Subido por cordobahl

CALCULO DIMENSIONDES DE ANCLAJES PARA TUBERIAS

Anuncio
16/8/2019

Calculando las dimensiones de anclajes para tubos | iAgua






 Inic
Connecting Waterpeople
INICIO
DATA
MARKET
BLOGS
TEMAS
ENTIDADES
RANKING
MAGAZINE
CURSOS
TIENDA
MI IAGUA
PUBLICIDAD
CONT
Búsqueda rápida en iAgua
Calculando las dimensiones de anclajes para
tubos
Miguel Angel
Monge Red...
 Seguir
 221 SEGUIDORES

16.275  3 
Sobre el blog
4
Miguel Angel Monge
Redondo
Contactar con el autor
Ingeniero Técnico Agrícola por
la UPM. Autor del libro: Diseño
agronómico e hidráulico de
riegos agrícolas a presión.
Nominado mejor Blog y Post
premios iAgua 2018
En conducciones enterradas que trabajan a presión y sobre todo en diámetros de tubos
grandes se deben de tomar las precauciones necesarias para absorber los esfuerzos que en
determinados puntos puedan producirse durante el funcionamiento de la instalación.
Blog asociado a :
Cuando la tubería está bajo presión interna y tiene un extremo cerrado, se presenta un
empuje axial igual al producto de la presión del agua por el área de la sección de la tubería.
Esta fuerza aparece igualmente en accesorios como codos, derivaciones o reducciones. En
general estos empujes se producen siempre que la línea de la tubería cambia de dirección,
AZUD
se reduce de diámetro o tiene algún extremo cerrado. Para evitar que estos empujes puedan
alterar la linealidad de la conducción debemos anclar la tubería en estos puntos críticos
adosando normalmente un bloque o macizo de hormigón. Una forma eficaz de calcular las
02/06/2016
Primero debemos de determinar el empuje que se produce en las diferentes piezas de la
TEMAS
ESPAÑA
dimensiones de este bloque es como sigue.
| ABASTECIMIENTO
conducción.
Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios y la relevancia y la
calidad de la información que te ofrecemos.
El empuje en los codos viene dado por la fórmula:
https://www.iagua.es/blogs/miguel-angel-monge-redondo/calculando-dimensiones-anclajes-tubos
Acepto la política de cookies
L o más leído en iAg
El Canal de Isabel II pasar
competencia de la Conseje
Medio Ambiente
Una cuarta parte de la pob
mundial se enfrenta a un e
hídrico extremo
La tecnología de GoAigua
incrementa hasta un 85%
rendimiento de agua medi
telelectura
Una mejor gestión de las a
residuales podría ayudar a
contaminación del aire
Más información
Reutilización de agua en E
hacia una regulación comú
1/7
16/8/2019
Calculando las dimensiones de anclajes para tubos | iAgua
E = 2 * ‫ * ץ‬Pt * A * Sen [Ф/2]
Donde:
Fangos activos. Los proce
perdidos: alta carga
E es el empuje total expresado en kilogramos (entiéndase kgf)
‫ ץ‬es la densidad del líquido transportado en kg/m3
Realidad virtual y aument
Pt es la presión máxima de trabajo de la conducción, en mca
La IoT ayudará a los agric
gestionar mejor el agua pa
A es el área de la sección del tubo, en m2
Ф es el ángulo del codo
Agua y agricultura en Esp
El empuje en conos de reducción se calcula como:
Las 10 tecnologías que ma
tendencia en Smart Water
2017
E = Pt * ‫[ * ץ‬π * (DM2-Dm2)] / 4
Siendo DM el diámetro mayor de la conducción y Dm el diámetro menor, ambos en metros.
Ver todo lo
El empuje en derivaciones, bridas ciegas, válvulas, se expresa como:
E = Pt * A* ‫ץ‬
L o más v is t o en Smar t
Magazine
La resistencia prevista para el anclaje tiene dos componentes: una primera debida al peso
del macizo de hormigón, que viene expresada por la fórmula:
A greener and brighter fut
cities
Rp = P * tg φ = V * ‫ץ‬h * tg φ
Low water in the Rhine a
Germany’s economy
Siendo
New analysis reveals chal
drought management in O
Willamette River Basin
Rp la resistencia al peso en kg
P el peso del anclaje en kg
Qualified bidders for Juba
announced
V es el volumen del macizo en m3
USGS National Water Qu
Laboratory protocols mini
positive pesticide results
‫ץ‬h es el peso específico del hormigón (2,3 t/m3)
φ el ángulo de rozamiento con el terreno (véase tabla con valores según tipo de suelo)
La segunda componente se debe a la reacción del terreno, y su fórmula es:
Contaminants found in gro
from Glacial aquifer syste
underlying 25 northern U.
Veolia and Irish Water sig
contracts for key water tre
sites
Rt = C * A
Siendo Rt la reacción en kg
C la capacidad máxima de resistencia del terreno en kg/m2 (véase la tabla con valores
según tipo de suelo)
How to make a better wate
Turn it inside out
Researchers discover ice i
toward edges off Greenlan
A la superficie de apoyo del anclaje sobre el lateral de la zanja en m2
En la práctica los anclajes se calculan teniendo en cuenta ambas fuerzas, despreciando el
Drinking water quality in
remains world class
peso del terreno situado sobre el macizo de anclaje (el relleno de zanja sobre el bloque).
Resumiendo el anclaje deberá dimensionarse de forma que cumpla con la siguiente
expresión en la que se ha aplicado un coeficiente de seguridad incrementado al 10%:
Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios y la relevancia y la
Rp + Rt ≥ 1,1*E <> V * 2,3 * tg φ + C * A ≥ 1,1*E
calidad de la información que te ofrecemos.
Acepto la política de cookies
A quién seguir
Más información
Entidades
https://www.iagua.es/blogs/miguel-angel-monge-redondo/calculando-dimensiones-anclajes-tubos
Usu
2/7
16/8/2019
Calculando las dimensiones de anclajes para tubos | iAgua
En esta última ecuación podemos conocer el área del macizo de anclaje en contacto con el
lateral de la zanja que es igual a:
ACCIONA
A=E/C
Siendo A la citada superficie, en m2 (b*h)
 2128 SEGUI
 Seguir
E el empuje provocado por la fuerza hidráulica, en kg
Aqualia
C la capacidad máxima de resistencia del terreno en kg/m2
Una vez obtenida el área despejamos el volumen de hormigón del macizo (V) y tendremos
 1945 SEGUI
 Seguir
finalmente la profundidad del bloque de anclaje (p)
Primero veamos algunas fotografías de macizos de anclaje y luego desarrollaremos dos
ejemplos de cálculo.
Global Omniu
 1180 SEGUI
 Seguir
En el dibujo anterior vemos posibles configuraciones de bloques de anclaje. La geometría
ADECAGUA
de éste puede ser variada mientras se respete la superficie calculada en contacto con el
lateral de la zanja que será donde se reparta la fuerza de empuje hacia el terreno.
 Seguir
 642 SEGUID
Fundación W
Water
 Seguir
 631 SEGUID
AEAS
 Seguir
Bloque de hormigón en un codo. Se observa el decrecido que se ha realizado en la pared
 611 SEGUID
DAM-Aguas
de la zanja para alojar la superficie de la cara del macizo en contacto con la pared.
 Seguir
 597 SEGUID
TEDAGUA
 Seguir
Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios y la relevancia y la
calidad de la información que te ofrecemos.
https://www.iagua.es/blogs/miguel-angel-monge-redondo/calculando-dimensiones-anclajes-tubos
Acepto la política de cookies
 484 SEGUID
Más información
3/7
16/8/2019
Calculando las dimensiones de anclajes para tubos | iAgua
Macizo en una derivación con salida a válvula. La profundidad del bloque de hormigón
va a depender también de la anchura de la zanja.Por tanto en algunos casos esta
distancia podría ser mayor que la calculada.
Vemos señaladas en la fotografía las dimensiones del macizo de anclaje en la derivación
anterior: b (base) * h (altura) * p (profundidad)
Características físicas de algunos suelos con indicación del peso específico, el ángulo de
rozamiento y la capacidad máxima de resistencia según tipo de suelo
Utilizamos cookies
propias y1de terceros para mejorar nuestros servicios y la relevancia y la
Ejemplo
calidad de la información que te ofrecemos.
https://www.iagua.es/blogs/miguel-angel-monge-redondo/calculando-dimensiones-anclajes-tubos
Acepto la política de cookies
Más información
4/7
16/8/2019
Calculando las dimensiones de anclajes para tubos | iAgua
Consideremos una derivación cuyo diámetro interior sea de 200 mm que se sitúa en un
terreno arcillo-arenoso firme con un ángulo de rozamiento interno de 25º y una
capacidad máxima de resistencia del terreno de 10 t /m2. La presión máxima de trabajo
de la conducción será de 70 mca y se destinará a riego agrícola. Calcular el bloque de
anclaje que se debe instalar en la pieza.
Peso específico del hormigón 2,3 t/m3
Lo primero que vamos a calcular es el empuje que ejercerá el fluido sobre la te.
E = Pt * A * ‫ץ‬
E = 70 * 0,031 * 1.000 = 2.170 kg
El área del macizo de anclaje en contacto con el lateral de la zanja es igual a:
A=E/C
A = 2,17 / 10, lo que equivale a una superficie, redondeando al alza de 50 cm * 50 cm (0,25
m2)
El anclaje deberá dimensionarse de forma que cumpla con la siguiente expresión:
V * 2,3 * tg φ + C * A ≥ 1,1* E
V * 2,3 * tg25º + 10 * 0,25 ≥ 2,39
V + 2,5 ≥ 2,39 (i)
En este caso le daremos al bloque de anclaje una profundidad mínima determinada por:
V = 0,1 m3, con una profundidad de 0,1/0.25 = 40 cm.
Debemos de considerar que aunque en la fórmula (i) el propio terreno sea capaz de
compensar por sí solo el empuje producido en la pieza, las características de la zanja como
su grado de compactación no son en absoluto permanentes en el tiempo por lo que
debemos prevenir posibles modificaciones de la resistencia de la zanja y asegurar la
inmovilidad de la conducción.
Ejemplo 2
Deseamos conocer las dimensiones de un dado de hormigón para realizar un anclaje en
un codo de 60º de una conducción para agua potable con un diámetro interior de tubería
de 250 mm y que trabajará a una presión máxima de 12 kg/cm2. El terreno donde se
asienta la conducción es de arcilla media (φ = 20º, C= 5 t/m2)
La fórmula para el cálculo del empuje en estas piezas como hemos visto es:
E = 2 * ‫ * ץ‬Pt * A * Sen [Ф/2]
La densidad del fluido, ‫ ץ‬es de 1.000 kg/m3
La presión máxima de trabajo, Pt será de 120 mca (1 kg/cm2 = 10 mca)
El área de la sección del tubo es:
A = π * r^2 = 3,14159 * (0,125)^2 = 0,049 m2
Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios y la relevancia y la
calidad de la información que te ofrecemos.
Acepto la política de cookies
Más información
Por tanto el empuje E será igual a 5.880 kg
https://www.iagua.es/blogs/miguel-angel-monge-redondo/calculando-dimensiones-anclajes-tubos
5/7
16/8/2019
Calculando las dimensiones de anclajes para tubos | iAgua
El área del macizo de anclaje en contacto con el lateral de la zanja es igual a:
A=E/C
A = 5,88 / 5, lo que equivale a una superficie, redondeando al alza de 110 cm * 110 cm (1,21
m2)
El anclaje deberá dimensionarse de forma que cumpla con la siguiente expresión:
V * 2,3 * tg φ + C * A > 1,1*E
V * 2,3 * tg20º + 5 * 1,21 ≥ 6,47
V * 0,84 + 6,05 ≥ 6,47
Despejando, V = 0,5 m3; redondeando al alza el macizo quedaría conformado con una
profundidad de 45 cm con un volumen final de hormigón de 0,54 m3
Los macizos de anclaje pueden armarse con armadura de hierro, sobre todo en el caso de
empujes elevados. La armadura suele suponer un incremento de 10 a 15 kg/m3.
Nota en relación con la metodología de cálculo expuesta en este artículo
Entendemos que el empleo del coeficiente de resistencia del terreno para el cálculo de
dados de hormigón para su uso en anclajes en conducciones a presión es aceptado toda vez
que se utiliza para el cálculo de bloques de dimensiones discretas y en zonas puntuales del
trazado. El proceso de dimensionado se simplifica sin que esta circunstancia incida
negativamente en los resultados finales. Los anclajes calculados como se expone en este
artículo siguen cumpliendo su función de forma satisfactoria en aquéllas conducciones
donde en su día fueron instalados.
Suscríbete a los newsletters de iAgua

LA REDACCIÓN RECOMIENDA
06/08/2019 · AGRO ·  257  5
01/08/2019 · USOS RECREATIVOS ·  103  3
Breve revisión a los aspectos relacionados con
la eficacia del riego
Five Summer Tips
23/07/2019 · AGRO ·  453  4
10/07/2019 · AGRO ·  660  6
Utilizamos cookies propias
terceros
y la relevancia y la
Evapotranspiración
y Kcy de
(parte
II)para mejorar nuestros servicios
Evapotranspiración
calidad de la información que te ofrecemos.
y Kc (parte
Acepto laI)política de cookies
https://www.iagua.es/blogs/miguel-angel-monge-redondo/calculando-dimensiones-anclajes-tubos
Más información
6/7
16/8/2019


Calculando las dimensiones de anclajes para tubos | iAgua





Términos y Condiciones Legales
Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios y la relevancia y la
calidad de la información que te ofrecemos.
https://www.iagua.es/blogs/miguel-angel-monge-redondo/calculando-dimensiones-anclajes-tubos
|
Quienes somos
|
Contacto
Acepto la política de cookies
|
© 2019 iAgua
Más información
7/7
Descargar