Memoria de Calculo-KyA

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MEMORIA DE CLCULO

PROYECTO

:

Construccin de colegio : Carlos Adela

PROPIETARIOS

UBICACIN FECHA

: :

Chincha Marzo 2011.

La presente Memoria Descriptiva tiene por finalidad mostrar los clculos hidrulicos sustentatorios para realizar el diseo y la elaboracin del proyecto antes mencionado. Dicho anlisis se ha elaborado en funcin de los planos de arquitectura como son distribucin, cortes y elevaciones, el capitulo III.3 Norma IS.010 del Reglamento Nacional de Edificaciones 2009 y la NTE-S-200 del ININVI. A.- PARA AGUA FRIA: FRIA:

A.1.- CALCULO DE LA DOTACIN DE AGUA FRIA: FRIA:

Para realizar dicha evaluacin tomaremos como punto de partida lo descrito en el Reglamento Nacional de Edificaciones en la NTE S.200 referido a Instalaciones Sanitarias para Instituciones educativas en el punto S.2-2.2 nos proporciona la dotacin de agua potable para alumnado y personal no residente en colegios segn la tabla siguiente:

Tipo de local educacional Alumnado y personal no residente. Alumnado y personal residente.

Dotacin diaria 50 L por persona 200 L por persona.

. Adems en el punto S.2-2.2 nos proporciona la dotacin de agua potable para cafeteras, auditorio y biblioteca segn la tabla siguiente:

Tipo de establecimiento

Dotacin diaria 3 L por asiento. 30 L por m2 de rea 1 L por espectador 1 L por espectador ms la dotacin requerida para el mantenimiento de animales.

Cines, teatros y auditorios Discotecas, casinos y salas de baile y similares Estadios, veldromos, autdromos, plazas de toros y similares. Circos, hipdromos, parques de atraccin y similares

Y por ultimo en el punto S.2-2.2 nos proporciona la dotacin de agua potable para riego de jardines segn la tabla siguiente:ser

Tipo de establecimiento Areas verdes

Dotacin diaria de 2 L/d por m2

En funcin a ello y de acuerdo a los planos de distribucin elaboramos el siguiente cuadro:

AMBIENTES PRIMER NIVEL Aulas de clase Alumnado-turno: maana-tarde

CANTIDAD

AREA

DOTACION (litros)

200 Personas

10,000.00

Profesores Personal Administrativo Cafetera Cafetera-Cocina Auditorio Publico Biblioteca Sala de Lectura-Biblioteca Sala de profesores Oficinas rea de computo Cocina Sala de computo SEGUNDO NIVEL Aulas de clase Alumnado-turno:maana-tarde Profesores Personal Administrativo TERCER NIVEL Aulas de clase Alumnado-turno: maana-tarde Profesores Personal Administrativo AREAS VERDES Riego de parques y jardines

8 Personas 15 Personas 138.52 m2 120 Asientos 138.00 m2 206.70 m2 80.97 m2 118.65 m2

400.00 750.00 5,540.80 360.00 828.00 1,240.20 485.82 711.90

200 Personas 8 Personas 0 Personas

10,000.00 400.00 0.00

200 Personas 8 Personas 0 Personas 1500.00 m2 TOTAL

10,000.00 400.00 0.00 3,000.00 44,117

A.2.- CLCULO DE LOS VOLMENES DE ALMACENAMIENTO: ALMACENAMIENTO:

Para determinar los requerimientos de almacenamiento de Cisterna y Tanque Elevado empleamos lo descrito en el Reglamento Nacional de Edificaciones en la NTE S.200 referido a Instalaciones Sanitarias para edificaciones en el punto S.222.4.04 el cual nos proporciona la siguiente informacin:

A.2.1. Clculo del volumen de la Cisterna: Vol. til de cist. = 3/4x (Dot. Total) = 3/4 x (44,117 lts ) =33,088 lts. = 33.00 m3Volumen Calculado Volumen Tomado

33.00 m3 35 m3

Empleamos por ello una cisterna de las siguientes dimensiones:

Descripcin Largo Ancho Altura Nivel de agua Borde libre Altura total

Dimensin 5.00 m 5.00 m 1.40 m>=0.8m 0.40 m 1.80 m

Volumen til de la cisterna = 35 m3 OK. A.2.2. Clculo del volumen del Tanque Elevado: Vol. til de Tanque Elev. = 1/3x (Dot. Total) = 3/4 x (44,117 lts ) =14,706 lts. = 14.71 m3Volumen Calculado Volumen Tomado

14.71 m3 15 m3

Empleamos por ello un Tanque Elevado de las siguientes dimensiones:

Descripcin Largo Ancho Altura Nivel de agua Borde libre Altura total

Dimensin 2.80 m 2.80 m 1.91 m>=0.8m 0.30 m 2.21 m

Volumen til del Tanque Elevado = 15 m3 OK

A.3. CALCULO DE LA TUBERA DE ALIMENTACION:

Aqu se determinar el dimetro de la tubera que comprende el tramo entre el medidor y la cisterna y para ello se debe tomar en cuenta los siguientes criterios de diseo:

DescripcinPresin de la red pblica (P red)= Presin mnima de agua a la salida de la cisterna ( P sal)= Desnivel entre red pblica y punto de entrega a cisterna= Longitud de la lnea de servicio=

Criterio Adoptado 5.50 m.c.a 2.00 m.c.a 0.15 m 9.28 m

Perodo de llenado= Volumen de llenado=

4.00 horas 35.00 m3

Para la determinacin de sta tubera empleamos la siguiente frmula :

Q = Vol. / t

Donde :

Q Vol. t

= Gasto probable = Volumen til de la cisterna = 35.00 m3 = Tiempo de llenado de la cisterna = 4 x 60 x 60 seg.

A.3.1. Clculo del Gasto Probable:Vol= t= Q= 35000 l 14400 s 2.43 l/s

A.3.2. Clculo de la Carga Disponible:

Prdida disponible:

H = P red P sal - Desnivel

H=3.35 m

A.3.3. Seleccin del Medidor: Perdida mxima del medidor: 50% de la carga total Hf= 0.5x H = 0.5x 3.35 =1.68m

Seleccin de medidor: Prdida del medidor:

1.0 pulg por tabla 1.2 m.c.a

A.3.4. Calculo del dimetro:

Nueva carga disponible ser=3.35-1.20=2.15 m Asumiendo dimetro de la tubera: 1.5 pulg

Longitud equivalente por accesorio:

1 vlvula de paso 1 vlvula compuerta 2 codos 45 Longitud Equivalente total

1.986 1.986 1.45 5.422

Longitud total= Longitud de lnea de servicio + longitud equivalente por perdida de accesorio Longitud total= 9.28 + 5.422= 14.7m

Hazen y Williams: gradiente S(m/m)= 0.117 Prdida hf = SxL= entonces: 1.72 2.15 mt >

V(m/s)=

1.99

1.72

cumple !

CONCLUSION: Dimetro medidor Dimetro tubera 1.0 pulg 1.5 pulg

A.4. CALCULO DE LA MXIMA DEMANDA SIMULTANEA ( Q Mds ) :

En ste acpite se usar lo indicado en el R.N.C. en la NTE S.200 en el inciso S.2-3.1 el cual en el ANEXO 1 nos proporciona las unidades de gasto para el clculo de las tuberas de distribucin de agua considerando en ste caso para agua fra (METODO DE HUNTER), el siguiente cuadro:

Tipo de aparato Inodoro Lavatorio Lavadero de Cocina Lavarropa Ducha Tina Urinario

Unidades de descarga Hunter ) 3 U.H. 2 U.H. 3 U.H. 3 U.H. 4 U.H. 2 U.H. 5 U.H.

(

En funcin a ello y tomando nuevamente como referencia los planos arquitectnicos de distribucin elaboramos el siguiente cuadro en funcin a nuestro proyecto:

Niveles

Ambientes o 15 Inodoros

Accesorios

Unid. De Gasto 45 U.H. 25 U.H. 34 U.H. 28 U.H. 45 U.H. 25 U.H. 34 U.H. 28 U.H. 45 U.H. 25 U.H. 34 U.H. 28 U.H.

3er piso

5 Urinarios 17 Lavatorios 7 Duchas 15 Inodoros

2do piso

5 Urinarios 17 Lavatorios 7 Duchas 15 Inodoros

1er piso

5 Urinarios 17 Lavatorios 7 Duchas Cocinas: 5 lavaderos de cocina Cafetera: 1 Inodoro 1 Lavatorio Auditorio:

15 U.H.

3 U.H. 2 U.H.

7 Inodoros 6 Lavatorio 7 Duchas 1er piso 2 Urinarios Administracin: 6 Inodoros 5 Lavatorios 2 Urinarios Sala de lectura: 4 Inodoros 4 Lavatorios 2 Urinarios Nmero total de unidades de gasto

21 U.H. 12 U.H. 28 U.H. 10 U.H.

18 U.H. 10 U.H. 10 U.H.

12 U.H. 8 U.H. 10 U.H. 555 U.H.

Donde: U.H. = Unidades a evaluar por el METODO DE HUNTER Seguidamente aplicando lo indicado en el R.N.C. en la NTE S.200 en el inciso S.2-3.1 Anexo 3 aplicamos el Mtodo de Interpolacin lineal en funcin al Nmero total de Unidades de Gasto , obteniendo lo siguiente: Caudal de Mxima demanda Simultnea = Q Mds = 6.38 lts / sg.

A.5. CALCULO DEL EQUIPO DE BOMBEO :

A.5.2. Clculo de la altura dinmica ( Hdt ):

Para realizar ste clculo se emplear la siguiente frmula:

H dt = H g + H f + P s

Donde :

Hdt

= Altura dinmica total

Hg Hf Ps

= Altura geomtrica ( 15.45 mts.) = Prdida de carga ( 6.23 mts ) = Presin de salida ( 4.00 mts )

Reemplazando valores: Altura dinmica total = H dt = 25.68 mts

A.5.3. Clculo de la electroboma a emplearse:

Para ello emplearemos la siguiente frmula:

H. P. =( Q b x H dt )/ ( n x 75 )

Donde :

H.P. Qb H dt n

= Potencia en H.P de la electroboma a utilizarse. = Caudal de bombeo ( 2.04 lts / sg ) = Altura dinmica total = Eficiencia de la bomba ( 25.68 mts ) ( 0.75 )

Reemplazando valores y tomando un valor comercial tenemos: H.P. = 1.0 Adicionalmente se plantea la siguiente equivalencia : 1 H. P. = 746 watts En funcin al valor obtenido y contando con el apoyo de los catlogos para electrobombas proporcionada siguientes : por la empresa HIDROSTAL podemos concluir lo

Se recomienda el empleo de dos elctrobombas Monoblock Monofasicas similar al Modelo A1E-1.4 de HIDROSTAL trabando alternadamente. A.5.4. Clculo de las tuberas de impulsin y de succin:

A continuacin y utilizando el R.N.C. en la NTE S.200 en el inciso S.2-5.3 Anexo 5 tenemos los dimetros de las tuberas de impulsin en funcin del gasto de bombeo lo cual se plantea de la manera siguiente:

Gastos de bombeo en ( lt / sg ) Hasta 0.50 Hasta 1.00 Hasta 1.60 Hasta 3.00 Hasta 5.00 Hasta 8.00 Hasta 15.00 Hasta 25.00

Dimetro de la tubera de impulsin 20 mm ( 3 / 4 ) 25 mm ( 1 ) 32 mm ( 1 1 / 4 ) 40 mm ( 1 1 / 2 ) 50 mm ( 2 ) 65 mm ( 2 1 / 2 ) 75 mm ( 3 ) 100 mm ( 4 )

En funcin a nuestro valor obtenido podemos escoger de la tabla anteriormente planteada el valor que le corresponde. Para ello decimos , para un Qb = 2.04 lts / seg. Tendremos :

Dimetro de la tubera de impulsin = 1.5 Para la tubera de succin se considera el dimetro inmediato superior es decir :Dimetro de Dimetro la tubera de succin = 2 RESUMEN:Dimetro Econmico de Impulsin Dimetro Econmico de Succion Potencia del Equipo de Bombeo Nmero de Bombas (1 Operativa y 1 Reserva) 1.50 2.00 1.00 2.00 pulg. pulg. HP Unds.

C.- DESAGUE :

C.1. CALCULO DE LAS MONTANTES DE DESCARGA: DESCARGA:

Para la evaluacin partiremos de lo sealado en el Reglamento Nacional de Construcciones en la NTE S.200 referido a Instalaciones Sanitarias para edificaciones en el punto S.2-2.7 el cual nos indica que el clculo de los ramales, montantes y colectores de desage se determinar por el mtodo de unidades de descarga segn se nuestra en el Anexo N 6 l cual se describe a continuacin:

Tipo de aparato Inodoro Lavatorio

Unid. de descarga ( Hunter ) 4 U.H. 2 U.H.

Lavadero de Cocina Lavarropa Ducha Tina

2 U.H. 2 U.H. 2 U.H. 3 U.H.

En funcin a ello y tomando adicionalmente lo descrito en el Anexo 8 del inciso S.2.2.7 y contando como referencia los planos arquitectnicos de distribucin elaboramos el siguiente cuadro en funcin a nuestro proyecto:

Montante MD1 -3er Piso MD 2- 3er Piso MD3 -3er Piso MD4 -3er Piso MD 5 -2do Piso MD 6 -2do Piso MD 7-2do Piso MD 8-2do Piso

Unidades de descarga (Hunter) 30 U.H. 28 U.H. 30 U.H. 28 U.H. 60 U.H. 56 U.H. 60 U.H. 56 U.H.

de la Montante 4 4 4 4 4 4 4 4

Finalmente determinaremos las unidades de descarga que llegan a cada Anexo 9 del inciso S-2.2.7 decimos lo siguiente:

de Registro

empleando los planos antes mencionado y contando con la informacin sealada en el

Caja de registro N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 N 7 N 8 N 9

Dimensiones 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24

Unidades de descarga 16 U.H. 20 U.H. 36 U.H. 42 U.H. 42 U.H. 42 U.H. 42 U.H. 58 U.H. 58. U.H

de la tubera a emplearse 6 6 6 6 6 6 6 6 6

Pendiente 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 %

N 10 N 11 N 12 N 13 N 14 N 15 N 16 N 17 N 19 N 20 N 21 N 22 N 23 N 24 N 25 N 26 N 27

12 x 24 18 x 21 18 x 21 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24 12 x 24

6 U.H. 70 U.H. 70 U.H. 6 U.H. 6 U.H. 22 U.H. 30 U.H. 30 U.H. 148 U.H. 30 U.H. 58 U.H. 88 U.H. 30 U.H. 28 U.H. 58 U.H. 62 U.H. 66 U.H.

6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 0.8 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 % 1.5 %