manual formet alcantarillas

UNA EMPRESA DE

ALCANTARILLAS DE ACEROALCANTARILLAS DE ACEROCORRUGADOCORRUGADO

ALCANTARILLAS DE ACEROALCANTARILLAS DE ACEROCORRUGADOCORRUGADO

MANUAL DE DISEÑOMANUAL DE DISEÑOE INSTALACIÓNE INSTALACIÓN

MANUAL DE DISEÑOMANUAL DE DISEÑOE INSTALACIÓNE INSTALACIÓN

GERENCIA DE INGENIERÍA DE PRODUCTOGERENCIA DE INGENIERÍA DE PRODUCTOGERENCIA DE INGENIERÍA DE PRODUCTOGERENCIA DE INGENIERÍA DE PRODUCTO

SEPTIEMBRE DE 1999SEPTIEMBRE DE 1999

FORMET

INDICE

MANUAL DE ALCANTARILLASMANUAL DE ALCANTARILLAS

Forjas Metálicas, S.A. de C.V. consciente de la necesidad de brindar el apoyo técnico adecuado para la correcta aplicación de sus productos, ha elaborado el presente manual con la finalidad de mostrar los aspectos más importantes de diseño e instalación de las alcantarillas metálicas corrugadas para asistir a los ingenieros en soluciones rápidas y eficaces de problemas de drenaje, así como de intersección de caminos.

La información contenida en este manual incluye las formas y dimensiones más comunes de las alcantarillas metálicas corrugadas que sirven como una guía general en el criterio de selección de las mismas. Sin embargo, para la elaboración de proyectos definitivos, se recomienda consultar con nuestro departamento de ingeniería.

FORMETFORMET

1.1. INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN

2. 2. ALCANTARILLAS METÁLICAS FORMETALCANTARILLAS METÁLICAS FORMET

3.3. SELECCIÓN, DATOS DE CAMPO Y PROYECTOSELECCIÓN, DATOS DE CAMPO Y PROYECTO

4. 4. ALCANTARILLA ANIDABLE Y ATORNILLABLEALCANTARILLA ANIDABLE Y ATORNILLABLE

5. 5. ALCANTARILLA SECCIONALALCANTARILLA SECCIONAL

6. 6. ALCANTARILLA SECCIONAL SUPERCLAROALCANTARILLA SECCIONAL SUPERCLARO

7. 7. ALCANTARILLA SECCIONAL, DISEÑO ESTRUCTURALALCANTARILLA SECCIONAL, DISEÑO ESTRUCTURAL

8. 8. ALCANTARILLA SECCIONAL SUPERCLARO, DISEÑO ESTRUCTURALALCANTARILLA SECCIONAL SUPERCLARO, DISEÑO ESTRUCTURAL

9. 9. DISEÑO HIDRÁULICODISEÑO HIDRÁULICO

10. 10. DURABILIDADDURABILIDAD

11. 11. INSTALACIÓNINSTALACIÓN

INDICEINDICE

GERENCIA DE INGENIERÍA DE PRODUCTOGERENCIA DE INGENIERÍA DE PRODUCTO

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN11

INDICE

FORMET

INDICE

Las alcantarillas metálicas nacieron por la necesidad de

encontrar mejores materiales para utilizar en las obras de

drenaje. Fue así como en 1896 James Watson y Stanley

Simpson diseñaron las alcantarillas de acero corrugado; se

hicieron varias pruebas rústicas y se vio que la tubería tenía gran

resistencia, pero habrían de pasar más de 50 años para que los

ingenieros comenzaran a comprender que esta tubería flexible

no trabajaba por sí sola, sino que su capacidad de soportar

cargas se debía por completo a la combinación suelo-

estructura.

I N T R O D U C C I Ó NI N T R O D U C C I Ó N

FORMET

INDICE

Para probar la validez de este producto se requirió de varios

años de investigación y ensayos, con el objeto de darle bases

técnicas sólidas. Entre los investigadores notables se pueden

citar a White y Layer, Spangler, Anson Marston, G. E. Shafer,

Meyerhof y Baikie, entre otros.

Para el diseño de las alcantarillas, FORMETFORMET ha tomado como

fuentes de información a prestigiosas asociaciones y

universidades de los Estados Unidos de Norteamérica, como:

· NCSPA: National Corrugated Steel Pipe Association

· AASHTO: American Association of State Highway and

Transportation Officials.

· AISI: American Iron and Steel Institute.

· Colegio Técnico de Nova Scotia.


FORMET

INDICE

ALCANTARILLAS ATORNILLABLESALCANTARILLAS ATORNILLABLES

Se forman con dos secciones de lámina corrugada, perforada y rolada, las cuales se sujetan entre sí, longitudinalmente, con tornillos de alta resistencia.

ALCANTARILLAS SECCIONALESALCANTARILLAS SECCIONALES

Como su nombre lo indica se forman a base de placas corrugadas, perforadas y roladas, atornilladas entre sí, con tornillos de alta resistencia, en juntas transversales y longitudinales.

CLASIFICACIÓN DE LAS ALCANTARILLAS METÁLICASCLASIFICACIÓN DE LAS ALCANTARILLAS METÁLICAS

ALCANTARILLAS ANIDABLESALCANTARILLAS ANIDABLES

Se forman con dos secciones de lámina corrugada y rolada, en las cuales uno de sus bordes longitudinales está provisto de resaques perfectamente definidos.

La unión se lleva a cabo anidando o encajando entre sí dichas secciones y para mantener ésta, se utilizan ganchos especiales.


De acuerdo a su diseño, pueden ser:

22ALCANTARILLAS METÁLICAS ALCANTARILLAS METÁLICAS

FORMETFORMETINDICE

FORMET

INDICE

Forjas Metálicas, S.A. de C.VForjas Metálicas, S.A. de C.V, fabrica una variedad de productos dentro de la clasificación anteriormente mencionada, los que son suministrados en una amplia gama de diseños y medidas, adaptables a cualquier proyecto, utilizando en su elaboración acero galvanizado.

Los productos que se elaboran son los siguientes :

ALCANTARILLAS ANIDABLESALCANTARILLAS ANIDABLES

ALCANTARILLAS ATORNILLABLESALCANTARILLAS ATORNILLABLES

ALCANTARILLAS SECCIONALESALCANTARILLAS SECCIONALES

ALCANTARILLAS SECCIONALES SUPERCLAROSALCANTARILLAS SECCIONALES SUPERCLAROS

ALCANTARILLAS METÁLICAS FORMETALCANTARILLAS METÁLICAS FORMET

FORMET

INDICE

Estas alcantarillas se fabrican de acuerdo con las

especificaciones AASHTO M-36 y M-167.

El acabado es galvanizado por inmersión en caliente

de acuerdo con AASHTO M-218 y AASHTO M-111.

Toda la tornillería cumple con la norma ASTM A-449.

El acabado de los tornillos es galvanizado por

inmersión en caliente según AASHTO M-232.

ESPECIFICACIONES GENERALESESPECIFICACIONES GENERALES


FORMET

INDICE

II. ALCANTARILLAS SECCIONALESII. ALCANTARILLAS SECCIONALES

I. ALCANTARILLAS ANIDABLES Y ATORNILLABLESI. ALCANTARILLAS ANIDABLES Y ATORNILLABLES

2 2/3”

1/2”

circular abovedada

2”

6”

arcoelipsecircular abovedada

paso inferior

de ganado

paso inferior

de vehículos


FORMET

INDICE

III. ALCANTARILLAS SECCIONALES SUPERCLAROSIII. ALCANTARILLAS SECCIONALES SUPERCLAROS

6”

2”

flecha altaflecha baja abovedado pera elipse


COTA DE RASANTE O SUBRASANTE

N.A.M.E

TIPO DE N.A.M.O.SUELO COTA DEL CAUCE

PENDIENTE DEL CAUCE

ANCHO DEL CAUCE

SELECCIÓN, DATOS DE SELECCIÓN, DATOS DE CAMPO Y PROYECTOCAMPO Y PROYECTO

33

INDICE

FORMET

INDICE

DATOS DE CAMPO Y DE PROYECTO PARA LA SELECCIÓN Y DATOS DE CAMPO Y DE PROYECTO PARA LA SELECCIÓN Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE ALCANTARILLAS DISEÑO ESTRUCTURAL DE ALCANTARILLAS FORMETFORMET

SELECCIÓN, DATOS DE CAMPO Y PROYECTOSELECCIÓN, DATOS DE CAMPO Y PROYECTO

N.A.M.E.

N.A.M.O.

PENDIENTEDEL CAUCE

FORMET

INDICE

CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN; LA CUAL INVOLUCRA

TANTO DATOS DE CAMPO (LUGAR DONDE SE REALIZARÁ

LA OBRA) COMO DEL PROYECTO A REALIZARSE Y LAS QUE

SE CONSIDERAN CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS,

ESTRUCTURALES Y DE DURABILIDAD DE LA OBRA;

ESTAREMOS EN CONDICIONES DE SELECCIONAR EL TIPO

DE ALCANTARILLA MÁS ADECUADA ASÍ COMO SUS

DIMENSIONES, PARA CADA CASO EN PARTICULAR.

DATOS DE CAMPO Y DE PROYECTO PARA LA SELECCIÓN Y DATOS DE CAMPO Y DE PROYECTO PARA LA SELECCIÓN Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE ALCANTARILLAS DISEÑO ESTRUCTURAL DE ALCANTARILLAS FORMETFORMET


FORMET

INDICE

DATOS DE DE CAMPO:DATOS DE DE CAMPO:

•ANCHO DEL CAUCE

•COTA DE CAUCE

•PENDIENTE DEL CAUCE

•TIPO DE SUELO (CLASIFICACIÓN, SOCAVACIÓN, CAP. DE CARGA)

•MEDIO AMBIENTE

•GASTO ESTIMADO

•N.A.M.O. (NIVEL DE AGUAS MÁXIMO ORDINARIO)

•N.A.M.E. (NIVEL DE AGUAS MÁXIMO EXTRAORDINARIO)

DATOS DE PROYECTO:DATOS DE PROYECTO:

•COTA DE RASANTE O SUBRASANTE

•CARGA VIVA

•ANCHO DE CORONA

•PENDIENTE DEL TALUD

•ESVIAJE

•PENDIENTE DEL CAMINO


ALCANTARILLA ANIDABLEALCANTARILLA ANIDABLE44

Y ATORNILLABLEY ATORNILLABLEINDICE

FORMET

INDICE

CIRCULARESCIRCULARES

DIÁMETRO

LARGO: MÚLTIPLOS DE 81.5 cm

DIÁMETRO: de 0.45 m a 1.83 m

CORRUGACIÓN: 67.7 x 12.7 mm

(2 2/3” x 1/2”)

ACABADOS: GALVANIZADO

GALVANIZADO Y ASFALTADO

CALIBRES: 14, 12, Y 10

ALCANTARILLA ANIDABLE Y ATORNILLABLEALCANTARILLA ANIDABLE Y ATORNILLABLE

FORMET

INDICE

LARGO: MÚLTIPLOS DE 81.5 cm

LUZ: de 0.76 m a 1.83 m

FLECHA: de 0.50 m a 1.12 m

CORRUGACIÓN: 67.7 x 12.7 mm

(2 2/3” x 1/2”)

ACABADOS: GALVANIZADOGALV. Y ASFALTADO

CALIBRES: 14, 12, Y 10

LUZ

FLECHA

ABOVEDADASABOVEDADAS


FORMET

INDICE

DIMENSIONES Y PESOSDIMENSIONES Y PESOS

P E S O A P R O X I M A D O ( Kg / m )

m m²0.45 0.16

0.60 0.28

0.75 0.44

0.90 0.66

1.05 0.89

1.20 1.17

1.50 1.82

1.75 2.40

1.83 2.63

DIÁMETRO ÁREAG A L V A N I Z A D O GALVANIZADO Y ASFALTADO

26.2 29.8

CAL. 14 CAL. 12 CAL. 10 CAL. 14 CAL. 12 CAL. 10

52.0

64.6

34.6 47.4

43.0 58.9 48.8

39.4

51.4 70.4 89.6 58.3

102.6 128.2

59.9 82.0 104.4 67.9

77.2 96.5

89.9 112.3

127.8 159.7

93.5

117.3 148.4

119.1

173.0 186.1

180.7 194.4

Ht

DIÁ

ME

TR

O

ALCANTARILLA ANIDABLEALCANTARILLA ANIDABLE CIRCULARCIRCULAR


FORMET

INDICE

CALIBRES DE ALCANTARILLA ANIDABLE CALIBRES DE ALCANTARILLA ANIDABLE CIRCULAR PARA CARGA VIVA HS-20CIRCULAR PARA CARGA VIVA HS-20

A L T U R A D E T E R R A P L É N H t ( m )0.30 3.06 4.56 6.11 7.61 9.16 10.66 12.21 13.71

m 3.05 4.55 6.10 7.60 9.15 10.65 12.20 13.70 15.250.45 14 14 14 14 14 14 140.60 14 14 14 14 14 12 12 12 120.75 14 14 14 14 12 12 12 120.90 14 14 14 12 12 12 10 10 101.05 14 14 12 12 12 10 10 101.20 12 12 12 12 10 10 10 1.50 12 12 10 10 10 101.75 10 10 10 101.83 10 10 10 10

DIÁMETRO

Ht

DIÁ

ME

TR

O

CARGA VIVAALCANTARILLA ANIDABLEALCANTARILLA ANIDABLE

CIRCULARCIRCULAR


FORMET

INDICE

CALIBRES DE ALCANTARILLA ANIDABLE CALIBRES DE ALCANTARILLA ANIDABLE CIRCULAR PARA CARGA VIVA COOPER E-80CIRCULAR PARA CARGA VIVA COOPER E-80

A L T U R A D E T E R R A P L É N H t ( m )0.30 3.06 6.11 9.16 12.21 15.26 18.31

m 3.05 6.10 9.15 12.20 15.25 18.30 21.350.45 14 14 14 14 12 12 120.60 14 14 14 12 120.75 14 12 12 120.90 12 12 12 10 10 101.05 12 12 10 10 101.20 10 10 10 101.50 10 10

DIÁMETRO

Ht

DIÁ

ME

TR

O

CARGA VIVAALCANTARILLA ANIDABLEALCANTARILLA ANIDABLE

CIRCULARCIRCULAR


FORMET

INDICE

ALCANTARILLA ANIDABLEALCANTARILLA ANIDABLEABOVEDADAABOVEDADA


Ht

FLE

CH

A

LUZ

0.76 0.50 0.32 38.60 52.80 43.80 58.000.91 0.57 0.44 45.50 62.20 79.30 51.50 68.20 85.301.07 0.66 0.59 70.50 89.90 77.40 96.701.22 0.75 0.74 81.10 103.30 88.30 111.201.52 0.93 1.14 100.70 128.20 110.40 138.001.83 1.12 1.61 152.00 163.60

CAL. 10 CAL. 14 CAL. 12 CAL. 10LUZ FLECHA CAL. 14 CAL. 12

D I M E N S I O N E S ÁREA P E S O A P R O X I M A D O (Kg/m)

m m² GALVANIZADO GALVANIZADO Y ASFALTADO


FORMET

INDICE

CALIBRES DE ALCANTARILLA ANIDABLE CALIBRES DE ALCANTARILLA ANIDABLE ABOVEDADA PARA CARGA VIVA HS - 20 Y ABOVEDADA PARA CARGA VIVA HS - 20 Y COOPER E - 80 COOPER E - 80

Ht

CARGA VIVA

FLE

CH

A

LUZ

0.30 0.61 1.51 3.01 4.91 0.60 0.61 1.51 2.410.60 1.50 3.00 4.90 6.10 0.90 1.50 2.40 4.50

0.76 0.50 14 14 14 14 14 12 12 14 140.91 0.57 14 14 14 14 14 10 12 12 121.07 0.66 12 12 12 12 12 10 10 121.22 0.75 12 12 12 12 10 10 101.52 0.93 10 12 12 12 101.83 1.12 10 10 10

LUZ FLECHA

DIMENSIONES A L T U R A D E T E R R A P L É N H t (m)

m CARGA VIVA HS - 2 0 CARGA VIVA E - 80

ALCANTARILLA ANIDABLEALCANTARILLA ANIDABLEABOVEDADAABOVEDADA


FORMET

INDICE

ALCANTARILLA ATORNILLABLEALCANTARILLA ATORNILLABLECIRCULARCIRCULAR


Ht

DIÁ

ME

TR

O

m m²

0.46 0.170.53 0.220.61 0.290.76 0.450.91 0.661.07 0.891.22 1.171.37 1.481.52 1.821.68 2.211.83 2.63 186.24 200.53

134.67 168.55171.34 184.49

122.67 156.55111.12 141.76 121.97 152.60

96.49 120.6172.13 99.50 126.86 81.82 109.19 136.5663.82 87.94 112.07 72.36

67.9553.11 73.45 93.78 60.31 80.65 100.9844.80 61.89 50.85

48.8136.49 50.34 41.40 55.2532.28 44.49 36.61

CAL. 10

28.13 31.88

GALVANIZADO Y ASFALTADOCAL. 14 CAL. 12

DIÁMETRO ÁREAG A L V A N I Z A D O

CAL. 14 CAL. 12 CAL. 10



FORMET

INDICE

ALTURAS MÍNIMA Y MÁXIMA DE TERRAPLÉN (Ht)ALTURAS MÍNIMA Y MÁXIMA DE TERRAPLÉN (Ht)PARA CARGA VIVA HS - 20 Y COOPER E - 80PARA CARGA VIVA HS - 20 Y COOPER E - 80

Ht

DIÁ

ME

TR

O

CARGA VIVA

C A L I B R E Sm

0.46 0.53 0.61 0.76 0.911.071.221.371.521.681.83 0.30 0.45 16.3

0.30 0.45 17.7

16.9 26.6 27.80.30

0.30 0.45 18.7 19.60.30 0.45 20.7 21.7

20.8 26.8

14.5 18.716.3

0.30 0.300.30 14.8 23.3 24.4

0.30 0.30 12.1 15.6

18.1 23.30.30 0.30

0.30 0.300.30 0.30

100.30 0.30 24.0

HS-20 E-80 14 12

DIÁMETROHt mín. (m) Ht máx. (m)

C. VIVA C. VIVA

ALCANTARILLA ATORNILLABLEALCANTARILLA ATORNILLABLECIRCULARCIRCULAR


FORMET

INDICE


Ht

FLE

CH

A

LUZ


m m m²

0.43 0.33 0.100.53 0.38 0.140.61 0.46 0.200.71 0.51 0.270.89 0.61 0.421.07 0.74 0.601.24 0.84 0.821.45 0.97 1.081.63 1.09 1.361.80 1.19 1.68

CAL. 14

19.98

LUZ FLECHA ÁREA G A L V A N I Z A D O GALVANIZADO Y ASFALTADO

CAL. 12 CAL. 10 CAL. 14 CAL. 12 CAL. 10

22.6523.32 26.4326.64 37.30 30.20 42.3029.98 42.00 33.99 47.60

58.17 74.8045.52 63.73 81.94 51.6136.65 51.31 66.00 41.55

52.1872.30 92.90

73.10 93.93 59.15 82.81 149.0682.62 106.60 90.63 116.92

129.93138.44

118.4591.82128.65

100.72

ALCANTARILLA ATORNILLABLEALCANTARILLA ATORNILLABLEABOVEDADAABOVEDADA


FORMET

INDICE

ALTURAS MÍNIMA Y MÁXIMA DE ALTURAS MÍNIMA Y MÁXIMA DE TERRAPLÉN (Ht) PARA CARGA VIVA HS -20 TERRAPLÉN (Ht) PARA CARGA VIVA HS -20 Y COOPER E - 80 Y COOPER E - 80

Ht

CARGA VIVA

FLE

CH

A

LUZ

C A R G A V I V A H S - 2 0 C A R G A V I V A E - 8 0

0.43 0.330.53 0.380.61 0.460.71 0.510.89 0.611.07 0.741.24 0.831.45 0.971.63 1.091.80 1.19

12 0.30 4.5010 0.30 4.50

14 0.30 4.5012 0.30 4.50

4.50

0.60 6.70

0.30 4.50 10 0.60 6.700.60 6.70

10 0.60 6.70

14 0.30 4.50 121414 0.30

14 0.30 4.50 12

0.60 6.70

REQUERIDO

14

PRES. EN ESQ.

0.30 4.50 14 0.60 6.7014 0.30 4.50 14

REQUERIDO PRES. EN ESQ.m m

2 Kg/cm²Mín.

LUZ FLECHA CALIBRE Ht (m)MÍNIMO Máx MÍNIMO Máx.

Mín.3 Kg/cm²

CALIBRE Ht (m)

ALCANTARILLA ATORNILLABLEALCANTARILLA ATORNILLABLEABOVEDADAABOVEDADA


SECCIONAL CIRCULAR

ALCANTARILLA SECCIONALALCANTARILLA SECCIONAL55

INDICE

FORMET

INDICE

LONGITUD: MÚLTIPLOS DE 0.61 m (2”)CORRUGACIÓN: 152.4 X 50.8 mm (6” X 2”)ACABADOS: GALVANIZADO

GALVANIZADO Y ASFALTADO

CIRCULAR

Diámetro: de 1.52 m a 7.93 mCalibre: 12, 10, 8, 5, 3 y 1

7 (especial)DIÁMETRO

ABOVEDADA

Luz: de 1.85 m a 6.27 mFlecha: de 1.40 m a 4.01 mCalibre: 12, 10, 8, 5, 3 y 1

7 (especial)

FLECHA

LUZ

ELIPSE


7 (especial)LUZ

FLECHA

PASO INFERIOR

Luz: de 1.73 m a 6.20 mFlecha: de 1.75 m a 5.41 mCalibre: 12, 10, 8, y 5

7 (especial)

FLECHA

LUZ

ARCO


7 (especial)

LUZ

FLECHA

ALCANTARILLA SECCIONALALCANTARILLA SECCIONAL


FORMET

INDICE

V E R V A L O R E S D E T A B L A

D LUZ

FLE

CH

A

Rt

Rl

CIRCULAR Y ELIPSECIRCULAR Y ELIPSE


CIRC. PERÍ-D LUZ FLECHA METRO Rt Rl TAPA Ym m m m² m m m BASE CAL. 12 CAL. 10 CAL. 8 CAL. 5 CAL. 3 CAL. 1

P E S O A P R O X I M A D O ( K g / m )LADO TOTAL

ELIPSEÁREA

RADIOS "N" REQUERIDAS

Pesos para acabado galvanizado


FORMET

INDICE


CIRCULAR YCIRCULAR Y ELIPSEELIPSE

Ht A L T U R A M Á X I M A D E T E R R A P L É N ( m )LUZ FLECHA Mín. C A L I B R E S

m m m m 12 10 8 5 3 1

DIÁMETROELIPSE

ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)PARA CARGA VIVA HS-20PARA CARGA VIVA HS-20

DIÁ

ME

TR

O

CARGA VIVA HS-20 LUZ

FLE

CH

A

Ht

NOTAS: 1) La altura máxima incluye el espesor del pavimento y la mínima es hasta capa subrasante.

2) Las alturas del terraplén indicadas en esta tabla se basan en que se seguirán las

recomendaciones de instalación y relleno del capítulo 11.


FORMET

INDICE


CIRCULAR Y ELIPSECIRCULAR Y ELIPSE

ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)PARA CARGA VIVA E-80PARA CARGA VIVA E-80

A L T U R A D E T E R R A P L É N ( m )LUZ FLECHA

m m m Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx. Mín. Máx.CALIBRE 8 CALIBRE 5 CALIBRE 3 CALIBRE 1

DIÁM.ELIPSE

CALIBRE 12 CALIBRE 10





DIÁ

ME

TR

O

CARGA VIVA E-80 LUZ

FLE

CH

A

Ht

FORMET

INDICE


ABOVEDADAABOVEDADA

DIMENSIONES Y PESOSDIMENSIONES Y PESOS L U Z

Rb

R t

Re Re FLE

CH

A

B

ÁREATRANS-VERSAL METRO

LUZ FLECHA B Rt Rb C A L I B R E Sm m m² cm cm m m 12 10 8 5 3 1

P E S O A P R O X I M A D ONOMINALES

K g / m

BASE TAPA TOTAL

DIMENSIONESPERÍ-

DIMENSIONES "N" REQUERIDAS



Re = 457 mm(3N)Re = 457 mm(3N)

FORMET

INDICE


ALCANTARILLA SECCIONALALCANTARILLA SECCIONALABOVEDADAABOVEDADARe = 457 mm(3N)Re = 457 mm(3N)

ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)PARA CARGA VIVA HS-20PARA CARGA VIVA HS-20(PRESION MÁXIMA EN ESQUINA = 3 Kg/cm²)(PRESION MÁXIMA EN ESQUINA = 3 Kg/cm²)

Ht

FLE

CH

A

LUZ

CARGA VIVAHS - 20

Ht A L T U R A D E T E R R A P L É N Ht ( m )LUZ FLECHA Mín. 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 3.00 3.60 3.90 4.20 4.60 4.90 5.20 5.50 5.80 6.10 6.40 6.70 7.00 7.30 7.60m m m C A L I B R E S

DIMENSIONES





FORMET

INDICE



ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)PARA CARGA VIVA E-80PARA CARGA VIVA E-80(PRESION MÁXIMA EN ESQUINA = 3 Kg/cm²)(PRESION MÁXIMA EN ESQUINA = 3 Kg/cm²)

Ht A L T U R A D E T E R R A P L É N Ht ( m )LUZ FLECHA Mín. 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.2 4.6 4.9 5.2 5.5 5.8 6.1 6.4 6.7 7.0 7.6m m m C A L I B R E S

DIMENSIONES

CARGA VIVAE - 80

Ht

FLE

CH

A

LUZ





FORMET

INDICE




DIMENSIONES ÁREATRANS- PERÍ-VERSAL METRO K g / m

LUZ FLECHA B Rt Rb C A L I B R E Sm m m² cm cm m m 12 10 8 5 3 1

P E S O A P R O X I M A D ONOMINALES DIMENSIONES

BASE TAPA TOTAL

"N" REQUERIDAS

B

L U Z

Rt

Re

Re

Rb

FLE

CH

A



FORMET

INDICE



ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)PARA CARGA VIVA HS-20PARA CARGA VIVA HS-20(PRESION MÁXIMA EN ESQUINA = 3 Kg/cm²)(PRESION MÁXIMA EN ESQUINA = 3 Kg/cm²)

CARGA VIVA

HS - 20

H t

LUZ

FLE

CH

A





DIMENSIONES Ht A L T U R A D E T E R R A P L É N Ht ( m )

LUZ FLECHA Mín. 0.60 0.90 1.50 3.00 4.60 4.90 5.20 5.50 5.80 6.10 6.40 6.70

FORMET

INDICE



ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)PARA CARGA VIVA E-80PARA CARGA VIVA E-80(PRESION MÁXIMA EN ESQUINA = 3 Kg/cm²)(PRESION MÁXIMA EN ESQUINA = 3 Kg/cm²)

Ht ALTURA DE TERRAPLÉN Ht ( m ) LUZ FLECHA Mín. 1.80 2.10 2.40 2.70 3.00 3.30 3.60 3.90 4.20 4.60 4.90 5.20 5.50 5.80m m m C A L I B R E S

DIMENSIONES

CARGA VIVA

E - 80

H t

LUZ

FLE

CH

A





FORMET

INDICE


ALCANTARILLA SECCIONALALCANTARILLA SECCIONALPASO INFERIORPASO INFERIORPARA GANADOPARA GANADORe = 457 mm(3N)Re = 457 mm(3N)


PESO " N " REQUERIDAS No. TOTAL DE PLACAS APROX.

LUZ FLECHA Rt Rl Rb Kg/mm m m m m Tapa Base Lado Total 3N 5N 6N 7N Cal. 12

DIMENSIONES RADIOS

F L

E C

H A

BASE

LUZ

Rl

Rl

Re Re

Rt

TAPA

LADO

ESQUINA

Rb



FORMET

INDICE


ALCANTARILLA SECCIONALALCANTARILLA SECCIONALPASO INFERIORPASO INFERIORPARA GANADOPARA GANADORe = 457 mm (3N)Re = 457 mm (3N)

ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)PARA CARGA VIVA HS-20PARA CARGA VIVA HS-20(PRESION MAXIMA EN ESQUINA = 3 Kg/cm²)(PRESION MAXIMA EN ESQUINA = 3 Kg/cm²)

DIMENSIONES Ht HtLUZ FLECHA Mín. Máx. CALIBREm m m m REQUERIDO

L U Z

Ht

F L

E C

H

A

CARGA VIVAHS - 20





FORMET

INDICE

ALCANTARILLA SECCIONALALCANTARILLA SECCIONALPASO INFERIORPASO INFERIORPARA VEHÍCULOSPARA VEHÍCULOS


Rt

Rl

Re Rb

HFLECHA

B

L U Z

TAPA

LADO

ESQUINA

BASE


DIMENSIONES " N " REQUERIDAS PESO APROXIMADOLUZ FLECHA B B' H Rt Rl Re Rb Kg / mm m m m m m m m m 12 10 8 5

TAPA TOTAL

RADIOS

BASE ESQ. LADO



B‘ B‘

FORMET

INDICE



ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)PARA CARGA VIVA HS-20PARA CARGA VIVA HS-20(PRESION MAXIMA EN ESQUINA = 3 Kg/cm²)(PRESION MAXIMA EN ESQUINA = 3 Kg/cm²)

Ht HtLUZ FLECHA Mín. Máx. CALIBREm m m m REQUERIDO

DIMENSIONES

CARGA VIVA

H -20

H t

LUZ

FLE

CH

A





PARA VEHÍCULOSPARA VEHÍCULOSPASO INFERIORPASO INFERIOR

FORMET

INDICE




P E S O A P R O X I M A D O F / L K g / m

m m m ² m REQ. CAL. 12CAL. 10 CAL. 8 CAL. 5 CAL. 3 CAL. 1

"N"

grados

LUZ Flecha Área RADIO

FLE

CH

A

R

LUZ

0.30 < F / L < 0.52



ARCOARCO

FORMET

INDICE



ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)ALTURAS DE TERRAPLÉN (Ht)PARA CARGA VIVA HS-20PARA CARGA VIVA HS-20

0.30 FLECHALUZ

Ht.min

m m 12 10 8 5 3 1

LUZALTURA MÁXIMA DE TERRAPLÉN Ht (m)

CALIBRES

L U Z

FLE

CH

A

Ht

CARGA VIVAH - 20





ARCOARCO

SUPERCLAROSUPERCLARO

66ALCANTARILLA SECCIONALALCANTARILLA SECCIONAL

SUPERCLARO FLECHA ALTA

INDICE

FORMET

INDICE

ALCANTARILLAALCANTARILLA Longitud: Múltiplos de 0.61 m (2’)

Corrugación: 152.4 mm x 50.8 mm ( 6” x 2” )

Calibres: 12, 10, 8, 5, 3 y 1, 7 (especial)

Acabados: GalvanizadoGalvanizado y Asfaltado

Luz :de 7.21 m a 9.14 mFlecha:de 7.82 m a 9.50 m

Pera

Flecha

Luz


Elipse

Flecha

Luz


Abovedado

Flecha

Luz


Flecha Baja

Flecha

Luz


Flecha Alta

Luz

Flecha

ALCANTARILLA SECCIONAL SUPERCLAROALCANTARILLA SECCIONAL SUPERCLARO


SECCIONALSECCIONAL

FORMET

INDICE


FLECHA BAJAFLECHA BAJA

DIMENSIONESDIMENSIONES

LUZ LUZ EN FLECHAMAX LA BASE TOTAL Rt Rl

m m m m m2 m m TAPA LADO TOTAL

“N” REQUERIDASANG.FLECHA ÁREARADIOS

FLECHA TOTAL

LUZ MÁXIMA

LUZ EN LA BASE

40°

50°

Rl

FLECHARt

ÁNGULO DEREFUERZO

TAPA

LADO



FORMET

INDICE


PESOSPESOS

LUZ FLECHAMAX. TOTAL

m m 12 10 8 5 3 1

P E S O A P R O X I M A D O ( Kg / m )C A L I B R E S

FLECHA TOTAL

LUZ MÁXIMA

LUZ EN LA BASE

40°

50°

Rl

FLECHARt

ÁNGULO DEREFUERZO




FLECHA BAJAFLECHA BAJA

FORMET

INDICE


LUZ LUZ EN FLECHA

MAX. LA BASE TOTAL Rt Re Rlm m m m m2 m m m TAPA ESQ. LADO TOTAL

“N”

R E Q U E R I D A SFLECHA ÁREA

RADIOSANG.

LADO

50°

40°

Rt

Rl

Re

LUZ MÁXIMA

FLE

CH

A

ÁNGULO DEREFUERZO

FLE

CH

A T

OT

AL

LUZ EN LA BASE

TAPA

ESQUINA




FLECHA ALTAFLECHA ALTA

FORMET

INDICE

PESOSPESOS

LUZ FLECHA

MAX. TOTAL

m m 12 10 8 5 3 1


C A L I B R E S

50°

40°

Rt

Rl

Re

LUZ MÁXIMA

FLE

CH

A

ÁNGULO DEREFUERZO

FLE

CH

A T

OT

AL

LUZ EN LA BASE





FLECHA ALTAFLECHA ALTA

FORMET

INDICE


Rt Rbm m m2 m m m m TAPA BASE TOTAL

BRADIOS

“ N” REQUERIDASLUZ FLECHA ÁREA A


ABOVEDADOABOVEDADO

Re = 119 cm (7N)Re = 119 cm (7N)

LUZ

A

Rb Rt

Re

FLECHA

B

ÁNGULO DE REFUERZO

TAPA

BASE



FORMET

INDICE

PESOSPESOSLUZ

A

Rb Rt

Re

FLECHA

B

ÁNGULO DE REFUERZO

Re = 1.19 m

LUZ FLECHA

MAX. TOTAL

m m 12 10 8 5 3 1


C A L I B R E S



ABOVEDADOABOVEDADO

Re = 119 cm (7N)Re = 119 cm (7N)



FORMET

INDICE

SUPERCLARO SUPERCLARO


Luz Flecha Flecha Área Rb Ang. Rl Ang. Re Ang. Rt Ang. a bMax Total en base B L E Tm m m m2 m m m m m m

Luz Flecha Flecha

Max Total en base

m m m Tapa Esquina Lado Base Total

“N” REQUERIDAS

b

LUZ MÁXIMA

Rt

a

FLECHA DE LA BASE

Rl

Rb

FLECHATOTAL

Re

T

E

L

ÁNGULO DEREFUERZO

B

LADO

ESQUINA TAPA

BASE



PERAPERA

FORMET

INDICE

PESOSPESOS

LUZ FLECHAMÁX. TOTAL

m m 12 10 8 5 3 1

P E S O A P R O X I M A D O ( Kg / m )C A L I B R E S

LUZ MÁXIMA

Rt

FLECHA DE LA BASE

Rl

Rb

FLECHATOTAL

Re

ÁNGULO DEREFUERZO


SUPERCLARO SUPERCLARO



PERAPERA

FORMET

INDICE



Rt Rl TAPA Y

m m m2 m m BASE

“N” REQUERIDAS

LADO TOTALLUZ FLECHA ÁREA

RADIOS

Rl

Rt

50°

LUZ

FLECHA

ÁNGULO DEREFUERZO

LADO

TAPA

40°



ELIPSEELIPSE

FORMET

INDICE

PESOSPESOS

LUZ FLECHA

MAX. TOTAL

m m 12 10 8 5 3 1


C A L I B R E S

Rl

Rt

LUZ

FLECHA

ÁNGULO DEREFUERZO





ELIPSEELIPSE

FORMET

INDICE

ALTURA MÍNIMAALTURA MÍNIMADE TERRAPLÉN (Ht)DE TERRAPLÉN (Ht)

C A L I B R E 12 10 8 5 3 1RADIO

DE LA TAPA (m)

RADIO DELA TAPA

CARGA VIVAH - 20

Ht



NOTAS: 1) La altura mínima de terraplén es medida de la corona del Superclaro hasta la capa subrasante.




ALTURA DELTERRAPLEN

CmCv

CARGA VIVA CARGA DE LACOLUMNA DE TIERRA

ALCANTARILLA SECCIONAL, ALCANTARILLA SECCIONAL, DISEÑO ESTRUCTURALDISEÑO ESTRUCTURAL

77

INDICE

FORMET

INDICE

ALCANTARILLA SECCIONAL, DISEÑO ESTRUCTURALALCANTARILLA SECCIONAL, DISEÑO ESTRUCTURAL

Las alcantarillas de acero corrugado se deben diseñar tanto estructural como hidráulicamente, considerando dentro del diseño estructural un estudio del suelo, especialmente el relleno lateral y la subrasante.

El análisis del suelo debe incluir tres verificaciones importantes, que son:

a) Clasificación y evaluación del tipo de material del lugar o banco, según el caso.

b) Determinación de las propiedades del material de relleno, incluyendo porcentaje de compactación, módulo de deformación y coeficiente de reacción.

c) Determinación de las propiedades de la subrasante.

DISEÑO DE ALCANTARILLASDISEÑO DE ALCANTARILLAS

FORMET

INDICE

En el diseño estructural se deben de revisar los siguientes aspectos:

a) Cargas

b) Compresión

c) Área de acero

d) Esfuerzo de pandeo

e) Resistencia al manejo e instalación

f) Resistencia de juntas

g) Deflexión horizontal

DISEÑO DE ALCANTARILLASDISEÑO DE ALCANTARILLAS


FORMET

INDICE

La teoría del anillo de compresión de White y Layer es un método para determinar el espesor de la pared de la alcantarilla, se basa en que, una vez que la estructura es rellenada, tanto en las zonas laterales como en la parte superior, y este relleno sea bien compactado, y por tanto capaz de absorber las presiones de reacción. Su resistencia puede ser determinada como la de un anillo delgado sometido a compresión, es decir, que la estructura, bajo la aplicación de fuerzas concentradas, conserva su forma circular solamente si se aplican fuerzas radiales de igual intensidad en todo el contorno de su perímetro (fig. 1).

ASPECTOS GENERALES DEL DISEÑO ASPECTOS GENERALES DEL DISEÑO ESTRUCTURALESTRUCTURAL


TEORÍA DEL ANILLO DE COMPRESIÓN

FORMET

INDICE

Los estudios efectuados indican que una presión en la corona de la estructura, con un valor igual al producto de la altura del relleno por el peso especifico del mismo (de acuerdo al grado de compactación), puede adoptarse como más conveniente para la presión de trabajo. Al valor de esta carga muerta se agrega la presión distribuida producida por las cargas vivas.

El valor de las cargas vivas debe ser el existente en el plano transversal en la corona de la alcantarilla. Como esta compresión existe en toda la estructura, puede suponerse que se corta de la misma una porción pequeña de acero y se considera como un cuerpo libre sometido a la parte correspondiente de la carga y a los sectores de compresión que actúan sobre sus extremos. Estos efectos se observan en las figuras 2 y 3.



TEORÍA DEL ANILLO DE COMPRESIÓN (cont…)

FORMET

INDICE


La deflexión horizontal se determina con la ecuación de SPANGLER (para tubería circular), también conocida como ecuación de IOWA.

ECUACIÓN DE SPANGLER:x= D1 K Wc R3

E I + 0.061 E’ R3

Donde:

D1.- Factor de retardo de deflexión = 1.50

K.- Constante de relleno = 0.083

Wc.- Carga vertical sobre la alcantarilla = 2C

E’.-Módulo de reacción de la tierra

48.3 Kg/cm2 para una compactación de 85%

98.6 Kg/cm2 para una compactación de 95%

I.- Momento de inercia de la lámina

R.- Radio de la tubería.


DEFLEXIÓN HORIZONTAL

FORMET

INDICE

Cuando la tubería es circular, x debe tener un valor máximo de 5% con respecto al diámetro de la alcantarilla.

Cuando la tubería es alargada verticalmente (elíptica) un 5% en la fábrica, se permite una deflexión de 10% máximo.

A pesar de que ocurre la deflexión en el anillo, ésta no se considera en el diseño estructural teórico del tubo, ya que, si se cumple con las condiciones de campo de utilizar un material de relleno granular y compactarlo al 90% AASHTO estándar, la deflexión en el tubo, producida por la carga total, no influye en el esfuerzo de trabajo del tubo



DEFLEXIÓN HORIZONTAL (cont…)

FORMET

INDICE

MAL SOPORTE LATERAL

BUEN SOPORTE LATERAL

IMPORTANCIA DEL SOPORTE LATERAL EN TUBOS FLEXIBLESIMPORTANCIA DEL SOPORTE LATERAL EN TUBOS FLEXIBLES

Figura 1


FORMET

INDICE

Figura 2

C m = INTENSIDAD DE LA CARGA DE LA COLUMNA DE TIERRA EN LA ZONA DE LA ESTRUCTURA

C v = INTENSIDAD DE LA CARGA VIVA

EQUIVALENTE, EN LA CORONA DE LA

ESTRUCTURA

P = Cm + Cv = LA INTENSIDAD TOTAL DE LA CARGA SOBRE LA ESTRUCTURA

Cv

CARGA VIVACARGA DE LA

COLUMNA DE TIERRA

Cm

ALTURA DEL

TERRAPLÉN


FORMET

INDICE

ALTURA DELTERRAPLÉN

D C

C

C

C

CARGA VIVA

C = P x D / 2

DONDE :

C = COMPRESIÓN EN EL ANILLO

P = CARGA VIVA + CARGA MUERTA

D = LUZ ó DIÁMETRO

Figura 3


FORMET

INDICE

DISEÑO ESTRUCTURAL PARA ALCANTARILLAS DISEÑO ESTRUCTURAL PARA ALCANTARILLAS CIRCULARES, ABOVEDADAS Y ARCOSCIRCULARES, ABOVEDADAS Y ARCOS

Este diseño comprende los siguientes pasos básicos, basados en el criterio AASHTO :

1) Cargas2) Compresión3) Área de acero corrugado4) Resistencia al manejo e instalación5) Resistencia de las juntas

1) CARGASCARGAS

Principalmente influyen las siguientes cargas:

a) Carga Muerta.- Es la carga que ejerce el material sobre la estructura.

b) Carga Viva.- Es la carga que se ejerce sobre la estructura al paso de los vehículos.


FORMET

INDICE

CARGA VIVA (Cv) para HS-20CARGA VIVA (Cv) para HS-20

Para Ht < 1.05 m

Cv = Kg/m2

Para 1.05 < Ht < 3.66 m

Cv = Kg/m2

Para Ht > 3.66 m

Cv = 0


7280 ( 1.75 Ht )2

En las fórmulas anteriores, 7280 es la carga que se produce al pasar una rueda del eje trasero de un camión HS-20 y el 1.75 es la proporción en que se distribuye la carga concentrada en el suelo compactado. El 14560 corresponde a la carga total del eje posterior y se considera que la separación entre las ruedas de éste es de 1.83 m (ver figura 4).

La carga viva se puede determinar también por medio de la gráfica de la figura 5.

CARGA MUERTA (Cm)CARGA MUERTA (Cm)

Cm = HtKg/m2

Donde: =Peso específico del suelo compactado (Kg/m3).Ht =Altura del terraplén sobre la estructura (m).

145601.75Ht (1.83+1.75Ht)


FORMET

INDICE

2)2) COMPRESIÓN "C"COMPRESIÓN "C"

Compresión es la presión total (Kg/m) y se calcula de la manera siguiente:

C = (Cv + Cm )


3) ÁREA DE ACERO "A"3) ÁREA DE ACERO "A"

A =

para arcos:

fc =

D2

Cfc

fb4

Donde:

C = Compresión (Kg/m)

Cv = Carga Viva (Kg/m2)

Cm = Carga Muerta (Kg/m2)

D = Diámetro o Luz (m)

Donde:

A = Área de acero (cm2/m)


fc = Esfuerzo de diseño (Kg/cm2), se obtiene de la Tabla No. 1.


FORMET

INDICE

4) RESISTENCIA AL MANEJO E INSTALACIÓN4) RESISTENCIA AL MANEJO E INSTALACIÓN

El factor de flexibilidad "FF" que se utiliza, es para asegurar suficiente rigidez en la estructura para resistir el riesgo durante el embarque, instalación y relleno de la alcantarilla.

I = ( cm4/cm )

Donde:

I = Momento de inercia de la sección requerido (cm4/cm)

D = Diámetro (cm)

E = Módulo de elasticidad del acero 2.1 x 106 Kg/cm2

FF = Factor de flexibilidad = 0.112 cm/Kg corrugación 6" x 2"


D2

EFF


FORMET

INDICE


5) RESISTENCIA DE JUNTAS "Rj"5) RESISTENCIA DE JUNTAS "Rj"

La resistencia de las juntas debe ser un valor último, el factor de seguridad

considerado es 3.0.

Rj = C FS

Donde:

Rj = Resistencia de juntas (Kg/m)


FS = Factor de seguridad = 3.0


FORMET

INDICE


TABLA No. 1TABLA No. 1

Valores del esfuerzo de diseño ( fc ) de acuerdo con el diámetro o luz de las alcantarillas seccionales; corrugación 6" x 2".

DIÁMETRO ESFUERZO ESF. DEO LUZ ÚLTIMO (fb) DISEÑO (fc)

m Kg/cm2 Kg/cm2



FORMET

INDICE

7280 Kg 7280 Kg1.83 m

Ht

1.75 Ht

1.75 Ht

1.75 Ht

1.83 + 1.75 Ht

1.75 Ht

7280 Kg 7280 Kg1.83 m

Ht

Figura 4


FORMET

INDICEFigura 5

2000 4000 6000 8000 1000000

1

2

3

4

5

CARGA MUERTA

CARGA TOTAL = CARGA VIVA + CARGA MUERTA

CARGA VIVA = HS - 20

CARGA UNITARIA (Kg/m2 )

ALT

UR

A D

EL

TE

RR

AP

LÉ

N S

OB

RE

LA

AL

CA

NT

AR

ILL

A (

m)


ALCANTARILLA SECCIONAL ALCANTARILLA SECCIONAL SUPERCLARO, DISEÑO SUPERCLARO, DISEÑO

ESTRUCTURALESTRUCTURAL

88

CARGA VIVA

LUZ MÁXIMA

FLECHA

INDICE

FORMET

INDICE

El criterio de diseño para una estructura superclaro, está basado en el

diseño convencional de estructuras de acero corrugado según AASHTO,

con algunas modificaciones.

Se reemplaza D (diámetro o luz) por Rt (radio de tapa) en todas las

fórmulas que se utilicen.

ALCANTARILLA SECCIONAL SUPERCLARO, DISEÑO ESTRUCTURALALCANTARILLA SECCIONAL SUPERCLARO, DISEÑO ESTRUCTURAL

DISEÑO ESTRUCTURAL PARA DISEÑO ESTRUCTURAL PARA ALCANTARILLAS SUPERCLAROSALCANTARILLAS SUPERCLAROS

FORMET

INDICE

CARGA VIVA (Cv) para HS-20

Para Ht < 1.05 m

Cv = Kg/m2

Para 1.05 < Ht < 3.66 m

Cv = Kg/m2

Para Ht > 3.66 m

Cv = 0


DISEÑO

1) CARGAS

Principalmente influyen las siguientes cargas:

7280 ( 1.75 Ht )2

145601.75Ht (1.83+1.75Ht)

CARGA MUERTA (Cm)Cm = Ht Kg/m2

Donde: = Peso específico del suelo compactado ( Kg/m3 ).

Ht = Altura del terraplén sobre la estructura ( m ).


FORMET

INDICE

C = (Cv + Cm ) Rt

Donde:


Cv = Carga Viva (Kg/m2)

Cm = Carga Muerta (Kg/m2)

Rt = Radio de tapa (m)



2 ) COMPRESIÓN "C"

FORMET

INDICE

A =

Donde:

A = Área de acero ( cm2/m )

C = Compresión ( Kg/m )

FS = Factor de Seguridad = 2

Fy = Esfuerzo de cedencia del acero

2320 Kg/cm2

C x FS Fy



3) ÁREA DE ACERO “A”

FORMET

INDICE

Determinación del diámetro límite “Dl”

Dl =

Donde:

Dl = Diámetro límite (cm)

R = Radio de giro de la sección de acero (cm)

K = Factor de rigidez del suelo de 0.22 a 0.44


Fu = Esfuerzo de tensión del acero 2950 Kg/cm2

RK

24 EFu



4) PANDEO

FORMET

INDICE

Para 2Rt > Dl

Fc = Kg/cm2

Donde:

A = Área de acero req. (cm2/m)FS = Factor de Seguridad = 2.0

ESFUERZO CRÍTICO DE PANDEO “Fc”

Para 2Rt < Dl

Fc = Fu - Kg/cm2 12E K (2 Rt) 2

R

Fu2 K (2 Rt) 2

48 E R

Para los casos anteriores:

Si Fc > 2320 Kg/cm2 El pandeo no es crítico

Si Fc < 2320 Kg/cm2 Se debe recalcular el área de acero requerida, sustituyendo Fc por Fy por lo tanto:

A = C x FS Fc



FORMET

INDICE

Los esfuerzos longitudinales aislan 80° del arco superior de la estructura, y el factor de flexibilidad

está basado en un ángulo de 180°. Entonces podemos reducir esto en un factor de (80/180)2,

quedando la ecuación como sigue:

FF = I =

Donde:

Rt = Radio de la tapa (cm)


I = Momento de inercia (cm4/cm)

FF = Factor de flexibilidad

= 0.112 cm/Kg corrugación 6” x 2”

( 2 Rt )2

5 E I( 2 Rt )2

5 E FF



5) FACTOR DE FLEXIBILIDAD “FF”

FORMET

INDICE

Rj = C FS

Donde:

Rj = Resistencia de juntas (Kg/m)


FS = Factor de Seguridad = 3.0



6) RESISTENCIA DE JUNTAS “Rj”

FORMET

INDICE

CARACTERÍSTICAS DE LAS PLACASCARACTERÍSTICAS DE LAS PLACAS


LARGO TANGENTEEJE NEUTRO

R = 2

8.6

152.4

6”

DIMENSIONES EN mm

50.8

2”

C

T

FORMET

INDICE

CARACTERÍSTICAS DE LAS PLACASCARACTERÍSTICAS DE LAS PLACASPROPIEDADES FÍSICAS DE LAS PLACAS SECCIONALES PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS PLACAS SECCIONALES FORMETFORMET

Para corrugación de 6” x 2”

TABLA No. 2

*Por cm de proyección horizontal sobre el eje neutro

ESPESOR MÓDULO ÁREA de la MOMENTO RADIOT SECCIÓN SECCIÓN DE INERCIA DE GIRO

Mm cm3 * cm2 * cm4 * cm12 2.66 0.3703 0.3294 0.9898 1.73210 3.42 0.4722 0.4239 1.2798 1.7378 4.18 0.5729 0.5184 1.5748 1.7427 4.67 0.6381 0.5799 1.7698 1.7485 5.45 0.74 0.6772 2.0811 1.7533 6.23 0.8406 0.7742 2.3074 1.761 7.01 0.9406 0.8717 2.7186 1.765

CALIBRE


FORMET

INDICE

CARACTERÍSTICAS DE LAS PLACASCARACTERÍSTICAS DE LAS PLACAS

Resistencia de juntas ( Kg/m )

TABLA No. 3

4 TORNILLOS 6 TORNILLOS 8 TORNILLOSPOR CADA 30.5 cm POR CADA 30.5 cm POR CADA 30.5 cm

12 62 49610 92 2568 120 5287 138 3845 166 6563 196 4161 214 272 268 256 289 120

CALIBRE


Y

D

.1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 1.0 1.1 1.2

.1

.2

.3

.4

.5

.6

.7

.8

.9

1.0

p/P

a/A

r/R

p/P a/A r/R

DISEÑO HIDRÁULICODISEÑO HIDRÁULICO

99

INDICE

FORMET

INDICE


DISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLASDISEÑO HIDRÁULICO DE ALCANTARILLAS

ÁREA HIDRÁULICA

El cálculo del área hidráulica de las alcantarillas es semejante al de los puentes, es decir, que permita el paso del máximo caudal de agua sin causar deterioros al camino y a la obra misma.

Existen cinco (5) procedimientos para el cálculo hidráulico de una alcantarilla:

a) Por comparación

b) Empírico

c) Sección y pendiente

d) Precipitación pluvial

e) Racional

FORMET

INDICE


El procedimiento Empírico o de Talbot está bastante generalizado y se emplea

cuando no existen datos de gasto máximo y precipitación pluvial de la zona. Este

método se basa en fórmulas empíricas que toman en cuenta el área por drenar y un

coeficiente que depende de las características topográficas de la cuenca, la fórmula

utilizada es la siguiente:

A = 0.183 C 4 H3 (m2)

Donde:

A = Área hidráulica que deberá tener

la alcantarilla (m2)

H = Superficie a drenar (hectáreas)

C = Coeficiente (según tabla)

TIPO DE TERRENO CMontañoso y escarpado 1.0Con mucho lomerío 0.8Con lomerío 0.6Muy ondulado 0.5Poco ondulado 0.4Casi plano 0.3Plano 0.2


FORMET

INDICE


MÉTODO DE SECCIÓN Y PENDIENTE

Consiste en determinar el gasto del cauce por medio de secciones hidráulicas

definidas y con la pendiente del arroyo. Con los datos anteriores y utilizando la

fórmula de Manning, se obtiene la velocidad y a la vez el gasto que registra la

alcantarilla:

V = R2/3 S1/2 Q = AV1

n

Donde:

V = Velocidad del agua (m/seg)

R = Radio hidráulico = A / P (m)

S = Pendiente (m/m)n = Coeficiente de rugosidad de ManningA = Área de la sección (m2)P = Perímetro mojadoQ = Gasto (m3/seg)


FORMET

INDICE


Donde:

Q = Gasto (m3/seg)A = Área tributaria (hectáreas)I = Precipitación pluvial en cm/hora correspondiente a un aguacero de 10 min. de duración total.S = Pendiente del terreno (m/Km)C = Coeficiente que depende de la clase de terreno de la cuenca y tiene los valores siguientes:

MÉTODO DE PRECIPITACIÓN PLUVIAL

Consiste en determinar el gasto del cauce conociendo la precipitación pluvial, el área a drenar, la topografía del terreno y el tipo de suelo. Se emplea la fórmula de Burki-Ziegler y se obtiene el gasto máximo de la alcantarilla debido a un aguacero intenso:

Q = 0.022 C I A 4 S/A

Calles pavimentadas 0.75

Zonas con parques y 0.30 calles con pavimento flexible

Terrenos de cultivo 0.25


FORMET

INDICE


MÉTODO RACIONAL

Se determina el gasto con la fórmula siguiente:

Q = 27.52 C I A

Donde:

Q = Gasto (litros/ seg)

C = Coeficiente de escurrimiento

I = Intensidad de la precipitación correspondiente

al tiempo de concentración (cm/hora)

A = Área a drenar (hectáreas)

El método racional es confiable para cuencas menores de 400 Ha. Los valores de

“C” son los siguientes:

Pavimentos flexibles 0.75 - 0.95 Suelos impermeables 0.40 - 0.65

Pavimentos rígidos 0.70 - 0.90 Suelos poco permeables 0.15 - 0.40

Suelos medio permeables 0.05 - 0.20


FORMET

INDICE


Cuando se emplea el método de sección y pendiente, el de precipitación pluvial o el racional, lo que obtenemos es el gasto que llega a la alcantarilla. Por lo tanto es necesario calcular el área hidráulica de la misma para dar paso a ese gasto.

Generalmente, al proyectar las obras de drenaje se acostumbra considerar el área hidráulica de éstas de manera que nunca trabajen como conducto lleno ya que ello supone que el nivel de agua se eleva a la entrada de la alcantarilla, lo que traería como consecuencia inundaciones de los terraplenes adyacentes.


FORMET

INDICE


CÁLCULO DEL DIÁMETRO DE LA ALCANTARILLA

Forma de calcular el diámetro de la alcantarilla para que ésta trabaje a un tirante “Y”.

Ejemplo 1:Calcular el diámetro “D” de un tubo, si el tirante máximo (y) es 0.4D, el gasto (q) a drenar es 2 m3/seg y la velocidad (v) permitida es de 1.5 m/seg. y Den el gráfico =0.336 , = 0.9

V = = 1.67 m/seg Q = = 5.95 m3/seg

A = = 3.57 m2 D = 2.13 m

Q = Gasto a tubo llenoV = Velocidad a tubo llenov = Velocidad con un tirante “y”q = Gasto con un tirante “y”

= 0.4

qQ

vV

1.50.9

20.336

QV


FORMET

INDICE

Donde:

R = radio hidráulico del tubo llenoP = perímetro mojado del tubo llenoa = área mojada del tubo con tirante “y”r = radio hidráulico del tubo con tirante “y”p = perímetro mojado del tubo con tirante “y”A = área mojada del tubo lleno


Ejemplo 2:Se desea cambiar un tubo con diámetro D1 = 1.2 m que lleva agua con tirante y1 = 0.9 m, por otro que lleve el mismo caudal, a la misma velocidad, pero con tirante y = 0.4 D. Calcular el diámetro D.

= = 0.75 = 0.805

A1 = 1.13 m2 a1 = 0.805 x 1.13 = 0.91 m2

= 0.4 = 0.37

por lo tanto: A = = 2.46 m2 D = 1.77 m

y1

D1

0.91.2

a1

A1

yD

0.910.370

a1

A


FORMET

INDICE


ALCANTARILLAS ANIDABLE Y ATORNILLABLEALCANTARILLAS ANIDABLE Y ATORNILLABLE

C O R R U G A C I O N2 2/3" x 1/2"

CIRCULAR ABOVEDADA

0.024 0.026


4.57

0.028

D I A M E T R O S (m)

2.13

0.032

3.05

0.03

C O R R U G A C I O N6" X 2"

1.52

0.033

COEFICIENTE DE RUGOSIDAD DE MANNING (n)COEFICIENTE DE RUGOSIDAD DE MANNING (n)


10 100 1000 10000 100000

10

20

30

40

50

0

5

DU

RA

BIL

IDA

D (

AN

OS

)

RESISTIVIDAD (R) ohm-cm

30405060

65

70PH 7.3

MAYOR DE 7.3CUANDO PH ES

CUANDO PH ESMENOR DE 7.3

DURABILIDADDURABILIDAD1010

INDICE

GRAFICA PARA ESTIMAR LA VIDA GRAFICA PARA ESTIMAR LA VIDA

DE LA ALCANTARILLA DE ACERODE LA ALCANTARILLA DE ACERO

FORMET

INDICE

DURABILIDADDURABILIDAD

En el diseño de alcantarillas de acero corrugado debemos considerar la vida útil de

las mismas.

Para calcular la durabilidad de estas estructuras se toman en cuenta dos factores

ambientales que son: la concentración de ion-hidrógeno (PH) y la resistividad

eléctrica del lugar y de los materiales de relleno.

La concentración de ion-hidrógeno (PH) del suelo y del agua indica el grado de

acidez o alcalinidad. La resistividad eléctrica indica la cantidad relativa de sales

solubles. Con estos valores es posible determinar la probable duración, en servicio,

de las alcantarillas de acero corrugado en una ubicación dada.

DURABILIDAD

FORMET

INDICE

Años = 1.84 R0.41 cuando PH > 7.3

Años = 17.24 (Log R - Log (2160-2490 Log PH)

cuando PH < 7.3

De manera más práctica se puede determinar la durabilidad utilizando la gráfica de la

figura 6.

El valor de la resistividad para entrar a la gráfica será el mínimo obtenido en las

determinaciones efectuadas a los materiales existentes en la obra. Los años que

obtenemos en el eje vertical de la gráfica son la duración de una alcantarilla calibre

16 de lámina galvanizada hasta que sea perforada por corrosión. Para aumentar la

vida de una alcantarilla de lámina galvanizada, es necesario aumentar el calibre o

aplicar una capa de revestimiento bituminoso.


FÓRMULAS PARA DETERMINAR LA DURABILIDAD

FORMET

INDICE

Para estimar la vida de una alcantarilla, en calibre diferente al 16, los años obtenidos en la gráfica mencionada anteriormente se multiplican por el factor correspondiente al calibre considerado, según se muestra a continuación: .

REVESTIMIENTOS

Los revestimientos de asfalto son efectivos para proteger el exterior de una

alcantarilla de acero galvanizado, proporcionando una duración adicional de 25

años, aproximadamente. Los revestimientos en el interior son satisfactorios en flujos

no abrasivos proporcionando de 6 a 10 años adicionales de duración.

También se puede aplicar un revestimiento de asfalto interior liso, lo cual se hace en

casos especiales, con lo que los años de duración adicionales se incrementan, de

acuerdo con la pendiente y condiciones abrasivas, entre 15 y 35 años.

FACTORES DE CORRECCIÓN

CALIBRE 14 12 10 8FACTOR 1.3 1.8 2.3 2.8


FORMET

INDICE

GRÁFICA PARA ESTIMAR LA VIDAGRÁFICA PARA ESTIMAR LA VIDADE LA ALCANTARILLA DE ACERODE LA ALCANTARILLA DE ACERO

10 100 1000 10000 100000

10

20

30

40

50

0

5

DU

RA

BIL

IDA

D (

AN

OS

)

RESISTIVIDAD (R) ohm-cm

3.04.05.06.06.5

7.0PH 7.3MAYOR DE 7.3

CUANDO PH ES

CUANDO PH ESMENOR DE 7.3

Figura 6


INSTALACIÓNINSTALACIÓN1111

INDICE

FORMET

INDICE

INSTALACIÓNINSTALACIÓN

RECOMENDACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE RECOMENDACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE PLANTILLA Y RELLENOS DE ALCANTARILLAS METÁLICASPLANTILLA Y RELLENOS DE ALCANTARILLAS METÁLICAS

PREPARACIÓN DE LA BASE DE CIMENTACIÓN

Para obtener una mayor eficiencia y duración de las alcantarillas, es necesario que se coloquen sobre una base firme que distribuya uniformemente las cargas. Esto se logra colocando una capa de material con el espesor necesario, de acuerdo al tipo de suelo del sitio de la construcción, la cual deberá de compactarse adecuadamente.

Al terminar el proceso de cimentación, se procede a darle una curvatura similar al diseño de la alcantarilla, de tal forma que, al colocar ésta, su parte inferior quede perfectamente apoyada.

El espesor de la base de cimentación en el centro de la obra no deberá ser menor de 20 cm.

FORMET

INDICE


20 cm mín.

EN TERRENO FIRME

Cuando la alcantarilla se va a colocar sobre un terreno firme, la base de cimentación constará de una capa de material con características de subrasante, compactado al 90% AASHTO estándar.


FORMET

INDICE


Terreno BlandoTerreno Rocoso

Base de cimentación

EN TERRENO IRREGULAR

Cuando la cota de colocación de la alcantarilla quede sobre un suelo irregular (con zonas blandas y zonas rocosas), la base de la cimentación deberá ser construida lo más uniforme posible.

Un método para corregir esta deficiencia consiste en excavar a todo lo largo de la estructura con un ancho y espesor suficiente y proceder a rellenar utilizando material con características de subrasante, compactado al 90% AASHTO estándar


FORMET

INDICE


EN TERRENO BLANDO

Cuando se encuentra material blando e inestable en la cota de colocación de la alcantarilla, deberá hacerse una excavación a todo lo largo de la estructura con un ancho de 3D y un espesor de 60 cm, se rellenará con grava-arena, piedra triturada o con algún otro material adecuado con un tamaño máximo de agregado de 7 cm. El material se apisona hasta obtener el 90% AASHTO estándar.

D

RELLENO GRANULAR 60 cm

3 DMáx. D + 122 cm


FORMET

INDICE


EN ROCA

Cuando se encuentra roca en la cota de desplante, deberá hacerse una excavación a todo lo largo de la estructura con un ancho D+30 cm y un espesor de 30 cm, mínimo, y de 0.75D, máximo. Se rellena con material de calidad subrasante, apisonando hasta alcanzar el 90% AASHTO estándar.

D

Tierra bien apisonada30 cm, Mín0.75D, Máx

D + 30 cm


FORMET

INDICE

RECOMENDACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE RECOMENDACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE PLANTILLA Y RELLENOS DE ALCANTARILLAS METÁLICAS.PLANTILLA Y RELLENOS DE ALCANTARILLAS METÁLICAS.


CANAL “J” PARA CIMENTACION DE ARCO SECCIONALCANAL “J” PARA CIMENTACION DE ARCO SECCIONAL

FORMET

INDICE

RECOMENDACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE RECOMENDACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE PLANTILLA Y RELLENOS DE ALCANTARILLAS METÁLICAS.PLANTILLA Y RELLENOS DE ALCANTARILLAS METÁLICAS.

CANAL “J” PARA CIMENTACIÓN DE ARCO SECCIONALCANAL “J” PARA CIMENTACIÓN DE ARCO SECCIONAL

LA RESULTANTE DEBE INTERSECTAR LA RESULTANTE DEBE INTERSECTAR

EN EL TERCIO MEDIO DE LA BASE.EN EL TERCIO MEDIO DE LA BASE.

LA PRESIÓN DE LA BASE NO DEBE EXCEDER LA PRESIÓN DE LA BASE NO DEBE EXCEDER

DE LA CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO.DE LA CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO.

REPRESENTACIÓN DE LAS FUERZASREPRESENTACIÓN DE LAS FUERZAS

ACTUANTES QUE SE PRESENTAN ENACTUANTES QUE SE PRESENTAN EN

LAS BASES DE CIMENTACIÓN.LAS BASES DE CIMENTACIÓN.


FORMET

INDICE


APOYO EN ESQUINAS

Para alcantarillas abovedadas, el material que servirá de apoyo a las placas esquineras o “riñones” de la alcantarilla, deberá de ser de buena calidad, tal como grava, arena de río, roca triturada o suelo-cemento; procediéndose a compactar hasta lograr un 95% AASHTO estándar.

Esto es de suma importancia, ya que es precisamente en estos puntos donde se presentan los máximos esfuerzos de la estructura; por lo que, si el material no se encuentra lo suficientemente compactado, pudieran originarse fallas en la alcantarilla, ocasionando, quizás, el colapso de la misma.

90% AASHTO STD.

90% AASHTOSTD,

95% AASHTOSTD,


FORMET

INDICE


RELLENO LATERAL

El relleno lateral se debe llevar a cabo utilizando material con características de subrasante, colocándose en capas horizontales de 15 a 20 cm, alternadas a cada lado de la estructura, de tal forma, que en todo momento la altura sea la misma en ambos lados de la alcantarilla. A cada capa se le apisona hasta lograr una compactación del 90% AASHTO estándar, para lo cual se recomienda el uso de equipo manual o mecánico liviano.

NOTA :Para lograr la compactación especificada en los casos anteriores es necesario que el material tenga su humedad óptima, la cual es determinada por pruebas de laboratorio.


FORMET

INDICE


RELLENO DE ALCANTARILLAS EN PROYECCIÓN

Para la colocación del material de relleno se sigue el proceso anteriormente mencionado, debiéndose de considerar un ancho de 3D en la cota de la corona de la alcantarilla.

3 VECES EL DIÁMETRO DEL TUBO

SUPERFICIEDEL SUELO

EN PROYECCION

DIÁMETRO


FORMET

INDICE


RELLENO DE ALCANTARILLAS EN ZANJAS

El ancho de la zanja para alojar la alcantarilla debe ser de 30 a 60 cm más grande que el diámetro de la misma. Esto es para efectuar un correcto apisonamiento del material de relleno.

D+30 a 60 cm

EN ZANJA

DIÁMETRO

RELLENO SOBRE LA CORONA DE LA ALCANTARILLA

El relleno sobre la corona se realiza de la misma forma que los rellenos laterales, hasta una altura mínima especificada; a partir de este nivel se podrá utilizar equipo de compactación convencional.


FORMET

INDICE


Frecuentemente, durante la etapa de construcción, las alcantarillas son sometidas a cargas mucho más elevadas que las especificadas, por esta razón será necesario protegerlas durante este período de tiempo mediante la construcción de un terraplén más alto que el normal y el cual se eliminará una vez desaparecidas las cargas.

El espesor adicional de terraplén protector dependerá directamente de la carga trasmitida por la rueda del equipo empleado, así como de su frecuencia.

+

+

+

+

+ + +

+ + +

+ + +

+ + +

EQUIPO PESADO

DE CONSTRUCCION

TERRAPLÉNADICIONAL

TEMPORAL

TERRAPLÉN

NORMAL

ALCANTARILLA

ESPESOR DE 0.90

A 1.20 m

PROTECCIÓN DURANTE LA CONSTRUCCIÓN


FORMET

INDICE

A) Material

Para este tipo de obras se utiliza material de relleno que cumpla con la norma AASHTO M-145 (Clasificaciones A-1, A-2 o A-3).

La clasificación A-1: Incluye materiales bien graduados, formados por fragmentos de piedra o grava, arena gruesa, arena fina y un aglomerante no plástico o poco plástico. También incluye fragmentos de piedra, grava, arena gruesa, piedra volcánica, etc., sin aglomerante.

La subclasificación A-1a: Incluye aquellos materiales que consisten, predominantemente, de arena gruesa, ya sea con o sin aglomerante.

+

+

+

+

CARACTERÍSTICAS GRANULOMÉTRICAS Y DE PLASTICIDAD PARA MATERIALES A-1( A-1a y A-1b )

ESPECIFICACIONES DE RELLENO PARA ESPECIFICACIONES DE RELLENO PARA SUPERCLAROSSUPERCLAROS

10 (2.000) mm 50 máx. -40 (0.420) mm 30 máx. 50 máx.

200 (0.075) mm 15 máx. 25 máx.EL MATERIAL QUE PASA LAMALLA No. 40 DEBE TENER:

ÍNDICE DE PLASTICIDAD 6 máx 6 máx.

% PASANDO LA MALLA No. A-1a A-1b


FORMET

INDICE

La clasificación A-2: Incluye materiales granulares, los cuales en su granulometría tienen un 35% máximo que pasa la malla No. 200. Estos materiales están compuestos de grava y arena gruesa, con un contenido de partículas finas e índice de plasticidad que excede a los del grupo A-1 y arena fina con un contenido de sedimentos no plásticos que excede a los del grupo A-3.

+

+

+

+

CARACTERÍSTICAS GRANULOMÉTRICAS Y DE PLASTICIDAD PARA MATERIALES A-2( A-2-4 y A-2 -5 )


10 (2.000 mm) - -40 (0.420 mm) - -200 (0.075 mm) 35 máx. 35 máx.

EL MATERIAL QUE PASA LAMALLA No. 40 DEBE TENER:

LÍMITE LÍQUIDO 40 máx. 41 mín. ÍNDICE DE PLASTICIDAD 10 máx. 10 máx.

% PASANDO LA MALLA No. A-2-4 A-2-5


FORMET

INDICE

La clasificación A-3: Incluye arenas finas de playa o desierto sin finos arcillosos o con una pequeña cantidad de sedimentos no plásticos, incluye también mezclas depositadas por ríos, compuestas por arenas finas pobremente graduadas y cantidades limitadas de arena gruesa y grava.

+

+

+

+

CARACTERÍSTICAS GRANULOMÉTRICAS Y DE PLASTICIDAD PARA MATERIALES A-3


10 (2.000 mm) -40 (0.420 mm) 50 mín

200 (0.075 mm) 10 máx.

% PASANDO LA MALLA No. A-3

ÍNDICE DE PLASTICIDAD No plástico

Equivalente de arena: De equivalente de arena 30% mínimo. Con 100% pasando la malla de 3” y con un 35% a un 100% pasando la malla No. 4.


FORMET

INDICE

B) Colocación del Relleno y Compactación

El relleno que tenga los requisitos especificados, deberá ser colocado en capas horizontales, uniformes, que no excedan de 20 cm de espesor antes de la compactación.

El material de relleno deberá colocarse uniformemente en ambos lados de la estructura para evitar presión lateral desequilibrada.

Cada capa de relleno deberá tener su humedad óptima y se compactará al 90% AASHTO modificada.

No deberán usarse métodos de compactación que causen distorsión en la estructura.

Es absolutamente esencial supervisar continuamente y controlar la distorsión en la estructura. Deberá establecerse una medida efectiva de chequeo y hacerlo con regularidad durante la operación de relleno.



FORMET

INDICE

Cuando el relleno ha alcanzado una elevación de 60 a 90 cm antes del nivel de la corona de la estructura, colocar un arco de tierra de 20 cm, máximo, sobre ésta compactando dicha capa y las siguientes manualmente o con equipo ligero, tal como Dozer D-4; equipo más grande no deberá proseguir más arriba de esta altura, mientras no se alcance la altura mínima de terraplén (Ht mín). Una vez alcanzada ésta última se podrá continuar el relleno usando equipo de compactación convencional.

+

+

+

+

Compactar con equipo ligero esta capa y las siguientes, hasta alcanzar la altura de terraplén (Ht) mínima

60 cm mín.90 cm máx.

20 cm mín.

Nivel de CoronaHt mín.

Nivel de Subrasante

Compactar conequipo

convencional



FORMET

INDICE

ESPACIAMIENTO MÍNIMO PERMISIBLEESPACIAMIENTO MÍNIMO PERMISIBLEPARA INSTALACIONES EN BATERIAPARA INSTALACIONES EN BATERIA

DIÁMETRO S

Hasta 0.60 m 0.30 mde 0.60 a 1.80 m La mitad del diámetro del tubode 1.81 a 4.60 m 0.90 m

D I Á M E T R O ESPACIAMIENTO MÍNIMO “S” (M)


FORMET

INDICE

LUZ S

ESPACIAMIENTO MÍNIMO PERMISIBLEESPACIAMIENTO MÍNIMO PERMISIBLEPARA INSTALACIONES EN BATERIAPARA INSTALACIONES EN BATERIA

Hasta 0.60 m 0.30 mde 0.60 a 1.80 m Un tercio de la luzde 1.81 a 4.60 m 0.90 m

L U Z ESPACIAMIENTO MÍNIMO “S” (m)


FORMET

INDICE

S

ESPACIAMIENTO MÍNIMO PERMISIBLEESPACIAMIENTO MÍNIMO PERMISIBLEPARA INSTALACIONES EN BATERÍAPARA INSTALACIONES EN BATERÍA

ESPACIAMIENTO MÍNIMO "S" ENTRE ARCOS 0.60 mESPACIAMIENTO MÍNIMO "S" ENTRE SUPERCLAROS 0.90 m


FORMET

INDICE

ARMADO DE ALCANTARILLAS ARMADO DE ALCANTARILLAS METÁLICASMETÁLICAS

A) RECOMENDACIONES PARA ALCANTARILLAS ANIDABLES CIRCULARES

1. El armado se inicia siempre de aguas abajo hacia aguas arriba. Colocando la primera corrugación del 2° fondo sobre la última corrugación del 1er fondo, y así sucesivamente, hasta instalar completamente toda la base. 2. La primera sección de tapa se coloca a mediación del 1° y el 2° fondo, debiendo encajar los resaques o pestañas perfectamente. 3. Para un mejor armado se aprietan las secciones por medio de un tensor, debiendo ensamblar correctamente el borde con el resaque o pestaña. Al mismo tiempo se colocan los ganchos de fijación, cuya función es la de mantener la unión entre tapa y fondo.


FORMET

INDICE


4. Finalmente se colocan las medias secciones de tapa en los extremos de la alcantarilla.

ELEMENTOS DE FIJACIÓN

Para diámetros de 0.45 m a 0.90 m:Se utiliza un gancho bastón, el cual se inserta por la parte interior.

Para diámetros de 1.05m a 1.83 m:Se utiliza un gancho serpiente-bastón, el cual debe insertarse por la parte exterior, apretando la tuerca hasta que ajuste.


FORMET

INDICE


B) RECOMENDACIONES PARA ALCANTARILLAS ANIDABLES ABOVEDADAS 1. El armado se inicia siempre de aguas abajo hacia aguas arriba, colocando la 1er

corrugación del 2° fondo sobre la última corrugación del 1er fondo, y así sucesivamente hasta instalar toda la base.

2. La primer tapa se coloca a mediación del 1° y el 2° fondo, debiendo encajar los

resaques o pestañas de las tapas con los del fondo.

3. Para un mejor armado se aprietan las secciones por medio de un tensor, debiendo ensamblar correctamente el borde con el resaque o pestaña.

4. Para mantener la unión se utiliza un gancho serpiente-bastón con rosca. El cual

debe insertarse por la parte exterior, apretando la tuerca hasta que ajuste.

GANCHO SERPIENTE BASTON SECCION DE ALCANTARILLAABOVEDADA ANIDABLE


FORMET

INDICE


C) RECOMENDACIONES PARA ALCANTARILLAS ATORNILLABLES CIRCULARES Y ABOVEDADAS

1. El armado se inicia siempre de aguas abajo hacia aguas arriba. Colocando la primera corrugación del 2° fondo sobre la última corrugación del 1er fondo, y así sucesivamente, hasta instalar completamente toda la base. 2. La primera sección de tapa se coloca a mediación del 1° y el 2° fondo, debiendo coincidir las perforaciones del fondo con las de la tapa para colocar los tornillos de unión entre ambas piezas. 3. Continuar con el paso No. 2 hasta completar la longitud de la obra. 4. Finalmente se colocan las medias secciones de tapa en los extremos de la alcantarilla.


FORMET

INDICE


ELEMENTOS DE FIJACIÓN

Tornillos de 3/8” , grado 5, según norma ASTM A-449.

TORQUE

Se recomienda un torque de 3.5 Kg.-m (25 Lb-pie).

TORNS.. 3/8 ØGR. 5

JUNTA SIMPLE JUNTA DOBLEJUNTA SIMPLE JUNTA DOBLE


FORMET

INDICE


D) RECOMENDACIONES PARA ALCANTARILLAS SECCIONALESY SUPERCLAROS

Para llevar a cabo un buen armado de alcantarillas seccionales se recomienda seguir las indicaciones siguientes:

1. Una brigada compuesta por 7 personas se considera como aceptable para llevar a cabo un eficiente armado de alcantarillas seccionales. 2. Hacer una distribución de las piezas (hojas) a un lado de donde se colocarán de acuerdo con los planos de armado y en función de los colores que se indican. 3. Comprobar con el residente de la obra el lugar exacto y la alineación de la alcantarilla, así mismo, la plantilla donde quedará instalada deberá de estar perfectamente compactada.

En el caso de arcos y superclaros de flecha alta o flecha baja se deberán checar los niveles de desplante de la cimentación y la correcta colocación del canal "J"; así como verificar que no haya desfazamiento entre cimentaciones, es decir, que una línea a 90° del inicio de una cimentación coincida con el inicio de la otra.


FORMET

INDICE


4. Iniciar el armado de las piezas de base en el sentido contrario a la corriente del agua, es decir, de aguas abajo hacia aguas arriba. 5. Se recomienda hacer el armado de toda la base para que se facilite la colocación de los tornillos y así apretarlos correctamente. Esto se realiza colocando un soporte debajo de las hojas para que una o dos personas puedan colocar los tornillos en la parte de la base y así ir bajándola hasta terminarla para, posteriormente, colocar las hojas laterales o de esquina y por último la tapa.

En el caso de arcos y superclaros de flecha alta o flecha baja se deberá de poner atención en el sentido del armado de la alcantarilla para evitar fallas en la unión de la tapa. 6. La colocación de las piezas de la parte superior de la alcantarilla, puede llevarse a cabo con una pequeña grúa de una tonelada o simplemente con la misma gente, realizando una maniobra sencilla por la parte exterior de la obra. Al hacer los movimientos para subir una hoja se debe de verificar que sea la hoja indicada y que las perforaciones estén en el sentido correcto a como se va llevando el armado, esto con el fin de evitar el tener que bajarla, corregir su posición y volver a subirla.


FORMET

INDICE


Una vez que se seleccione la hoja, basta sólo con presentarla, calzándola con unos barrotes para que permita meter las manos por debajo y así subirla deslizándola sobre las hojas que ya están colocadas; por la parte inferior, dos personas la reciben, al mismo tiempo que la van guiando hasta que coincidan las perforaciones, unas con otras, donde se pondrán los tornillos con sus respectivas tuercas. Se recomienda apretar los tornillos sólo hasta que estén todos colocados. Para maniobras por el interior de la obra se recomienda colocar andamios. 7. La correcta colocación de los tornillos es muy importante, ya que, en cualquier caso, la cabeza de los mismos deberá de quedar siempre sobre los valles, mientras que las tuercas quedarán sobre las crestas, es decir, un tornillo irá en un sentido mientras que el siguiente estará colocado en sentido contrario, y así sucesivamente.

8. Solamente en el caso de las alcantarillas seccionales superclaro se deberán de colocar los ángulos de refuerzo, espaciados según el proyecto, los cuales van atornillados a las crestas de las placas seccionales.


FORMET

INDICE


EQUIPO Y HERRAMIENTA NECESARIOS PARA EL ARMADO: 1). Grúa (opcional)2). 2 pistolas neumáticas (opcional)3). 6 ganchos de varilla de ½" Ø4). Barra de punta (la punta debe ser de 1" a ¼" Ø en un largo de 3").5). Barra de punta con base para dado.6). 2 llaves mixtas de 1 ¼".7). 2 dados de 1 ¼".8). 1 wincher.9). 1 torquímetro. ELEMENTOS DE FIJACIÓN Tornillos de ¾" Ø, grado 5, según norma ASTM A-449.

TORQUE

Se recomienda un torque de 13.8 a 41.4 Kg-m (100 a 300 Lb-pie).


FORMET

INDICE

DIMENSIONES DE LÁMINA DE ALCANTARILLA SECCIONALDIMENSIONES DE LÁMINA DE ALCANTARILLA SECCIONAL


FORMET

INDICE

TORNILLO PARA ALCANTARILLA SECCIONALTORNILLO PARA ALCANTARILLA SECCIONAL


COLOCACION DE TORNILLOSCOLOCACION DE TORNILLOS

LA TUERCA SE COLOCA EN LAS CRESTASLA TUERCA SE COLOCA EN LAS CRESTAS

Y LA CABEZA EN LOS VALLESY LA CABEZA EN LOS VALLES

FORMET

INDICE

SENTIDO D

E ARMADO

DE LA BASE

SENTIDO DE ARMADO

DE LA TAPA

FLUJO DEL

AGUA

SENTIDO DE ARMADO

DE LA TAPA

FLUJO DEL

AGUA

SENTIDO DE ARMADO

DE LA BASE

ILUSTRACION DE ARMADO DE ALCANTARILLA SECCIONALESILUSTRACION DE ARMADO DE ALCANTARILLA SECCIONALES

CIRCULAR Y ABOVEDADACIRCULAR Y ABOVEDADA

ABOVEDADAABOVEDADACIRCULARCIRCULAR


FORMET

INDICE

ESQUEMA DE ARMADO DE ALCANTARILLASECCIONAL CIRCULAR

3N 12'

7N 12'

7N 12'

7N 12'

7N 12'

7N 12'

3N 12'

7N 12'

7N 12'

7N 12'

7N 12'

7N 12'

3N 10'

7N 10'

7N 10'

7N 10'

7N 10'

7N 10'

3N 8'

7N 8'

7N 8'

7N 8'

7N 8'

7N 8'

12.81m (42 PIES)

2 ANILLOS DE 12', 1 DE 10' Y 1 DE 8'

EN

TR

AD

A

SA

LID

A

1N

SE

NT

IDO

DE

L A

RM

AD

O

3N

7N

7N

7N

7N7

N

2.90 Ø


6N 10’ 6N 12’ 6N 12’

6N 12’

6N 12’

6N 10’

6N 10’

6N 12’

7N 12’ 7N 12’

7N 12’ 7N 12’

3N 12’ 3N 12’3N 12’ 3N 10’

6N 12’ 6N 12’

6N 12’

6N 12’

6N 12’

6N 12’ 6N 12’

7N 12’7N 10’

3N 12’ 3N 12’3N 12’ 3N 10’

7N 12’7N 10’

6N 10’

T: 1.5 X 1

T: 1.5 X 1

SE

NT

IDO

DE

L A

RM

AD

OS

EN

TID

O D

EL

AR

MA

DO

6N6N

6N6N6N6N

6N6N7N7N

7N7N3N3N

2.542.54

3.91

3.9

1

SA

LID

AS

AL

IDA

EN

TR

AD

AE

NT

RA

DA

3 ANILLOS DE 12’ Y 1 DE 10’3 ANILLOS DE 12’ Y 1 DE 10’

14.03 m (46’)14.03 m (46’)

T: 1.5 X 1

T: 1.5 X 1

INDICE

ESQUEMA DE ARMADO ESQUEMA DE ARMADO

ALCANTARILLA SECCIONAL ALCANTARILLA SECCIONAL

ABOVEDADAABOVEDADA

CON CORTE PARA TALUD DE 1.5x1CON CORTE PARA TALUD DE 1.5x1

FORMET

INDICE

9.15m (30’)9.15m (30’)


1 ANILLO DE 12’, 1 DE 10’ Y 1 DE 8’1 ANILLO DE 12’, 1 DE 10’ Y 1 DE 8’

6 ESPACIOS @ 1.22 = 7.326 ESPACIOS @ 1.22 = 7.321.141.14 0.690.69

12’12’8’8’ 10’10’EN

TR

AD

AE

NT

RA

DA

3N 12’3N 12’ 3N 10’3N 10’ 3N 8’3N 8’

3N 10’3N 10’

5N 10’5N 10’ 5N 12’5N 12’

6N 10’6N 10’

7N 8’7N 8’

7N 8’7N 8’7N 10’7N 10’

6N 8’6N 8’

3N 8’3N 8’

7N 10’7N 10’

5N 10’5N 10’ 5N 12’5N 12’

3N 8’3N 8’3N 10’3N 10’

5N 8’5N 8’

7N 12’7N 12’

7N 12’7N 12’

6N 12’6N 12’

3N 12’3N 12’

3N 12’3N 12’

5N 8’5N 8’

8’8’ 10’10’ 12’12’

CA

NA

L “

J”

CA

NA

L “

J”

LADOLADO

ESQUINAESQUINA

““1”1” ““1”1”

RT

RTTAPATAPA

SE

NT

IDO

DE

L A

RM

AD

OS

EN

TID

O D

EL

AR

MA

DO

LADOLADO

ESQUINAESQUINA

ÁN

GU

LO

DE

Á

NG

UL

O D

E

RE

FU

ER

ZO

RE

FU

ER

ZO RLRLRERE

7N7N

5N5N 3N3N

50°50°

7N7N

6N6N

3N3N

80°80°

RI=

1.3

72

RI=

1.3

72

5N5N 3N3NRe = 3.998

Re = 3.998

RLRLRERE

SA

LID

AS

AL

IDA

ARMADO DE ALCANTARILLASECCIONAL ARMADO DE ALCANTARILLASECCIONAL SUPERCLARO FLECHA ALTASUPERCLARO FLECHA ALTA

FORMET

INDICE

ÁNGULOS DE REFUERZOÁNGULOS DE REFUERZO


INTERIOR DELINTERIOR DEL


0.690.691.221.22

SECCION “1 - 1”SECCION “1 - 1”

SA

LID

AS

AL

IDA


NOTA :NOTA :1.- ACOTS. EN MTS.1.- ACOTS. EN MTS.

2.-EL DIMENSIONAMIENTO DE LAS 2.-EL DIMENSIONAMIENTO DE LAS BASES DE CIMENTACION DEPENDE DEL BASES DE CIMENTACION DEPENDE DEL TIPO DE TERRENO EXISTENTE EN CADA TIPO DE TERRENO EXISTENTE EN CADA CASO EN PARTICULARCASO EN PARTICULAR

FORJAS METÁLICAS,FORJAS METÁLICAS,S.A. DE C.VS.A. DE C.V..

FORMETOFICINAS GUADALAJARADr. R. Michel 610, Col.Quinta VelardeSector Reforma C. Postal 44430 Tels. (52 3) 619-36-48 / 619-24-92Fax: 619-24-92Guadalajara, Jal.

FORMET OFICINA MATRIZ Y PLANTAAve. Nogalar # 300C.P. 66480 , A. Postal 336Tels.(52 8) 305-43-00 Fax: 305-43-08 Y 09San Nicolás de los Garza, N.L.

FORMETOFICINAS MEXICOAltadena # 20, Col. NápolesC.Postal 03810Tels. (52 5) 669-50-57 / 569-00-55Fax: 543-61-58,755-49-50México D.F.

UNA EMPRESA DEUNA EMPRESA DE

INGENIERIA DE PRODUCTOINGENIERIA DE PRODUCTO

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