CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS DE LA INSTALACIÓN EN PENDIENTE

...

[pic 5] (Ver tabla 1)

[pic 6]

en donde: [pic 7] (Kg/m3) = Densidad del relleno (Ver tabla 2)

Hc (m) = Altura de cobertura

Dext (m) = Diámetro exterior del tubo (D.E)

El coeficiente de rozamiento entre el terreno y el tubo viene definido por la expresión:

[pic 8]

en donde: [pic 9]´ = Coeficiente en función del revestimiento exterior

Tubo libre

Tubo con manga de polietileno

[pic 10] = 1

[pic 11] = 2/3

[pic 12] = Coeficiente de rozamiento interno del terreno (Ver tabla 2)

TIPOS DE TERRENO CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS

Naturaleza

Seco/Húmedo

Bajo Nivel freático

TIPO

del suelo

Ψ

λ

Ψ

λ

Grados

t/m³

Grados

t/m³

(1)

terreno rocoso

40o

2

35o

1,1

(2)

gravas y arenas

35o

1,9

30o

1,1

(3)

gravas/arenas

limos/arcillas

30o

2

25o

1,1

(4)

limos y arcillas

25o

1,9

15o

1

(5)

terreno vegetal

arcillas/limos orgánicos

15o

1,8

Ausencia de características medias

Ψ = Angulo de rozamiento interno del terreno. λ = Peso especifico del terreno

Tabla 2

Si Fdesliz [pic 13] ROZAMIENTOS SUFICIENTES

Si Fdesliz > 0 [pic 14] ROZAMIENTOS INSUFICIENTES por lo que se requiere de la disposición de macizos de anclaje y/ó juntas acerrojadas.

1.2.- ACERROJADO DE LAS JUNTAS

En el caso de instalación de tubería enterrada y acerrojada se debe tener en cuenta la fuerza de tracción máxima admisible por la junta y así verificar la longitud máxima del tramo acerrojado, es decir:

Fdesliz junta [pic 15] [pic 16] [pic 17]

La longitud máxima de acerrojado será el cociente entre Fdesliz (Kg/m) y Fjunta (Kg)

[pic 18]

2.- DESARROLLO PRÁCTICO

Se ha considerado como hipótesis de partida:

- Pendiente del tramo 27%

- Tramo en pendiente L = 280 m

- Tubería de abastecimiento de agua STD K9 DN 400

- Tipo de terreno: Arcilloso con ángulo de rozamiento interno [pic 19] = 25º

- Tipo de instalación: en zanja

- Altura de cobertura Hc = 1.3 m

- Instalación sin manga de polietileno ([pic 20]´ = 1)

Fuerza de deslizamiento:

WTotal (Kg/m) = WTubo + WAgua + WRelleno = WTubo + WAgua + λ·Hc·Dext

WTotal (Kg/m) = 95.0 + 125.7 + 2000·1.3·(429/1000) = 95.0 + 125.7 + 1115.4 = 1336.1

El ángulo [pic 21] correspondiente al 27% de pendiente es:

[pic 22] = 15,11º

El coeficiente de rozamiento interno entre el terreno y el tubo será:

[pic 23] = 0.364

La fuerza de deslizamiento resultante es por tanto:

Fdesliz = 1336.1·(Sen15.11º-0.364·Cos15.11º) = 1336.1·(0.261-0.364·0.965) = -120.60 Kg/m

Fdesliz = -120.60 Kg/m·280 m = -33.768 Kg = -33.8 T