3.3.
Meyerhoff ............................................. Ошибка! Закладка не определена.
CALCULO DE ASENTAMIENTOS ......................... Ошибка! Закладка не определена.
Asentamientos iguales y ancho mínimo ............ Ошибка! Закладка не определена.
Asentamiento Inmediato (Elástico – Milton Harr 1966).............. Ошибка! Закладка не
определена.
Asentamiento Primario (Consolidación) ............. Ошибка! Закладка не определена.
Asentamientos diferenciales ............................ Ошибка! Закладка не определена.
9.
Coeficientes de Empuje y Balasto ........................ Ошибка! Закладка не определена.
10.
Clasificación del Suelo ..................................... Ошибка! Закладка не определена.
11.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. .................................................................. 39
12.
REGISTRO FOTOGRAFICO ............................... Ошибка! Закладка не определена.
13.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................... Ошибка! Закладка не определена.
TABLA DE IMÁGENES
Imagen 1. Localización del proyecto en el área rural de Rio Sucio sector las estancias. (Fuente:
Propia).......................................................................... Ошибка! Закладка не определена.
Imagen 2.Localización de Sondeos. (Fuente: Propia) ....... Ошибка! Закладка не определена.
Imagen 3.Estratigrafía sondeo 1 ..................................... Ошибка! Закладка не определена.
Imagen 4.Estratigrafía sondeo 2 ..................................... Ошибка! Закладка не определена.
Imagen 5.Estratigrafía sondeo 3 ..................................... Ошибка! Закладка не определена.
Imagen 6. Factores de capacidad de carga – Terzagui ..... Ошибка! Закладка не определена.
Imagen 7.Estratigrafía general para cálculo de asentamientos ................. Ошибка! Закладка не
определена.
Imagen 8.Curva de asentamientos iguales y ancho mínimo ..................... Ошибка! Закладка не
определена.
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Imagen 9. Numeración de Joints en la base de la estructura ................... Ошибка! Закладка не
определена.
TABLA DE ECUACIONES
Ecuación 1 Factor de Forma Nq (Hansen, 1961) ....... Ошибка! Закладка не определена.
Ecuación 2 Factor de Forma Nc (Hansen, 1961)........ Ошибка! Закладка не определена.
Ecuación 3 Factor de Forma Ng (Hansen, 1961) ....... Ошибка! Закладка не определена.
Ecuación 4 Factor de Forma Nq (Terzaghi, 1961) ..... Ошибка! Закладка не определена.
Ecuación 5 Factor de Forma Nc (Terzaghi, 1961) ..... Ошибка! Закладка не определена.
Ecuación 6 Factor de Forma NGamma (Terzaghi, 1961) ................ Ошибка! Закладка не
определена.
Ecuación 7 Capacidad de carga Portante – cimentaciones cuadradas (Terzagui 1943)
.................................................................................... Ошибка! Закладка не определена.
Ecuación 8 Capacidad Portante (Hansen, 1961) ........ Ошибка! Закладка не определена.
Ecuación 9 Capacidad de carga Portante (Meyerhof 1963) ............. Ошибка! Закладка не
определена.
Ecuación 10 Asentamiento Inmediato – Elástico (Milton Harr, 1966) .Ошибка! Закладка
не определена.
Ecuación 11 Asentamiento por consolidación primaria ................... Ошибка! Закладка не
определена.
Ecuación 12 Asentamiento (Terzaghi, 1943) ............. Ошибка! Закладка не определена.
Ecuación 13 coeficiente de influencia cálculo de asentamiento (Terzaghi, 1943) ...Ошибка!
Закладка не определена.
Ecuación 14 Asentamiento Diferencial Permitido ..... Ошибка! Закладка не определена.
Ecuación 15 Valores Permitidos de Asentamiento Diferencial (NSR 10) ...............Ошибка!
Закладка не определена.
1. INTRODUCCION
Presentamos ante ustedes el informe de diseño de la red hidráulica y sanitaria del proyecto con sus
respectivas. Los cálculos realizados tuvieron en cuenta todos los lineamientos y parámetros
establecidos en las normas aplicables.
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El diseño de la red hidráulica y sanitaria se ve reflejado en los planos detallados de la ubicación y
diámetros de las tuberías a utilizar, asi como los detalles constructivos de los aparatos sanitarios.
2. GENERALIDADES
Para la elaboración del Diseño, se tuvieron en cuenta las siguientes referencias:



Norma Técnica Colombiana NTC 1500 “Código Colombiano de Fontanería”.
Reglamento Técnico del sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS 2000).
Diseños hidráulicos, sanitarios y de gas en edificaciones, Héctor Alfonso Rodríguez Días,
Escuela Colombiana de Ingeniera.
Además, se tuvieron en cuenta las siguientes generalidades técnicas:



Para el cálculo de Las pérdidas en los accesorios se han determinado por el método de las
longitudes equivalentes. Para el caso de la acometida general la longitud real se afectó por el
multiplicador de 1.8
Los límites de las velocidades se ajustan según la Norma NTC 1500, en donde la velocidad
máxima es la permitida por el material PVC y el diámetro y como límite para la velocidad
mínima se toma 0.45m/s.
Para los cálculos de Coeficiente de rugosidad se emplea la tabla de Hazen – Williams,
adoptándose para la tubería de PVC RDE 21.0 con coeficiente de rugosidad C = 150.
El objetivo fundamental de este documento es establecer que el diseño y los cálculos de las
instalaciones hidráulicas garanticen las condiciones óptimas de servicio durante la vida útil de las
edificaciones, a partir del cumplimiento de los requisitos civiles, mecánicos y de utilización de equipos.
3. DISEÑO DE RED DE SUMINISTRO
DATOS DE DISEÑO
Para el cálculo de caudales hidráulicos se toman las unidades de Hunter NTC 1500 así:
APARATO
INODORO
LAVAMANOS
LAVAPLATOS
POCETA
UN
5
3
2
2
Para el cálculo de las pérdidas por fricción en las tuberías de suministro se utiliza la fórmula de
"HAZEN WILLIAMS":
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Dónde:
J: Pérdidas por fricción (m/Km)
Q: Caudal transportado Lts/seg.
ɸ: Diámetro Nominal (mts)
C: Coeficiente de rugosidad: Hierro Galvanizado (100), Cobre (140), PVC (150)
Para el cálculo de presión en los extremos se utiliza la ecuación de BERNOULLI
Dónde:
Hf1-2=JxL1-2
L1-2: =Long. Tubería + Long. Equivalente por accesorios.
ϒ=Peso específico del agua
La columna distribuidora está compuesta de la siguiente manera:
GASTOS
INODORO
LAVAMANOS
LAVAPLATOS
POCETA
Lt/sg
0.19
0.06
0.12
0.1
El aparato crítico está localizado en el baño más retirado del suministro, el cual se encuentra ubicado
en el nivel +0.00 en el consultorio 1.
CALCULO DE LA ACOMETIDA
La acometida está comprendida desde la red de servicio público ubicada en la vía hasta los
elementos contenidos dentro de la cajilla del medidor. Para el caso del presente proyecto se
calculará hasta el medidor totalizador ubicado en la entrada.
Para el cálculo del caudal requerido se tuvo en cuenta el número de personas que podrían estar en
la estructura:
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DOTACION VOLUMEN
(L/Cam*día)
L
CONSULTORIO
4
600
2400
DOTACION VOLUMEN
ZONA
PERSONAS
(L/Hab*día)
L
GENERAL
200
20
4000
VOLUMEN TOTAL (Lt)
6400
Q TOTAL (Lt/sg)
0.074074074
ZONA
CAMILLAS
Por lo anterior el volumen total requerido para el proyecto es de 6.4 m3/día.
Con este valor se calculó el diámetro de la acometida de la siguiente manera:
CAUDAL
DIAMETRO
VELOCIDAD
Lt/sg
Pulgadas
m/s
0.07407407
1
0.58474822
OK
La acometida para abastecer el edificio será conectada a la red principal de acueducto,
inmediatamente después se instalará un macro medidor de 2” y tubería PVC de 2”.
CALCULO DE LA RUTA CRÍTICA
Para el cálculo de la ruta crítica se calculó el número de unidades totales de la estructura con el fin
de conocer la presión mínima necesaria para garantizar el abastecimiento del aparato ubicado más
alejado desde el punto de distribución el cual corresponde nivel 0.00 en el baño del consultorio 1.
Durante el diseño de la red hidráulica del proyecto no fue posible obtener información de las
características de la red, considerando que el sitio del proyecto se encuentra en una zona rural, por lo
cual no se cuenta con la suficiente información. Aun así, de acuerdo a las características topográficas
del sitio observadas durante la visita y la dimensión del proyecto arquitectónico, se puede concluir que
no existirán problemas de suministro.
4. METODOLOGIA DE DISEÑO AGUAS RESIDUALES.
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Para el cálculo de caudales hidráulicos se toman las unidades de Hunter NTC 1500 así:
APARATO
INODORO
LAVAMANOS
LAVAPLATOS
POCETA
UN
5
2
2
2
El proyecto cuenta con diferentes ramas de la red de alcantarillado principal que recogen las aguas
de diferentes aparatos sanitarios y llegan a una tubería principal en el nivel 0.00 donde se conducirán
hasta diferentes cámaras y desde allí se conectarán a la red de alcantarillado residual del alcantarillado
principal en una sola tubería combinada de aguas lluvias y residuales.
La carga máxima en las tuberias de aguas negras es la siguiente:
DIAMETRO
2"
4"
UNIDADES
DE
DESCARGA
9
63
CAUDAL
(M3/S)
0.00423
0.02961
Para hacer el el chequeo de la tubería se utiliza la fórmula de Manning, de manera que el caudal
obtenido sea mayor que el calculado anteriormente, para que cumpla con el requerimiento de
capacidad.
𝐴 2
1
𝑄 = 𝑅 ⁄3 𝑆𝑜 ⁄2
𝑛
Q= caudal del flujo (m3/s)
n = coeficiente de rugosidad de Manning (s/m1/3). El valor usado para PVC es de 0.009.
R= Radio hidráulico (m). Siendo área sobre perímetro.
A= Área mojada transversal (m2)
So = Pendiente longitudinal de la tubería (mm)
Para una sección circular, el área y el perímetro mojado se calculan como se muestra a continuación.
𝐴=
1
(𝜃 − 𝑠𝑒𝑛𝜃) 𝑑𝑜 2
8
A = Área mojada transversal (m2)
θ = Angulo subtendido entre el centro de la sección transversal y los puntos de contacto entre la
superficie libre y la circunferencia de la tubería (rad).
do = Diámetro interno real de la tubería (m)
𝑃=
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1
𝜃 𝑑𝑜
2
39
P= Perímetro mojado (m)
do = Diámetro interno real de la tubería (m)
De acuerdo a la metodología mostrada anteriormente, se realiza el chequeo para cada canal y tubería
que transportaran el agua de escorrentía hacia los puntos de salida, a continuación se presenta un
resumen de los caudales, y alturas normales para cada área de drenaje y su medio de evacuación
Ө
Do
Yn
A
P
n
S
3.96462635
0.1
0.07
0.0058723
0.19823132
0.009
0.02
Q Tubería
0.00883428
El caudal con el cual fue chequeada la capacidad hidráulica de la tubería corresponde a un 30% del
valor del caudal total, esto considerando que es muy poco probable que estos aparatos funcionen
simultáneamente
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.



El sistema planteado cumple con los requerimientos de funcionamiento
No se espera tener percances de presión o caudal en la red
Se recomienda hacer una prueba de presión antes de poner en funcionamiento la red con el fin de
detectar fugas
Atentamente,
Realizó
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