DATOS DE INGENIERÍA/CONSIDERACIONES …jorgemartinezlarios.com/download/Datos de Ingenieria y... · probados con la válvula principal del hidrante cerrada. ... válvulas no deberán

a tubería de hierro dúctil puede ser instalada en pendientes normales sin técnicas

especiales de construcción. Una vez que una tubería exceda cierto ángulo, el tubo

tenderá a deslizarse hacia abajo de la pendiente. Como regla general, el diseñador

deberá considerar problemas potenciales cuando la pendiente exceda 25% en tuberías

subterráneas y 20% en tuberías en soportes sobre el suelo.

Una vez que la pendiente de la tubería se aproxime

a estos valores, el diseñador deberá poner atención

especial a la necesidad de anclajes o cerrojos espe-

ciales. Las tuberías sobre soportes superficiales se

pueden asegurar cinchando o fijando

cada tramo al soporte por la campana

de la tubería e instalando la tubería

con las campanas cuesta arriba. Una

holgura de 12mm entre la espiga y el

fondo de la campana debe respetarse

para permitir la contracción y la expansión. En tuberías subterráneas con

pendientes empinadas, es normal que el tubo sea suministrado con juntas

acerrojadas e instalado con campanas hacia arriba o hacia abajo.

T U B E R Í A S E NP E N D I E N T E S

P R O N U N C I A D A S��FASTITE

JOINTS

STRAPS

L

RUEBA DE PRESIÓN HIDROSTÁTICA. Todas las tuberías recién instaladas o cualquier

sección con válvulas deberán ser sometidas a una prueba hidrostática de al menos 1.5

veces la presión de trabajo en el punto de prueba.

LAS PRESIONES DE PRUEBA DEBEN CUMPLIR CON LOS SIGUIENTES CRITERIOS:

• Ser por lo menos 1.25 veces la presión de trabajo en

el punto más alto a lo largo de la sección que se prueba.

• No exceder las presiones para las que son diseñadas

las tuberías, los accesorios, o juntas de cerrojo.

• Que la prueba dure al menos 2 horas.

• Una variación no mayor a + / - 5 psi (34.5 kPa) durante

el tiempo de la prueba.

• No exceder más del doble del rango de presión nominal

de las válvulas o hidrantes cuando el límite de presión de la sección

bajo prueba incluya válvulas o hidrantes de asiento metálico cerrados.

– Las válvulas no deberán ser operadas en ninguna

dirección con presión diferencial mayor que la nominal.

– Los hidrantes en una sección de prueba solamente serán

probados con la válvula principal del hidrante cerrada.

• No exceder el rango de presión de las válvulas

cuando el límite de presión de la sección en prueba

incluya válvulas cerradas de compuerta con asiento de hule

elástico, o válvulas de mariposa con asiento de hule.

G U Í A S G E N E R A L E S

P A R A P R U E B A SE N E L C A M P O

P

®

15-1

DATOS DE

INGENIERÍA/CONSIDERACIONES TÉCNICAS

JUNTASFASTITE®

ABRAZADERA

TOLERANCIA DE PRUEBA.

La tolerancia de prueba se define como la cantidad de agua que debe ser surtida (agua de

reemplazo) en cualquier tubería instalada o sección con válvulas, para mantener la presión

dentro de una variación de (5psi) 34.5kPa, de la presión de prueba especificada después de

que el aire ha sido expulsado y la tubería ha sido llenada con agua. La tolerancia de prueba

no se mide por una baja en la presión en una sección de prueba en un período de tiempo.

Ninguna instalación de tubería debe ser aceptada si la cantidad de agua de reemplazo es

mayor que la determinada usando la siguiente fórmula:

T = LD√P Lts. / Hora

715,317

T= Tolerancia de prueba, (L/h)

L= longitud del tubo probado (m)

D= diámetro nominal del tubo (mm)

P= promedio de presión de prueba (kPa)

Cuando se estén probando válvulas cerradas de asiento metálico, una cantidad adicional de

agua de relleno por válvula cerrada de 1.2m L/h/mm del diámetro nominal de la válvula es

permitido. Cuando haya hidrantes en la sección en prueba, la prueba deberá hacerse sobre

la válvula principal en el hidrante. La aceptación de una instalación es determinada en la

base de la tolerancia de prueba. Si cualquier prueba muestra una cantidad de agua de rel-

leno mayor a la permitida, el instalador es responsable de localizar y reparar cualquier fuga,

hasta que los resultados de la prueba estén dentro del rango permitido. Todas las fugas visi-

bles deben ser reparadas sin importar el tamaño y gravedad de la fuga.

Cada sección con válvulas deberá ser llenada lentamente. La prueba de presión específica,

basada en la elevación del punto más bajo de la línea o sección bajo prueba y corregida a la

elevación del manómetro, es aplicada por medio de una bomba conectada a la tubería. Las

válvulas no deberán ser operadas en dirección de abrir ni de cerrar a presiones diferenciales

por arriba del rango de su presión nominal. Es buena práctica el permitir que el sistema se

estabilice a la presión de prueba antes de llevar a cabo la prueba de fugas.

Antes de aplicar la presión de prueba específica, se debe sacar completamente el aire de la

sección de tubería por probar. Si no hay ventilas de aire permanentes en todos los puntos

altos, se deberán instalar inserciones para tomas en dichos puntos para que el aire pueda ser

expulsado mientras el sistema es llenado con agua. Después de que todo el aire ha sido

expulsado, las tomas se cierran y la presión se aplica. Al terminar la prueba de presión, las

tuercas de inserción deberán ser retiradas y tapadas o dejadas en su lugar, según indiquen

las especificaciones.

Cualquier tubería, accesorio, válvula, hidrante o junta expuestos deberán ser cuidadosa-

mente examinados durante las pruebas de presión. Cualquier tubería, accesorio, válvula o

hidrante dañado o defectuoso detectado por la prueba de presión, deberá ser reparado con

material resistente y la prueba deberá repetirse hasta que los resultados sean satisfactorios.

15-2

DATO

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SIDE

RACI

ONES

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CNIC

AS

Nótese que la siguiente sección es una adaptación de la publicación de la Asociación de

Investigación de Tuberías de Hierro Dúctil (DIPRA) sobre "Diseño de tuberías acerrojadas

para resistir empuje". La explicación de las fórmulas, así como la teoría del diseño y las con-

sideraciones prácticas, se muestran en el folleto de DIPRA. Para obtener una copia, con-

tacte a ACIPCO.

LOQUES CONTRA EMPUJE, O ATRAQUES. Uno de los métodos más comunes para resi-

stir el empuje por cambio de dirección o tapa al final del tubo, es el uso de bloques

de concreto o atraques. La figura 1 muestra un bloque de concreto típico para apoyar

un codo horizontal. La resistencia se obtiene al transferir el empuje al suelo mediante un

área mayor de contacto del bloque de modo que la presión resultante

contra el suelo no excede el esfuerzo cortante horizontal del mismo. El

diseño de los atraques o bloques de empuje consiste en determinar el

área de apoyo adecuada del bloque para unas condiciones particulares.

Los parámetros involucrados en el diseño incluyen: diámetro del tubo,

presión de diseño, ángulo del codo (o configuración del los accesorios

involucrados) y el esfuerzo de corte horizontal del suelo.

Los siguientes son criterios generales para diseño de bloques de concreto contra empuje o

atraques.

•La superficie de apoyo debe estar en contacto con suelo inalterado. Cuando esto

no sea posible, el relleno entre el bloque de apoyo y el suelo inalterado deberá

compactarse por lo menos al 90% de la Densidad Proctor Estándar.

•La altura (h) del bloque debe ser igual o menor que la mitad de la profundidad

total al fondo del bloque, (Ht), pero no menor que el diámetro del tubo (D).

•La altura del bloque (h) deberá ser seleccionada de tal manera que el ancho

calculado del bloque (b) varíe entre una y dos veces la altura.

La superficie de apoyo requerida para el bloque es: Ab = hb = TSb

Después, para un codo horizontal: b = 2 Sf PA sin (O /2)h Sb

Donde:

Sf = factor de seguridad (usualmente es 1.5 para

el diseño de bloques de empuje).

P = presión máxima del sistema (Kg/cm2).

A = sección transversal del área del tubo (cm2).

O = ángulo del codo (º).

Sb = esfuerzo de resistencia del suelo (Kg/m2).

T = fuerza de empuje (Kg).

b = ancho de bloque (m).

h = altura del bloque (m).

Algo similar puede ser usado para diseñar bloques

de resistencia que soportarán las fuerzas de

empuje en tees, codos, tapas ciegas, etc. Valores

típicos para esfuerzos de apoyo horizontal

conservador de varios tipos de suelo se presentan

en la tabla 1. En lugar de los valores para soporte de apoyo mostrados en la tabla 1, un dis-

eñador puede elegir el usar presión pasiva Rankine calculada (Pp) u otra determinación de

soporte de apoyo del suelo basado en las propiedades reales del suelo.

BDISE Ñ O D E

B L O Q U E SC O N T R AE M P U J E

TABLA 1. RESISTENCIAS DE APOYO HORIZONTALES.Además de que los valores de resistencia de apoyohan sido usados satisfactoriamente en el diseñode bloques de empuje y son considerados conser-vadores, su precisión es totalmente dependientede una identificación y evaluación precisa delsuelo. La última responsabilidad de seleccionarla resistencia de apoyo apropiada de algún tipode suelo en particular debe caer sobre elIngeniero que haya hecho el diseño.

Fango 0Arcilla suave 4800

Barro 7300Barro arenoso 14,600

Arena 19,400Arcilla arenosa 29,200Arcilla dura 48,800

SUELORESISTENCIA DELSUELO DE APOYO

Sb (kg/m2)

15-3

DATOS DE


Un método alternativo de restringir el empuje es el uso de juntas acerrojadas. Una junta

acerrojada es una junta especial de tipo espiga - campana que está diseñada para dar un

amarre o seguro longitudinal. Los sistemas de juntas acerrojadas funcionan en una forma

similar a los bloques de soporte, de modo que la reacción de la unidad de tubería restringida,

en conjunto con el suelo, balancea las fuerzas de empuje.

La fuerza de empuje debe ser restringida o balanceada por la reacción de

la unidad de tubería acerrojada junto con el suelo que la rodee. La fuente

de las fuerzas restrictivas se divide en dos. Primero, la fricción estática

entre la unidad de tubería y el suelo; y segundo, la restricción o cerrojo

proporcionado por el tubo al apoyarse contra el suelo de relleno lateral

que hay a lo largo de cada pata del codo. Ambas fuerzas son funciones de

la longitud de acerrojado L de cada lado del codo, y se presume que

actúan en dirección opuesta a la fuerza de empuje (oponiéndose e impi-

diendo el movimiento del codo).

Los valores de la cohesión del suelo (Cs) y el ángulo de fricción interna del suelo (Ø) deben

ser conocidos o conservadoramente estimados para el suelo en una instalación particular.

Los valores fc y fØ están relacionados con el tipo de suelo y material de la tubería. La tabla

3 presenta valores conservadores de estos parámetros para tubería de hierro dúctil en siete

clasificaciones generales de suelos saturados.

La fuerza de fricción estática actuando sobre un cuerpo es igual en mag-

nitud a la fuerza aplicada hasta un valor máximo. En los análisis conven-

cionales, la fricción estática máxima es proporcional a la fuerza normal

entre las superficies que proporcionan la fricción. La constante de pro-

porcionalidad, en este caso llamada el coeficiente de fricción, depende de

la naturaleza de las superficies. El trabajo empírico de Potyondy indica

que para la fricción entre tuberías y suelos, la fuerza también depende de

la cohesión del suelo.

J U N T A S A C E R R O J A D A S

F U E R Z A D EF R I C C I Ó N

U N I T A R I A , F S

BEARING BLOCK FIGURE 1

15-4

DATO

S DE

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ERÍA

/CON

SIDE

RACI

ONES

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CNIC

AS

Presión de apoyoSuelo inalterado

FIGURA 1BLOQUE DE APOYO

Entonces: si Fs = Ap C+W tan δ, donde Ap es el área de superficie del exterior del tubo en

m2/m, C es la cohesión de tubo en Kg/m2, y δ es el ángulo de fricción del tubo en grados. El

término δ está definido por la ecuación δ = fØØ. La unidad de fuerza normal W es dada por

W = 2We + Wp + Ww´ donde la carga de tierra (We) es tomada como la carga del prisma

sobre el tubo en kg/m. Está definida por la ecuación We = ℘HD´, donde ℘ es la densidad

del suelo en kg/m3 y H es la profundidad de cubierta en metros. La carga de tierra es dupli-

cada para considerar las fuerzas actuantes en ambas partes superior e inferior de la tubería.

La unidad de peso del tubo y el agua (Wp + Ww) es dada en la tabla 2. La cohesión de la

tubería (C) es definida por la fórmula C = fc * Cs.

Entonces Fs = πD´C + (2We + Wp +Ww) tan δ2

La resistencia unitaria lateral máxima, Rs en el codo, se limita para que

no exceda una distribución rectangular del empuje del suelo pasivo

Rankine Pp, la cual es generalmente menor que la capacidad última

del suelo para resistir el movimiento de la tubería.

El empuje pasivo del suelo para un suelo en particular es dado por la

fórmula Rankine: Pp = ℘HcNφ + 2 Cs√Nφ

Donde

Pp = empuje pasivo del suelo (kg/m2)

℘ = densidad del suelo (kg/m3)

Hc = profundidad de cubierta a la línea central del tubo (m)

NØ = tan2 (45° + Ø/2)

Cs = cohesión del suelo (kg/m2)

Como se mostró arriba, el empuje pasivo completo del suelo Rankine, Pp, puede desarrol-

larse con movimientos insignificantes en suelos bien compactados. Para algunas condiciones

estándares de tendido de tubería de hierro dúctil, el valor de diseño del empuje pasivo del

suelo deberá ser modificado por un factor Kn para asegurar que no ocurra un movimiento

excesivo. Por tanto, Rs = Kn Pp D´.

En la tabla 3 se muestran valores empíricamente determinados para Kn.

En este contexto, el valor escogido para Kn depende de la compactación de la zanja, los

materiales de relleno, y el suelo inalterado. Por consiguiente, para un codo horizontal, la

ecuación es:

L = Sf PA tan (O– /2)

Fs +KnPpD´

2

En ciertas instalaciones extraordinarias pueden resultar cargas y resistencias friccionales

menores sobre los tubos que lo calculado con estas ecuaciones. Cuando existan estas condi-

ciones, esto debe ser considerado para el diseño.

R E S I S T E N C I A U N I T A R I A

D E A P O Y O , R S

15-5

DATOS DE


15-6

DATO

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RACI

ONES

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CNIC

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C Á L C U L O D E L AR E A C C I Ó N A LE M P U J E P A R AT U B E R Í A I S O

S E G Ú N E LD I S E Ñ O D E

D I P R A

100 0.8 3.7 4.3 6.8 8100 1 3 3.5 5.5 6.5100 1.5 2.1 2.4 3.8 4.4100 2 1.6 1.8 2.9 3.3100 2.5 1.3 1.4 2.3 2.7100 3 1.1 1.2 1.9 2.3150 0.8 5.3 6 9.6 11.2150 1 4.3 4.9 7.8 9.2150 1.5 2.9 3.3 5.4 6.3150 2 2.2 2.5 4.1 4.8150 2.5 1.8 2.1 3.3 3.8150 3 1.5 1.7 2.8 3.2200 0.8 6.7 7.6 12.2 14.3200 1 5.5 6.3 10 11.7200 1.5 3.8 4.3 6.9 8.1200 2 2.9 3.3 5.3 6.2200 2.5 2.3 2.7 4.3 5200 3 2 2.2 3.6 4.2250 0.8 8.1 9.2 14.7 17.2250 1 6.7 7.6 12.1 14.2250 1.5 4.6 5.2 8.4 9.8250 2 3.5 4 6.4 7.5250 2.5 2.9 3.2 5.2 6.1250 3 2.4 2.7 4.4 5.1300 0.8 9.4 10.7 17.1 20300 1 7.8 8.8 14.2 16.5300 1.5 5.4 6.2 9.9 11.5300 2 4.2 4.7 7.6 8.9300 2.5 3.4 3.8 6.2 7.2300 3 2.8 3.2 5.2 6.1350 0.8 10.7 12.1 19.4 22.6350 1 8.8 10 16.1 18.8350 1.5 6.2 7 11.3 13.2350 2 4.8 5.4 8.7 10.2350 2.5 3.9 4.4 7.1 8.3350 3 3.3 3.7 6 7400 0.8 11.8 13.4 21.5 25.1400 1 9.9 11.2 18 20.9400 1.5 6.9 7.9 12.7 14.8400 2 5.4 6.1 9.8 11.4400 2.5 4.4 5 8 9.3400 3 3.7 4.2 6.7 7.8450 0.8 13 14.7 23.6 27.5450 1 10.8 12.3 19.7 23450 1.5 7.7 8.7 14 16.3450 2 5.9 6.7 10.8 12.6450 2.5 4.8 5.5 8.8 10.3450 3 4.1 4.6 7.5 8.7500 0.8 14.1 15.9 25.6 29.8500 1 11.8 13.4 21.5 25500 1.5 8.4 9.5 15.3 17.8500 2 6.5 7.4 11.9 13.9500 2.5 5.3 6 9.7 11.3500 3 4.5 5.1 8.2 9.6600 0.8 16.1 18.2 29.4 34.1600 1 13.6 15.4 24.8 28.8600 1.5 9.8 11.1 17.8 20.8600 2 7.6 8.7 13.9 16.2600 2.5 6.3 7.1 11.4 13.3600 3 5.3 6 9.7 11.3700 0.8 18 20.3 32.8 38.1700 1 15.3 17.3 27.9 32.4

DIÁMETRONOMINAL DELA TUBERÍA

(mm)

H(m)

SUELO CLASE A O BCONDICIÓN 3 PARA TIPO DE TENDIDO

SUELO DE CLASE C, LIMO 2 CONCONDICIÓN DE TENDIDO TIPO 2

REACCIÓN CALCULADA SIN MANGA DE

POLIETILENO (m)

REACCIÓN CALCULADA CON MANGA DE

POLIETILENO (m)


POLIETILENO (m)


POLIETILENO (m)

15-7

DATOS DE


C Á L C U L O D E L AR E A C C I Ó N A LE M P U J E P A R AT U B E R Í A I S O

S E G Ú N E L D I S E Ñ OD E D I P R A

( C O N T I N U A C I Ó N )

700 1.5 11.1 12.6 20.2 23.5700 2 8.7 9.9 15.9 18.5700 2.5 7.2 8.1 13.1 15.2700 3 6.1 6.9 11.1 13800 0.8 19.8 22.3 36 41.8800 1 16.9 19.1 30.8 35.7800 1.5 12.4 14 22.5 26.2800 2 9.8 11 17.8 20.7800 2.5 8.1 9.1 14.7 17.1800 3 6.9 7.8 12.5 14.6900 0.8 21.4 24.1 39 45.2900 1 18.4 20.7 33.5 38.8900 1.5 13.6 15.3 24.7 28.7900 2 10.8 12.2 19.6 22.8900 2.5 8.9 10.1 16.3 18.9900 3 7.6 8.6 13.9 16.21000 0.8 22.9 25.8 41.8 48.31000 1 19.8 22.3 36 41.81000 1.5 14.7 16.6 26.8 31.21000 2 11.7 13.2 21.4 24.81000 2.5 9.7 11 17.8 20.71000 3 8.3 9.4 15.2 17.71200 0.8 25.7 28.8 46.8 541200 1 22.3 25.1 40.7 47.11200 1.5 16.9 19 30.8 35.71200 2 13.5 15.3 24.7 28.71200 2.5 11.3 12.8 20.7 241200 3 9.7 11 17.7 20.61400 0.8 28.1 31.4 51.1 591400 1 24.6 27.6 44.8 51.81400 1.5 18.8 21.2 34.3 39.81400 2 15.2 17.2 27.8 32.21400 2.5 12.8 14.5 23.4 27.21400 3 11 12.5 20.2 23.41500 0.8 29.1 32.6 53.1 61.21500 1 25.7 28.8 46.7 541500 1.5 19.8 22.2 36 41.71500 2 16.1 18.1 29.3 341500 2.5 13.5 15.3 24.7 28.71500 3 11.7 13.2 21.3 24.81600 0.8 30.2 33.8 54.9 63.31600 1 26.7 29.9 48.6 56.11600 1.5 20.6 23.2 37.6 43.61600 2 16.8 19 30.7 35.61600 2.5 14.2 16.1 25.9 30.11600 3 12.3 13.9 22.5 26.1

La información de arriba está basada en lo siguiente:Un sistema de presión máximo de 10 bar.Un codo horizontal de 90º: multiplicar por los siguientes coeficientes para otroscodos horizontales:45º - 0.414; 22.5º - 0.199, 11.25º – 0.098Peso de tubería clase K9Además, la tubería debe estar colocada sobre una plantilla de por lo menos 100mm dematerial suelto.H = profundidad de cubierta.

DIÁMETRONOMINAL DELA TUBERÍA

(mm)

H(m)

SUELO CLASE A O BCONDICIÓN 3 PARA TIPO DE TENDIDO

SUELO DE CLASE C, LIMO 2 CONCONDICIÓN DE TENDIDO TIPO 2


POLIETILENO (m)


POLIETILENO (m)


POLIETILENO (m)


POLIETILENO (m)

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DATO

S DE

IN

GENI

ERÍA

/CON

SIDE

RACI

ONES

TÉ

CNIC

AS

Datos limitados experimentales sugieren que el término de resistencia

de la fricción debe ser multiplicado por un factor de 0.70 para tubería

envuelta en manga de polietileno.

M A N G A D E P O L I E T I L E N O

DIMENSIONES Y PESOS UNITARIOS DE TUBERÍA Y DEL AGUA

100 K9 0.119 110 16 7 23150 K9 0.171 227 24 18 42200 K9 0.222 386 33 33 66250 K9 0.274 589 42 51 93300 K9 0.326 835 54 73 127350 K9 0.378 1122 67 98 165400 K9 0.43 1446 80 128 208450 K9 0.482 1810 95 161 256500 K9 0.533 2222 110 199 309600 K9 0.634 3166 144 287 431700 K9 0.738 4277 183 390 573800 K9 0.844 5582 228 512 740900 K9 0.945 7012 274 647 9211000 K9 1.048 8625 326 799 11251200 K9 1.256 12368 446 1155 16011400 K9 1.463 16791 580 1604 21841500 K9 1.567 19241 661 1840 25011600 K9 1.667 21849 743 2094 2837

DIÁMETRONOMINAL

(mm)CLASE

DIÁMETRO EXTERIOR DE LA TUBERÍA

(m)

ÁREA TRANSVERSALDEL TUBO "A"

(cm 2)

PESODEL TUBO

Wp(kg/m)

PESODEL TUBO

Ww(kg/m)

PESOTOTAL Wp + Ww(kg/m)

TABLA 2

Ff = Fs; Para tubería con recubrimiento asfáltico normal

Ff = 0.7 Fs; Para tubería con manga de polietileno

Codo horizontal

15-9

DATOS DE


C O N D I C I O N E SD E T E N D I D O

Condiciones de tendido

Zanja tipo 2: encamado con ligera compactación mayor que el 75% de la densidad estándar Proctor.

Zanja tipo 3: encamado con ligera compactación mayor que el 80% de la densidad estándar Proctor.

Zanja tipo 4: encamado con compactación media mayor que el 85% de la densidad estándar Proctor.

Zanja tipo 5: encamado con alta compactación mayor que el 90% de la densidad estándar Proctor.

Nota: una capa de suelo suelto de por lo menos 100mm de profundidad debe ser usada como una

plantilla inferior para todas las condiciones de zanja.

TABLA 3. Valores sugeridos para los parámetros del suelo y la constante de reducción Kn. Definición de partículas gruesas: es

lo que se detiene en la malla No. 200. Ver la tabla 4 para descripción más detallada del suelo.

NOTA: Los valores conservadores para √ mostrados en la tabla 3 y usados en este procedimiento son más bajos que los valores del peso

del suelo utilizados para calcular las cargas del terreno en ANSI/AWWA C150/A21.50. Todos los demás valores en la tabla 3 asumen

condiciones de suelo saturado y fueron seleccionados como tal para un análisis conservador.

ARCILLA1 D 0 0 1465 .80 1440 .40 .60 .85

LIMO 1 D 29 .75 0 0 1440 .40 .60 .85

ARCILLA 2 C 0 0 1465 .80 1440 .60 .85 1.0

LIMO 2 C 29 .75 0 0 1440 .60 .85 1.0

ARENA SANA A & B 36 .80 0 0 1600 .60 .85 1.0

NOMBRE DELSUELO

DESCRIPCIÓN DEL SUELO CONDICIÓN DE TENDIDO

Knφ(o)

Cs(kg/m2)

γ(kg/m3)

fφ fc

2 3 4&5

ARCILLA DE PLASTICIDADMEDIA A BAJA, LL<50,<25%

PARTÍCULAS GRUESAS[CL & CL-ML]

LIMO DE PLASTICIDADMEDIA A BAJA, LL<50,<25%

PARTICULAS GRUESAS[ML & ML-CL]

ARCILLA DE PLASTICIDADMEDIA A BAJA, CON ARENAO GRAVA, LL<50,25-50%PARTICULAS GRUESAS

[CL]

LIMO DE PLASTICIDADMEDIA A BAJA CON ARENA OGRAVA, LL<50, 25-50%,PARTICULAS GRUESAS

[ML]

ARENA LIMPIA, >95%, CONPARTICULAS GRUESAS

[SW & SP]

Terreno natural (superficie)

Relleno principal

Relleno inicial

Relleno lateral

Plantilla superior

Plantillainferior

Profundidad de cubierta

Encamado

Plantilla

15-10

DATO

S DE

IN

GENI

ERÍA

/CON

SIDE

RACI

ONES

TÉ

CNIC

AS

C L A S I F I C A C I Ó N D E L S U E L O

G R Á F I C A D E L A A S T M N O R M A

D 2 4 8 7 5

DIVISIONESMAYORES

SIMBOLOS DEGRUPO

GW

GP

GM

GC

SW

SP

SM

SC

ML

CL

OL

MH

CH

OH

PT

NOMBRES TÍPICOS CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN

Gravas bien graduadas y mezclasde gravas con arena con pocos o

nada de finos.

Cu = D60/D10 mayor que 4

Cz =(D30)2

entre 1 y3D10 x D60

No cumple ambos criterios para GW

No cumple ambos criterios para SW.

Límites de Atterberggraficados debajo de lalínea A o índice de plas-ticidad menor que 4.

Límites de Atterberggraficados arriba de lalínea A o índice de plas-ticidad menor que 7.

Gravas poco graduadas y mezclasde arena grava con cero finos.

Gravas limosas y mezclas de gravaarena y limo.

Gravas arcillosas y mezclas degrava, arena y arcilla.

Arenas limosas y mezclas de arenas con limo.

Arenas arcillosas, mezclas de arenas con arcilla.

Limos inorgánicos, arenas muy finascon polvo de roca, y arenas finas

limosas o arcillosas.

GRÁFICA DE PLASTICIDADPara clasificación de suelos de grano fino y suelos degranos gruesos con parte de finos. Los límites deAtterberg que se grafican en el área sombreada sonclasificaciones de frontera y requieren el uso de sím-bolos duales. Ecuación de la línea A:

PI = 0.73 (LL-20)

Arcillas inorgánicas de bajo a medio límitede plasticidad, arcillas gravosas, arcillas

arenosas, arcillas limosas y arcillas limpias.

Limos orgánicos y arcillas limosasorgánicas de baja plasticidad.

Limos inorgánicos o limos o arenasfinas de tipo mica o diatomácea y

limos elásticos.

Arcillas inorgánicas de alta plasticidady arcillas gordas.

Arcillas orgánicas de mediana a altaplasticidad.

Lodos, turbas y otros suelos altamenteorgánicos.

Arenas bien graduadas y arenasgravosas con pocos o sin finos.

Arenas poco graduadas y arenasgravosas sin finos o con pocos finos.

SUELOS DE GRANO GRUESO 50% O MÁS, ES RETENIDO EN LA MALLA NO. 200

SUELOS DE GRANO FINO 50% O MÁS, PASA LA MALLA NO. 200

SUELOS ALTAMENTEORGÁNICOS

LIMOS Y ARCILLAS CON LÍMITE

LÍQUIDO MAYOR QUE EL 50%

CLASIFICACIÓN DEL PORCENTAJE DE FINOS.

MENOS DEL 5% PASA LA MALLA DEL NO. 200

GW, GP, SW, SP

MAS DEL 12% PASA POR LA MALLA NO. 200

GM, GC, SM, SC

DEL 5 AL 12% PASAN LA MALLA DEL NO. 200

La línea límite de la clasificación

requiere el uso de símbolos duales

ARENAS CON

FINOS

ARENAS

LIMPIAS

GRAVAS CON

FINOS

GRAVAS

LIMPIAS

Cu = D60/D10 mayor que 6

Cz =(D30)2

entre 1 y 3D10 x D60

Límites deAtterberg grafi-cados en el áreasombreada sonclasificacionesde frontera querequieren el usode símbolosduales.

Límites de Atterberggraficados debajo de lalínea A o índice de plas-ticidad menor que 4.

Límites de Atterberggraficados arriba de lalínea A o índice de plas-ticidad mayor que 7.

Límites deAtterberg grafi-cados en el áreasombreada sonclasificacionesde frontera querequieren el usode símbolosduales.

LIMOS Y ARCILLAS CON LÍMITE

LÍQUIDO MENOR AL 50%

TABLA 4. Basada en el material que pasa la maya de 3 pulgadas (75mm).Reimpreso con autorización del Annual Book of ASTM Standards, copyright the American Society for testing and Materials, Philadelphia, Pennsylvania.

ARENAS CON MÁS DEL 50% DE FRACCIÓN

GRUESA QUE PASA LA MALLA NO. 4.

GRAVAS CON EL 50% O MÁS DEL MATERIAL GRUESO

RETENIDO EN LA MALLA NO. 4

LÍMITE LÍQUIDO

ÍNDICE DE PLASTICIDAD

LONGITUD

UNIDAD

PULGADAS

PIES

MILLAS

MILÍMETROS

CENTÍMETROS

METROS

KILÓMETROS

PULGADAS

10.0833

-25.4

2.54

0.0254

-PIES

121

-304.8

30.48

0.3048

-MILLAS

63,360

5,280

1-

-1,609.344

1.609344

MILÍMETROS

0.03937

0.003281

-1

0.1

0.001

-CENTÍMETROS

0.3937

0.032808

-10

10.01

-METROS

39.3701

3.28084

-1,000

100

10.001

KILÓMETROS

39,370

3,280.8

0.62137

-100,000

1,000

1

ÁREA O SUPERFICIE

PULGADAS

PIES

MILÍMETROS

CENTÍMETROS

METROS

UNIDAD

CUADRADAS

CUADRADOS

ACRES

CUADRADOS

CUADRADOS

CUADRADOS

PULGADAS CUADRADAS

10.006944

-645.16

6.4516

0.00064516

PIES CUADRADOS

144

1-

92,903.04

929.0304

0.09290

ACRES

-43,560

1-

-4,046.8564

MILÍMETROS CUADRADOS

0.00155

--

10.01

-CENTÍMETROS CUADRADOS

0.1550

0.001076

-100

10.0001

METROS CUADRADOS

1,550.0031

10.76391

0.000247

-10,000

1

15-11

DATOS DE


C O NVERSIÓNDE

UNIDADES

15-12

DATO

S DE

IN

GENI

ERÍA

/CON

SIDE

RACI

ONES

TÉ

CNIC

AS

EQUIVALENCIAS DE PESO Y VOLUMEN DE AGUA

GALÓN

PULGADAS

PIES

METROS

UNIDAD

GALÓN (US)

IMPERIAL

CÚBICAS

CÚBICOS

CÚBICOS

LITROS

LIBRAS

GALÓN (US)

1.0

0.833

231.0

0.1337

0.00378

3.785

8.33

GALÓN IMPERIAL

1.20

1.0

277.41

0.1605

0.00455

4.546

10.0

PULGADAS CÚBICAS

0.004329

0.003607

1.0

0.00057

0.000016

– 0.0361

PIES CÚBICOS

7.48

6.232

1,728.0

1.0

0.0283

28.317

62.425

METROS CÚBICOS

284.17

220.05

– 35.314

1.0

1,000

2,204.5

LITROS

0.26417

0.220

61.023

0.0353

0.001

1.0

2.205

LIBRAS

0.12

0.1

27.68

0.016

– 0.454

1.0

EQUIVALENCIAS DE PRESIÓN Y CARGA DE AGUA

Pulg. de

Pies de

Pulg.

mm de

UNIDAD

Lbs-pulg

2Lbs/pie2

Atmósferas

Kg/cm2

agua

agua

de Hg

HgBARS.

Lbs/pulg

21

144.0

0.068046

0.070307

27.7276

2.3106

2.0360

51.7150

0.06895

Lbs/pie2

0.006945

10.000473

0.000488

0.1926

0.01605

0.0141139

0.35913

0.000479

Atmósferas

14.696

2,116.22

11.0332

407.484

33.9570

29.921

760.0

1.01325

Kg-cm2

14.2233

2,048.16

0.96784

1394.27

32.864

28.959

735.558

0.9807

Pulg. de agua

0.03607

5.184

0.002454

0.00254

10.08333

0.0734

1.865

0.00249

Pies de agua

0.43278

62.3205

0.029449

0.03043

12.0

10.8811

22.381

0.02964

Pulg. de Hg.

0.49115

70.726

0.033421

0.03453

13.617

1.1349

125.40

0.03386

mm de Hg

0.019337

2.7845

0.0013158

0.0013595

0.5361

0.04468

0.03937

10.001333

BARS.

14.5036

2,068.55

0.98692

1.0197

402.1

33.51

29.53

750.0

1

CONVERSIÓNDE

UNIDADES

15-13

DATOS DE


UNIDADES DE CAUDAL DE AGUA

US GALONES

GALONES

MILLONES DE US

Litros/

Barriles

Barriles

UNIDAD

/MIN

IMPERIALES/MIN

GALONES/DIA

Pie3/seg.

m3/hora

seg.

/min.

/día

US GALONES/MIN.

10.8327

0.00144

0.00223

0.02271

0.0631

0.0238

34.286

GALONES IMPERIALES/MIN.

1,201

10.00173

0.002676

0.2727

0.0758

0.02859

41.176

MILLONES DE US GALONES/DIA

694.4

578.25

11.547

157.7

43.8

16.53

23,810

Pie3/seg.

448.83

373.7

0.646

1101.9

28.32

10.686

15,388

m3/seg.

15,850

13,199

22.83

35.315

3,600

1,000

377.4

543,447

m3/min.

264.2

220

0.3804

0.5883

60.0

16.667

6.290

9,058

m3/hora

4.403

3.67

0.00634

0.00982

10.2778

0.1048

151

Litros/seg.

15.85

13.20

0.0228

0.0353

3.60

10.3773

543.3

Litros/minuto

0.2642

0.220

0.000380

0.000589

0.060

0.0167

0.00629

9.055

Barriles/min.

4234.97

0.0605

0.09357

9.5256

2.65

11,440

Barriles/día

0.0292

0.0243

0.000042

0.000065

0.00662

0.00184

0.00069

1

CONVERSIÓNDE

UNIDADES

15-14

DATO

S DE

IN

GENI

ERÍA

/CON

SIDE

RACI

ONES

TÉ

CNIC

AS

Equivalencias De Temperatura

0.555 (˚F -32) = Grados Celsius (˚C)(1.8 x ˚C) + 32 = Grados Fahrenheit (˚F)˚C + 273.15 = Grados Kelvin (˚K)

Punto de ebullición = 212˚ F= 100˚ C= 373˚ K

Punto de congelamiento = 32˚ F= 0˚ C= 273˚ K

15-15

DATOS DE


Medidas de Longitud

Sistema Inglés a MétricoPulgades (pulg.) x 25.4 = Milímetros (mm)Pulgades (pulg.) x 2.54 = Centímetros (cm)Pies (pie) x 304.8 = Milímetros (mm)Pies (pie) x 30.48 = Centímetros (cm)Pies (pie) x 0.3048 = Metros (m)Yardas (yda) x 0.9144 = Metros (m)Millas (mi) x 1,609.3 = Metros (m)Millas (mi) x 1.6093 = Kilómetros (k)

Sistema Métrico a Inglés Milímetros (mm) x 0.03937 = Pulgades (pulg.)Milímetros (mm) x 0.00328 = Pies (pie)Centímetros (cm) x 0.3937 = Pulgades (pulg.)Centímetros (cm) x 0.0328 = Pies (pie)Metros (m) x 39.3701 = Pulgades (pulg.)Metros (m) x 3.2808 = Pies (pie)Metros (m) x 1.0936 = Yardas (yda)Kilómetros (k) x 0.6214 = Millas (mi)

Medidas de Área o Superficie

Métrico a MétricoMetros cuadrados (m2) x 10,000 = Centímetros cuadrados (cm2)Hectáreas (ha) x 10,000 = Metros cuadrados (m2)

Inglés a MétricoPulgadas cuadradas (pulg.2) x 6.4516 = Centímetros cuadrados (cm2)Pies cuadrados (pie2) x 0.092903 = Metros cuadrados (m2)Yardas cuadradas (yd2) x 0.8361 = Metros cuadrados (m2)Acres (Ac) x 0.004047 = Kilómetros cuadrados (km2)Acres (Ac) x 0.4047 = Hectáreas (ha)Millas cuadradas (mi2) x 2.59 = Kilómetros cuadrados (km2)

Métrico a InglésCentímetros cuadrados (cm2) x 0.16 = Pulgadas cuadradas (pulg.2)Metros cuadrados (m2) x 10.7639 = Pies cuadrados (pie2)Metros cuadrados (m2) x 1.1960 = Yardas cuadradas (yd2)Hectáreas (ha) x 2.471 = Acres (Ac)Kilómetros cuadrados (km2) x 247.1054 = Acres (Ac)Kilómetros cuadrados (km2) x 0.3861 = Millas cuadradas (mi2)

CONVERSIÓNDE UNIDADES

15-17

DATOS DE


C O NVERSIÓNDE

UNIDADES

Unidades de Presión

Inglés a MétricoLibras/pulgada cuadrada (psi) x 0.00689 = MegaPascales (MPa)Libras/pulgada cuadrada (psi) x 0.070307 = Kilogramos/centímetro cuadrado (kg/cm2)Libras/pie cuadrado (lb/pie2) x 47.8803 = Pascales (Pa)Libras/pie cuadrado (lb/pie2) x 0.000488 = Kilogramos/centímetro cuadrado (kg/cm2)Libras/pie cuadrado (lb/pie2) x 4.8824 = Kilogramos/metro cuadrado (kg/m2)Pulgadas de Hg x 3,376.8 = Pascales (Pa)Pulgadas de auga x 248.84 = Pascales (Pa)Bar x 100,000 = Newtons/metros cuadrados (N/m2)

Métrico a InglésPascales (Pa) x 1 = Newtons/metros cuadrados (N/m2)Pascales (Pa) x 0.000145 = Libras/pulgada cuadrada (lb/pulg.2)Kilopascales (kPa) x 0.145 = Libras/pulgada cuadrada (lb/pulg.2)Pascales (Pa) x 0.000296 = Pulgadas de Hg (a 60˚ F)Kilogramos/centímetro cuadrado (kg/cm2) x 14.22 = Libras/pulgada cuadrada (lb/pulg.2)Kilogramos/centímetro cuadrado (kg/cm2) x 28.959 = Pulgadas de Hg (a 60˚ F)Kilogramos/metro cuadrado (kg/m2) x 0.2048 = Libras/pie cuadrado (lb/pie2)Centímetros de Hg x 0.4461 = Pies de aguaCentímetros de Hg x 0.1939 = Libras/pulgada cuadrada (lb/pulg.2)

Unidades de Peso

Inglés a MétricoGranos (troy) x 0.0648 = Gramos (g)Granos (troy) x 64.8 = Miligramos (mg)Onzas (oz) x 28.3495 = Gramos (g)Libras (lb) x 453.59 = Gramos (g)Libras (lb) x 0.4536 = Kilogramos (kg)Toneladas (cortas: 2,000 lb) x 0.9072 = Megagramos (tonelada métrica)Libras/pies cúbicos (lb/pie3) x 16.02 = Gramos/litro (g/lt)Libras/mil-galón (lb/milgal.) x 0.1198 = Gramos/metros cúbicos (g/m3)

Métrico a InglésMiligramos (mg) x 0.01543 = Granos (troy)Gramos (g) x 15.4324 = Granos (troy)Gramos(g) x 0.0353 = Onzas (oz)Gramos (g) x 0.0022 = Libras (lb)Kilogramos (kg) x 2.2046 = Libras (lb)Kilogramos (kg) x 0.0011 = Toneladas (cortas: 2,000 lb)Megagramos (tonelada métrica) x 1.1023 = Toneladas (cortas: 2,000 lb)Gramos/litro (g/lt) x 0.0624 = Libras/pies cúbicos (lb/pie3)Gramos/metros cúbicos (g/m3) x 8.3454 = Libras/mil-galón (lb/milgal.)

Unidades de Flujo o Caudal

Inglés a MétricoGalones/segundo (gps) x 3.785 = Litros/segundo (lps)Galones/minuto (gpm) x 0.00006308 = Metros cúbicos/segundo (m3/seg)Galones/minuto (gpm) x 0.277 = Metros cúbicos/hora (m3/h)Galones/minuto (gpm) x 0.06308 = Litros/segundo (lps)Galones/hora (gph) x 0.003785 = Metros cúbicos/hora (m3/h)Galones/día (gpd) x 0.000003785 = Millones de litros/día (Mlt/d)Galones/día (gpd) x 0.003785 = Metros cúbicos/día (m3/d)Pies cúbicos/segundo (pie3/seg) x 0.028317 = Metros cúbicos/segundo (m3/seg)Pies cúbicos/segundo (pie3/seg) x 1,699 = Litros/minuto (lt/min)Pies cúbicos/minuto (pie3/min.) x 472 = Centímetros cúbicos/segundo (cm3/seg)Pies cúbicos/minuto (pie3/min.) x 0.472 = Litros/segundo (lps)Pies cúbicos/minuto (pie3/min.) x 1.6990 = Metros cúbicos/hora (m3/h)Millones de galones/día (mgd) x 43.8126 = Litros/segundo (lps)Millones de galones/día (mgd) x 0.003785 = Metros cúbicos/día (m3/d)Millones de galones/día (mgd) x 0.043813 = Metros cúbicos/segundo (m3/seg)Galones/pie cuadrado (gal/pie2) x 40.74 = Litros/metros cuadrados (lt/m2)Galones/Acre/día (gal/Ac/d) x 0.0094 = Metros cúbicos/hectárea/día (m3/ha/d)Galones/Pie cuadrado/día (gal/pie2/d) x 0.0407 = Metros cúbicos/metros cuadrados/día (m3/m2/d)Galones/Pie cuadrado/día (gal/pie2/d) x 0.0283 = Litros/metros cuadrados/día (lt/m2/d)Galones/Pie cuadrado/minuto (gal/pie2/min) x 2.444 = Metros cúbicos/metros cuadrados/hora (m3/m2/h)Galones/Pie cuadrado/minuto (gal/pie2/min) x 0.679 = Litros/metros cuadrados/segundo (lt/m2/seg.)Galones/Pie cuadrado/minuto (gal/pie2/min) x 40.7458 = Litros/metros cuadrados/minuto (lt/m2/min)Galones/cápita/día (gpcd) x 3.785 = Litros/día/cápita (lt/d per cápita)

Métrico a InglésLitros/segundo (lt/seg) x 22,824.5 = Galones/día (gpd)Litros/segundo (lt/seg) x 0.0228 = Millones de galones/día (mgd)Litros/segundo (lt/seg) x 15.8508 = Galones/minuto (gpm)Litros/segundo (lt/seg) x 2.119 = Pies cúbicos/minuto (pie3/min.)Litros/minuto (lt/min) x 0.0005886 = Pies cúbicos/segundo (pie3/seg)Centímetros cúbicos/segundo (cm3/s) x 0.0021 = Pies cúbicos/minuto (pie3/min.)Metros cúbicos/segundo (m3/seg) x 35.3147 = Pies cúbicos/segundo (pie3/seg)Metros cúbicos/segundo (m3/seg) x 22.8245 = Millones de galones/día (mgd)Metros cúbicos/segundo (m3/seg) x 15,850.3 = Galones/minuto (gpm)Metros cúbicos/hora (m3/h) x 0.5886 = Pies cúbicos/minuto (pie3/min.)Metros cúbicos/hora (m3/h) x 4.403 = Galones/minuto (gpm)Metros cúbicos/día (m3/d) x 264.1720 = Galones/día (gpd)Metros cúbicos/día (m3/d) x 0.00026417 = Millones de galones/día (mgd)Metros cúbicos/hectárea/día (m3/ha/d) x 106.9064 = Galones/Acre/día (gal/A/d)Metros cúbicos/metros cuadrados/hora (m3/m2/h) x 0.408 = Galones/Pie cuadrado/minuto (gal/pie2/min)Metros cúbicos/metros cuadrados/día (m3/m2/d) x 24.5424 = Galones/Pie cuadrado/día (gal/pie2/d)Litros/metros cuadrados/minuto (lt/m2/min) x 0.0245 = Galones/Pie cuadrado/minuto (gal/pie2/min)Litros/metros cuadrados/minuto (lt/m2/min) x 35.3420 = Galones/Pie cuadrado/día (gal/pie2/d)

CONVERSIÓNDE

UNIDADES

15-18

DATO

S DE

IN

GENI

ERÍA

/CON

SIDE

RACI

ONES

TÉ

CNIC

AS

Velocidad, Aceleración y Fuerza

Inglés a MétricoPies/segundo (pie/seg) x 30.48 = Centímetros/segundo (cm/seg)Pies/minuto (pie/min) x 182.9 = Kilómetros/hora (km/h)Pies/minuto (pie/min) x 0.305 = Metros/minuto (m/min)Pies/minuto (pie/min) x 18.2880 = Metros/hora (m/h)Pies/hora (pie/h) x 0.3048 = Metros/hora (m/h)Millas por hora (mph) x 44.7 = Centímetros/segundo (cm/seg)Millas por hora (mph) x 26.82 = Metros/minuto (m/min)Pies/segundo/segundo (pie/seg2) x 0.3048 = Metros/segundo/segundo (m/seg2)Pies/segundo/segundo (pie/seg2) x 1.0973 = Kilómetros/hora/segundo (km/h/seg)Pulgadas/segundo/segundo (pulg/seg2) x 0.0254 = Metros/segundo/segundo (m/seg2)Libras Fuerza (lbF) x 4.44482 = Newtons (N)

Métrico a InglésCentímetros/segundo (cm/seg) x 0.0224 = Millas por hora (mph)Metros/segundo (m/seg) x 3.2808 = Pies/segundo (pie/seg)Metros/minuto (m/min) x 0.0373 = Millas por hora (mph)Metros/minuto (m/min) x 3.28 = Pies/minuto (pie/min)Metros/hora (m/h) x 0.0547 = Pies/minuto (pie/min)Metros/hora (m/h) x 3.2808 = Pies/hora (pie/h)Kilómetros/segundo (km/seg) x 2.2369 = Millas por hora (mph)Kilómetros/hora (km/h) x 0.0103 = Millas por hora (mph)Kilómetros/hora (km/h) x 54.68 = Pies/minuto (pie/min)Kilómetros/hora/segundo (km/h/seg) x 0.911 = Pies/segundo/segundo (pie/seg2)Metros/segundo/segundo (m/seg2) x 3.2808 = Pies/segundo/segundo (pie/seg2)Metros/segundo/segundo (m/seg2) x 39.3701 = Pulgadas/segundo/segundo (pulg/seg2)Newtons (N) x 0.2248 = Libras Fuerza (lbF)

CONVERSIÓNDE UNIDADES

15-19

DATOS DE


Equivalencia métrica del sistema inglés en tamaños de tuberías

La intención de las autoridades estadounidenses es de eventualmente convertirtodas las mediciones al sistema métrico. Las siguientes equivalencias métricashan sido obtenidas del sistema convencional inglés. Estas equivalencias van deacuerdo con las normas Británicas y Alemanas.

PULGADAS MINÍMETROS PULGADAS MILÍMETROSACOSTUMBRADAS ESTIMADOS ACOSTUMBRADAS ESTIMADOS

1/4 8 16 4003/8 10 18 4501/2 15 20 5003/4 20 24 6001 25 28 700

1-1/4 32 30 7501-1/2 40 32 8002 50 36 900

2-1/2 65 40 10003 80 42 1050

3-1/2 90 48 12004 100 54 14006 150 60 15008 200 64 160010 250 72 180012 300 78 195014 350 84 2100

DECIMAS DE DECIMAS DEPULGADAS PULGADA MILÍMETROS PULGADAS PULGADA MILÍMETROS

1/64 .015625 0.396875 7/16 .4375 11.1125001/32 .03125 0.793750 29/64 .453125 11.5093753/64 .046875 1.190625 15/32 .46875 11.9062501/20 .05 1.270003 31/64 .484375 12.3031251/16 .0625 1.597500 1/2 .5 12.7000001/13 .0769 1.953850 33/64 .515625 13.0968755/64 .078125 1.984375 17/32 .53125 13.4937501/12 .0833 2.116671 35/64 .546875 13.8906521/11 .0909 2.309095 9/16 .5625 14.2875003/32 .09375 2.381250 37/64 .578125 14.6843751/10 .10 2.540005 19/32 .59375 15.0812507/64 .109375 2.778125 39/64 .609375 15.4781251/9 .111 2.822228 5/8 .625 15.8750001/8 .125 3.175000 41/64 .640625 16.2718759/64 .140625 3.571875 21/32 .65625 16.6687501/7 .1429 3.628579 43/64 .671875 17.0656255/32 .15625 3.968750 11/16 .6875 17.4625001/6 .1667 4.233342 45/64 .703125 17.85937511/64 .171875 4.365625 23/32 .71875 18.2562503/16 .1875 4.762500 47/64 .734375 18.6531251/5 .2 5.080000 3/4 .75 19.05000013/64 .203125 5.159375 49/64 .765625 19.4468757/32 .21875 5.556250 25/32 .78125 19.84375015/64 .234375 5.953125 51/64 .796875 20.2406251/4 .25 6.350000 13/16 .8125 20.63750017/64 .265625 6.746875 53/64 .828125 21.0343759/32 .28125 7.143750 27/32 .84375 21.43125019/64 .296875 7.540625 56/64 .859375 21.8281255/16 .3125 7.937500 7/8 .875 22.33500021/64 .328125 8.334375 57/64 .890625 22.6218751/3 .333 8.466683 29/32 .90625 23.01875011/32 .34375 8.731250 59/64 .921875 23.41562523/64 .359375 9.128125 15/16 .9375 23.8125003/8 .375 9.525000 61/64 .953125 24.20937525/64 .390625 9.921875 31/32 .96875 24.60635013/32 .40625 10.318750 63/64 .984375 25.00312527/64 .421875 10.715625 1 1 25.400050

EQUIVALENTESMÉTRICOS YDECIMALES

DE LASFRACCIONES

15-20

DATO

S DE

IN

GENI

ERÍA

/CON

SIDE

RACI

ONES

TÉ

CNIC

AS

15-21

DATOS DE


F L UJO DEAGUA ENTUBERÍAS

DE HIERRODÚCTIL

La capacidad de conducción de una tubería dada está limitada por su resistencia inter-

na al flujo del agua. Esta resistencia al flujo genera una pérdida de carga o caída en la

presión conforme el agua se mueve a través dela línea. La cantidad de pérdida de carga

depende de: (1) la velocidad del agua, (2) la rugosidad de la superficie interior de la tubería,

(3) el diámetro interno y, (4) la longitud de la tubería. Estos factores han sido relaciona-

dos en la ampliamente utilizada fórmula de Hazen-Williams para calcular las pérdidas de

carga, los diámetros de tuberías, y las capacidades de conducción en redes de distribución.

Esta fórmula es como sigue:

Q =0.278 x C x D2.63 x S0.54

En la cual:

Q =flujo de agua a través de la tubería

en metros cúbicos por segundo.

C = factor que depende de la rugosidad de

la superficie interior del tubo.

D =diámetro del tubo en metros.

S = pendiente hidráulica o pérdida de carga

en metros por metros de tubo.

El factor C es bien conocido como la “C” de Hazen-Williams o el coeficiente de flujo

“C”, y su valor debe ser estimado en cálculos de flujo. Numerosas pruebas han demostra-

do que la tubería con revestimiento interior de cemento instalada muchos años atrás

conserva un valor de “C” aproximadamente de 140 a 150, aún en aguas incrustantes. La cal-

idad del más reciente revestimiento interior de cemento certrifugado a alta velocidad de

ACIPCO y disponibilidad de diámetros aún mayores de tuberías, pueden justificar el uso de

valores mayores para “C”, particularmente en tuberías de diámetros medios y grandes.

Las pérdidas de carga que se muestran son por cada 1,000m de tubería.La tabla se basa en una clase mínima de tubería de hierro dúctil con revestimiento interno de cemento.


1 0.13 0.222 0.26 0.813 0.38 1.71 0.17 0.224 0.51 2.91 0.22 0.385 0.64 4.39 0.28 0.58 0.15 0.1410 1.28 15.84 0.56 2.08 0.31 0.50 0.20 0.1715 1.92 33.53 0.83 4.41 0.46 1.05 0.30 0.35 0.20 0.1420 2.56 57.10 1.11 7.52 0.62 1.80 0.39 0.60 0.27 0.2525 3.20 86.28 1.39 11.36 0.77 2.71 0.49 0.91 0.34 0.3730 1.67 15.91 0.93 3.80 0.59 1.27 0.41 0.5240 2.22 27.10 1.23 6.47 0.79 2.17 0.55 0.8950 2.78 40.94 1.54 9.78 0.98 3.28 0.68 1.3460 3.33 57.37 1.85 13.70 1.18 4.59 0.82 1.8870 2.16 18.23 1.38 6.11 0.95 2.5080 2.47 23.33 1.57 7.82 1.09 3.2090 2.78 29.02 1.77 9.72 1.23 3.98100 3.08 35.26 1.97 11.82 1.36 4.84120 2.36 16.55 1.64 6.78140 2.75 22.02 1.91 9.02160 3.15 28.19 2.18 11.55180 2.45 14.36200 2.73 17.45250 3.41 26.37300 4.09 36.95

Flujo enlitros porsegundo

Velocidaden metrospor segundo



Pérdida decarga enmetros







Tuberia clase K9 100mm Tuberia clase K9 150mm Tuberia clase K9 200mm Tuberia clase K9 250mm Tuberia clase K9 300mm

FLUJO DEAGUA ENTUBERÍAS

DE HIERRODÚCTIL

HAZEN-WILLIAMS

C=145*

15-22

DATO

S DE

IN

GENI

ERÍA

/CON

SIDE

RACI

ONES

TÉ

CNIC

AS

20 0.20 0.1230 0.31 0.26 0.24 0.1440 0.41 0.44 0.31 0.23 0.25 0.13 0.20 0.0850 0.51 0.67 0.39 0.35 0.31 0.19 0.25 0.1260 0.61 0.94 0.47 0.49 0.37 0.27 0.30 0.16 0.21 0.0770 0.72 1.25 0.55 0.65 0.43 0.36 0.35 0.22 0.24 0.0980 0.82 1.60 0.63 0.84 0.49 0.46 0.40 0.28 0.27 0.1190 0.92 1.99 0.71 1.04 0.55 0.58 0.45 0.34 0.31 0.14100 1.02 2.41 0.78 1.26 0.62 0.70 0.50 0.42 0.34 0.17120 1.23 3.38 0.94 1.77 0.74 0.98 0.60 0.58 0.41 0.24140 1.43 4.50 1.10 2.35 0.86 1.30 0.70 0.78 0.48 0.31160 1.64 5.76 1.26 3.01 0.98 1.67 0.80 0.99 0.55 0.40180 1.84 7.16 1.41 3.75 1.11 2.08 0.90 1.24 0.62 0.50200 2.05 8.70 1.57 4.55 1.23 2.52 0.99 1.50 0.69 0.61250 2.56 13.15 1.96 6.88 1.54 3.81 1.24 2.27 0.86 0.92300 3.07 18.42 2.35 9.64 1.85 5.34 1.49 3.18 1.03 1.28350 2.75 12.82 2.15 7.10 1.74 4.23 1.20 1.71400 3.14 16.41 2.46 9.09 1.99 5.41 1.37 2.19450 2.77 11.31 2.24 6.73 1.54 2.72500 3.08 13.74 2.49 8.18 1.71 3.30600 2.98 11.46 2.06 4.63700 2.40 6.16800 2.74 7.88900 3.08 9.801000 3.43 11.91













* El coeficiente de flujo de Hazen-Williams mostrado es un valor representativo para tuberías de hierro dúctil con revestimientointerior de cemento que han prestado servicio durante largo tiempo. Los valores de C=140 a C=155 se han utilizado por variosfabricantes como un coeficiente de Hazen-Williams a largo plazo, dependiendo en el diámetro del tubo y la baja rugosidad delrevestimiento.El diseño de sistemas fuera de velocidades comunes en el agua, por ejemplo de 0.5 m/s a 1.5 m/s, debe involucrar consideracionesespeciales de diseño (por ejemplo, la generación de alzas de presión considerables como un resultado de cierre de válvulas, o deotros efectos de columna de agua, sedimentación a velocidades extremadamente bajas, etc.).

15-23

DATOS DE


400 0.25 0.04 0.22 0.03500 0.32 0.05 0.28 0.04 0.24 0.03600 0.38 0.08 0.33 0.05 0.29 0.04700 0.44 0.10 0.39 0.07 0.34 0.05800 0.51 0.13 0.44 0.09 0.39 0.07900 0.57 0.16 0.50 0.12 0.44 0.081000 0.63 0.20 0.55 0.14 0.48 0.101200 0.76 0.28 0.66 0.20 0.58 0.141400 0.89 0.37 0.77 0.26 0.68 0.191600 1.01 0.47 0.88 0.33 0.78 0.241800 1.14 0.58 0.99 0.42 0.87 0.302000 1.27 0.71 1.10 0.51 0.97 0.372500 1.58 1.07 1.38 0.76 1.21 0.563000 1.90 1.50 1.66 1.07 1.45 0.783500 2.22 1.99 1.93 1.42 1.70 1.044000 2.54 2.55 2.21 1.82 1.94 1.334500 2.85 3.17 2.48 2.26 2.18 1.655000 3.17 3.85 2.76 2.75 2.42 2.015500 3.03 3.28 2.67 2.406000 2.91 2.816500 3.15 3.267000 3.39 3.74








Tuberia clase K7 1400mm Tuberia clase K7 1500mm Tuberia clase K7 1600mm

* El coeficiente de flujo de Hazen-Williams mostrado es un valor representativo para tuberías dehierro dúctil con revestimiento interior de cemento que han prestado servicio durante largo tiempo.Los valores de C=140 a C=155 se han utilizado por varios fabricantes como un coeficiente de Hazen-Williams a largo plazo, dependiendo en el diámetro del tubo y la baja rugosidad del revestimiento.El diseño de sistemas fuera de velocidades comunes en el agua, por ejemplo de 0.5 m/s a 1.5 m/s,debe involucrar consideraciones especiales de diseño (por ejemplo, la generación de alzas de presiónconsiderables como un resultado de cierre de válvulas, o de otros efectos de columna de agua, sedi-mentación a velocidades extremadamente bajas, etc.).



100 0.25 0.08150 0.38 0.17 0.29 0.09 0.23 0.05200 0.51 0.29 0.39 0.15 0.31 0.08 0.25 0.05250 0.63 0.44 0.48 0.23 0.38 0.13 0.31 0.08 0.21 0.03300 0.76 0.61 0.58 0.32 0.46 0.18 0.37 0.11 0.26 0.04350 0.89 0.82 0.68 0.42 0.53 0.24 0.43 0.14 0.30 0.06400 1.01 1.05 0.77 0.54 0.61 0.31 0.49 0.18 0.34 0.07450 1.14 1.30 0.87 0.67 0.69 0.38 0.56 0.23 0.39 0.09500 1.27 1.58 0.97 0.82 0.76 0.46 0.62 0.28 0.43 0.11600 1.52 2.22 1.16 1.15 0.92 0.65 0.74 0.39 0.51 0.16700 1.77 2.95 1.35 1.53 1.07 0.86 0.87 0.52 0.60 0.21800 2.03 3.77 1.55 1.96 1.22 1.10 0.99 0.66 0.69 0.27900 2.28 4.69 1.74 2.43 1.37 1.37 1.11 0.82 0.77 0.341000 2.53 5.70 1.93 2.96 1.53 1.66 1.24 1.00 0.86 0.411200 3.04 7.99 2.32 4.14 1.83 2.33 1.48 1.40 1.03 0.571400 2.70 5.51 2.14 3.10 1.73 1.86 1.20 0.761600 3.09 7.05 2.44 3.97 1.98 2.38 1.37 0.971800 2.75 4.94 2.22 2.96 1.54 1.212000 3.05 6.00 2.47 3.59 1.71 1.472200 2.72 4.29 1.88 1.762400 2.97 5.03 2.06 2.062600 3.21 5.84 2.23 2.392800 2.40 2.743000 2.57 3.123500 3.00 4.154000 3.43 5.31













FLUJO DEAGUA ENTUBERÍAS

DE HIERRODÚCTIL

HAZEN-WILLIAMS

C=145*

Estos pesos están basados en las clases mínimas de tubería de hierro dúctilFastite con espesor mínimo y revestimiento interior de cemento estándar,según la norma ISO 4179 y en peso del agua 1,000 kg/m3. Los diámetros interi-ores están dados en la tabla superior.

Peso específico del Hierro dúctil = 7063 kg/m3

100 118 99.8 0.0109 0.0078 370.71 313.53 7.82 46.94150 170 151.4 0.0227 0.0180 534.07 475.64 18.00 108.02200 222 203.2 0.0387 0.0324 697.43 638.37 32.43 194.58250 274 254.4 0.0590 0.0508 860.80 799.22 50.83 304.98300 326 305.6 0.0835 0.0733 1024.16 960.07 73.35 440.10350 378 356.6 0.1122 0.0999 1187.52 1120.29 99.87 599.24400 429 402.8 0.1445 0.1274 1347.74 1265.43 127.43 764.57450 480 454.8 0.1810 0.1625 1507.96 1428.80 162.45 974.72500 532 506.0 0.2223 0.2011 1671.33 1589.65 201.09 1206.54600 635 609.6 0.3167 0.2919 1994.91 1915.11 291.86 1751.18700 738 709.2 0.4278 0.3950 2318.50 2228.02 395.03 2370.17800 842 811.8 0.5568 0.5176 2645.22 2550.34 517.59 3105.56900 945 913.4 0.7014 0.6553 2968.81 2869.53 655.26 3931.541000 1048 1015.0 0.8626 0.8091 3292.39 3188.72 809.14 4854.821200 1255 1219.2 1.2370 1.1675 3942.70 3830.23 1167.45 7004.721400 1462 1417.4 1.6787 1.5779 4593.01 4452.89 1577.88 9467.301500 1565 1519.0 1.9236 1.8122 4916.59 4772.08 1812.20 10873.181600 1668 1620.6 2.1852 2.0627 5240.18 5091.27 2062.73 12376.36

Diámetronominal

mm

Diámetroexterior

mm

Area deldiámetrointerior

m2

Diámetrointerior

mm

Area deldiámetroexterior

m2

Circunferenciadel diámetroexterior

mm

Circunferenciadel diámetrointerior

mm

Volumen enlitros por

metro

Volumen enlitros por 6 metros(Longitudnominal)

DIÁMETROS, CIRCUNFERENCIAS, ÁREAS Y VOLÚMENES PARA LA

CLASE MÍNIMA NORMAL DETUBERÍA DE HIERRO DÚCTIL CON

REVESTIMIENTO INTERNO DECEMENTO

PESOS PARA DISEÑO DETUBERÍAS CONSIDERANDO

EL PESO DEL HIERRODÚCTIL Y DEL AGUA

CONTENIDA

Peso - kg por metro Peso - kg por metro

100 15.9 7.8 23.7 600 114.1 291.9 406.0150 23.7 18.0 41.7 700 145.6 395.0 540.6200 32.1 32.4 64.5 800 179.7 517.6 697.3250 42.2 50.8 93.0 900 216.2 655.3 871.5300 53.5 73.3 126.8 1000 257.4 809.1 1066.5350 66.3 99.9 166.2 1200 353.3 1167.5 1520.8400 80.2 127.4 207.6 1400 459.4 1577.9 2037.3450 84.9 162.5 247.4 1500 524.6 1812.2 2336.8500 99 201.1 300.1 1600 591.2 2062.7 2653.9

Diámetro mm Tubería

DiámetrommAgua Total Tubería Agua Total

15-24

DATO

S DE

IN

GENI

ERÍA

/CON

SIDE

RACI

ONES

TÉ

CNIC

AS

15-25

DATOS DE


El coeficiente de expansión lineal del hierro dúctil puede ser tomado como1.12E-05 por grado Celsius. La expansión o contracción en milímetros que segenera en una línea de longitud dada con diversos cambios de temperatura semuestra en la siguiente tabla:

EXPANSIÓNLINEAL DE LA

TUBERÍA DEHIERRO DÚCTIL

Longitud de la línea en metros

5 0.33 13.95 27.90 41.85 55.8010 0.67 27.90 55.80 83.70 111.6015 1.00 41.85 83.70 125.55 167.4020 1.34 55.80 111.60 167.40 223.2025 1.67 69.75 139.50 209.25 279.0030 2.01 83.70 167.40 251.10 334.8035 2.34 97.65 195.30 292.95 390.6040 2.68 111.60 223.20 334.80 446.4045 3.01 125.55 251.10 376.65 502.2050 3.35 139.50 279.00 418.50 558.0055 3.68 153.45 306.90 460.35 613.8060 4.02 167.40 334.80 502.20 669.6065 4.35 181.35 362.70 544.05 725.4070 4.69 195.30 390.60 585.90 781.2080 5.36 223.20 446.40 669.60 892.8090 6.03 251.10 502.20 753.30 1004.40100 6.70 279.00 558.00 837.00 1116.00

Diferencia de

TemperaturaoC Expansión o Contracción mm

1000m750m500m250m6m

CÁLCULOS DE LONGITUDESDE TUBERÍA PARACONEXIONES CONDESPLAZAMIENTO

D DL L

E

E E

E

R R

Angle Angle

A

R

DL

E

E

Angle

D DL L

E

E E

E

R R

Angle Angle

A

R

DL

E

E

Angle

45° A x 1.41 A x 1.00 D - (2 x E) D - (2 x E) or D - (E + S)22 1/2° A x 2.61 A x 2.41 D - (2 x E) D - (2 x E) or D - (E + S)11 1/4° A x 5.13 A x 5.03 D - (2 x E) D - (2 x E) or D - (E + S)5 5/8° A x 10.20 A x 10.15 D - (2 x E) D - (2 x E) or D - (E + S)

Notas: La tolerancia en una junta bridada (usualmente 3mm para el empaque) y en una tubería Fastite (usualmente6mm) debe de tomarse en cuenta al determinar la longitud de tibería requerida. Así mismo, la extensión dejuntas con cerrojo sujetas a carga de empuje en la instalación v/o servicio deben de considerase también.

Ángulo D Equivalente R EquivalenteTubería con brida Tubería Fastite

L Equivalente

15-26

DATO

S DE

IN

GENI

ERÍA

/CON

SIDE

RACI

ONES

TÉ

CNIC

AS

AnguloAngulo

15-27

DATOS DE


Los siguientes ejemplos ilustranla forma de determinar longitudes detubería y los amarres en carretes oconexiones en diagonal y para encontrarel valor aproximado del ángulo, 0,requerido cuando las dimensiones en lostres planos son conocidas.

A. Cuando las medidas en dos planosson conocidas y el ángulo de la piezaespecial, 0, se va a decidir, entonces:

C = √A2 + B2 x Cot 0 Fórmula (I)D = √A2 + B2 x Csc 0 Fórmula (II)

Ejemplo: If A = 1m, B = 1.5m, 0 = 45°Encontrar C y la longitud detubería requerida en una línea de300mm.

D = √(1)2 + (1.5)2 x Csc 45°=√1 + 2.25 x 1.4142=2.55m

C = √(1)2 + (1.5)2 x Cot 45°= √1 + 2.25 x 1= 1.803m

L = D - (E + S)= 2.55 - (.15 + .15)= 2.25m

B. Cuando las medidas de los tresplanos son conocidas, entonces:

D = √A2 + B2 + C2 Fórmula (III)Tan 0 = √A2 + B2 Fórmula (IV)

CEjemplo: If A = 1m, B = 1.5m,

C = 4.5mEncontrar 0 y la longitud de

tubería requerida en una línea de300mm.

D = √12 + 1.52 + 4.52

=√1 + 2.25 + 20.25= 4.85m

Tan 0 = √12 + 1.52

4.5Tan 0 = 0.400

= 0 =21.8o

Un codo de 1/16 puede ser usado.L = D - (E + S)

= 4.85 - (.15 + .15)= 4.55m

Para dimensiones del centro a lacampana o piezas especiales Fastite,véase la sección 7. Para dimensiones delcentro a la cara de las piezas espe-ciales bridadas, véase la sección 9.

CÁLCULO DELONGITUD DE TUBERÍAS

PARA DIAGONALESINCLINADAS

PLAN

ELEVATION

C

A

B

END

A

√A2+B2

S D

L

Ø

C

TRUE ELEVATION

BEND DEGREE COT. CSC.45° 1.0000 1.4142

1/161/8

22 1/2° 2.4142 2.61311/32 11 1/4° 5.0273 5.12581/64 5 5/8° 10.1532 10.20213

Codo Grado Cot. Csc.1/8 45° 1.0000 1.41421/16 22 1/2° 2.4142 2.61311/32 11 1/4° 5.0273 5.12581/64 5 5/8° 10.1532 10.2023

Esquema explicativo de fórmulas para longitudes de tuberías en conexiones en diagonal y ángulos de piezas especiales.

La tolerancia de la junta bridada (usualmente de 3mm por empaque) y de la junta Fastite (usualmente 6mm)deben tomarse en cuenta en la determinación de la longitud de tubería requerida. Así mismo la extensión de lajunta restringida sujeta a empuje axial en instalación y/o servicio deben ser tomados en cuenta también.

E

A2+B2

IO=Angulo Aproximado Del Codo Requerido

II

II

I

I

I

I

I> I

PLANTA

ELEVACIÓN ELEVACIÓN REAL

EXTREMO

21

2

a2 + b2 = c2

c2 = a2 + b2

2

Csc

)

L1

FÓRMULASMATEMATICAS

15-28

DATO

S DE

IN

GENI

ERÍA

/CON

SIDE

RACI

ONES

TÉ

CNIC

AS

Solución del Triángulo Rectángulo Solución del Triángulo Oblícuo

Ley de Senos

Ley de Cosenos

Ley de Tangentes

C = Circunferencia

Triángulo

Círculo

Paralelogramo

Trapezoide

Figuras Planas

C

15-29

DATOS DE


2

2

2 2

4πR2

2

πR2H

1A

1

1

2πRH (Lateral Area) πR3

1/2(Z2 + Y2)

1/2(Z2 + Y2)

1/2(Z2 + Y2)

A = Surface Area

Z

Z

Y

Y

πZY

2πZY

πZYH

L

Ra

CONTINUACIÓNDE FÓRMULASMATEMATICAS

Segmento de un Círculo Elipse

Figuras Sólidas

Cono Tanque elíptico

Cilindro Esfera

(Area lateral)

(Area lateral)

A=Area de la superdicie V=Volumen

(fórmulaaproximado)

(Area lateral)

R

C

Torus Frustum of Cone

D 2

H

1D

Torus Frustum of Cone

A = 4π2CR

V = 2π2CR2

V = 1 πH [(D12+D22)+(D1XD2)]12

CONTINUACIÓNDE FÓRMULASMATEMATICAS

15-30

DATO

S DE

IN

GENI

ERÍA

/CON

SIDE

RACI

ONES

TÉ

CNIC

AS

Toro o Bocel Tronco del Cono

Documents

DATOS DE INGENIERÍA/CONSIDERACIONES …jorgemartinezlarios.com/download/Datos de Ingenieria y... · probados con la válvula principal del hidrante cerrada. ... válvulas no deberán