CÁLCULO DE PENDIENTE EN CAÑERIA DE DESAGÜE CLOACAL FUNDAMENTOS – PROCEDIMIENTOS – CRITERIOS DE PROYECTO PROFESOR: M.M.O. MARTÍN RODRIGO PIRAGINI ESPECIALIDAD: CONSTRUCCIONES CIVILES 1 Pasos para el diseño de la Instalación: 1. Localización de la red, (sentido de flujo, tapada, diámetro, etc.) 2. Para el caso de terrenos sin servicio de red, localizar la ubicación del artefacto de tratamiento, y tener presente su futura conexión a la red. 3. Ubicar los artefactos. 4. Vincular los artefactos a la red con una sola acometida, con el menor recorrido posible. 5. Definir los materiales a emplear. 6. Ubicar la o las Cámaras de Inspección, definiendo la profundidad de estas. 7. Determinar las cotas teniendo en cuenta la conexión, las distancias, las pendientes. Pendiente de Cañería de Desagüe Cloacal: Permite que el liquido desplacé los sólidos de manera eficiente. Recordando que, el escurrimiento de líquido se debe producir por gravedad, para lo cual, las cañerías deben estar perfectamente dimensionadas en cuanto a su diámetro y pendiente, debiendo asegurar que el escurrimiento se produzca a perímetro parcialmente mojado y de esta manera garantizar una circulación de aire (ventilación), la cual debe producirse en el sentido contrario al del escurrimiento del líquido, lo que se produce por la sección que queda delimitada entre el tirante líquido y el intradós de la cañería. La relación de el recorrido horizontal y vertical debe ser a razón 1:20 (0.05m/m) máximo y 1:60 (0.01666m/m) mínimo con lo cual se permite el movimiento de los gases en sentido contrario a la del líquido, y el correcto movimiento de los componentes sólidos. Si se supera el valor máximo el líquido será evacuado muy rápidamente y no arrastrara los sólidos, por el contrario si es inferior a la mínima el liquido no tendrá la suficiente fuerza para permitir dicho desplazamiento. Calculo de la Pendiente: Para determinar la pendiente será necesario tener en cuenta los siguientes elementos. Generalidades sobre Pendientes: - Diámetro 0,100 entre 1:20 y 1:60. - Diámetro 0,150 entre 1:20 y 1:100 1:20 significa un metro de desnivel cada 20 metro de longitud. 2 Medición de la pendiente en la Obra: En obra me interesa saber cuanto baja la cañería por cada metro de longitud. Si la pendiente es 1:20, se divide 1m / 20 m = 0,05 m / m. Quiere decir que la cañería bajará 5cm por cada metro de recorrido. TAPADA: Definición: Es la distancia existente entre el nivel de piso terminado hasta el intrados de la cañería para asegurar la protección mecánica de la cañería soterrada. A la distancia entre la Base y el Invertido se lo conoce como Cojinete. TAPADA N.P.T. EXTRADOS BASE INTRADOS INVERTIDO Tipos de Tapadas: 1. Tapada Mínima: Es la distancia existente entre el nivel de piso terminado hasta el intrados, la cual depende del tipo de material a utilizar. Para Polipropileno (PPP) 0.40m y para Fundición de Hierro (FF) 0.20m. 2. Tapada Máxima: Es la distancia existente entre el nivel de acera hasta el intrados, la cual depende del la conexión a la colectora cloacal. La misma puede ser obtenida consultando con la entidad gubernamental (que corresponda) de la zona. Pendiente de la Cámara de Inspección (C.I.): La pendiente de dentro de la C.I. siempre será constante y preestablecida. Esta será de 0.05m, de manera tal que permita que el efluente pase lo más rápido posible evitando que el material solidó puede quedar dentro de la misma, o que permanezca estanco durante un tiempo prolongado. 3 EJEMPLO DE CÁLCULO DE PENDIENTE E.M. L.O. PLANTA E.M. E.M. IP B 1 + 0.20 Ø 01 00 + 0.10 CF F 0 .0 10 4.00 7.00 6.00 C.I. A CFF Ø0100 C D CFF Ø0100 CFF Ø0100 F IP 2 E E.M. E.M. L.O. E.M. 4 PERFIL - CORTE F CF CE E 3.20 B D CD C CC 3.00 A CA = 2.00 +0.20 +0.10 IP 1 T.F. = 0.20 IP 2 CB = 3.00 T.I. =1.00 L.O. PLANO DE COMPARACION 5 PENDIENTES: Para este cálculo haremos un razonamiento muy similar al de Pendiente en topografía, siendo: PENDIENTE = (CB – CA) / D CB: Cota de Mayor Valor CA: Cota de Menor Valor D: Distancia entre Puntos PARA CA (Cota desde el inicio de la cañería hasta el plano de referencia): Antes de realizar el calculo debemos aclarar y notar que la Cámara de Inspección (C.I.) nos estará haciendo variar la altura de cota, dado que la misma posee una pendiente constante y definida. Por lo cual a la CA será necesario sumarle el valor de desnivel de la C.I. (0,05m). PARA CB (Cota desde el ultimo artefacto primario o el que define la tapada mínima o final, hasta el plano de referencia): Para determinar este valor solo es necesario restarle a la distancia entre nivel de piso terminado al plano de comparación, el valor de la tapada mínima o final. PARA D (Distancia de la cañería principal): Este valor será considerado desde el punto de conexión hasta el artefacto donde consideramos el valor de CB. Sin tener en cuenta la distancia de la C.I. Resolución: Datos: CA: 2.00m + 0.05m (Desnivel C.I.) CB: 3.20m – 0.20 (Tapada Final, material Fundición) D: 4.00m + 7.00m + 10.00m PENDIENTE 3.00m 2.05m m 0.045 21m m VERIFICA El valor obtenido podrá ser el valor de la pendiente, pero por cuestiones propias de obra es aconsejable adoptar valores que no presenten decimales en abundancia y que sean imprácticos para materializar. En instalaciones de desagüe cloacal la pendiente máxima será 0.05m/m, por lo cual en este caso es aconsejable adoptar un valor menor al obtenido. Siendo finalmente: PENDIENTE = 0.04m/m = 1:25 Al modificar el valor de la pendiente será necesario verificar que la tapada final no sea menor al valor límite. 6 CALCULO DE LAS COTAS DE LAS FRACCIONES DE CAÑERIA: Una vez obtenida la pendiente será necesario determinar los valores de cota de los puntos que nos permitan materializar la totalidad de la instalación (Puntos C, D, E, F) y redefinir el de CB. Para determinar dichos valores volvemos a proceder similar a topografía: Cx = (CB – C A) / D · d + CA PENDIENTE DE LA RECTA Cx: Cota de Punto Intermedio CB: Cota de Mayor Valor CA: Cota de Menor Valor D: Distancia entre Puntos Limites d: Distancia a Punto Intermedio, desde Cota de Menor Valor Resolución: Datos: CA = 2.00m (Antes de la C.I. será dicho valor, luego debemos sumarle el desnivel 0,05m) CB = 3.20m – 0.20 (Tapada mínima Material Fundición) D = 4.00m + 7.00m + 10.00m dC= 4.00m dE= 4.00m + 7.00m dF= 6.00m (se toma dicho valor, porque debo analizarlo por separado el tramo) CD: Sabemos que dicha cota esta en relación con el desnivel de la C.I. por lo cual solo basta con sumarle al valor de CC dicho desnivel. CF: Para determinar la cota de dicho punto primero debemos calcular la pendiente del Tramo EF , en forma análoga a la vista anteriormente considerando como Cota de Menor valor (CA) la cota de CE y la Cota de Menor valor (CB) sera la que resulte de restarle la tapada al desnivel entre nivel de piso terminado y plano de comparación. Y adaptamos los valores para obtener 7 COTAS: CC 0,04 m 4,00m 2,00m 2,16m m C D 2,16m 0,05m 2,21m C E 0,04 m 11,00m 2,05m 2,49m m C B 0,04 m 21,00m 2,05m 2,89m m Pendiente de EF : PENDIENTE C E C F ADOPTADO 2,49m 3,00m m 0.085 DEF 6m m NO VERIFICA PENDIENTE Adoptamos Pendiente 1:20 = 0.05m/m C F 0,05 m 6,00m 2,49m 2,79m m 8 Finalmente nos queda el Perfil de Cañería: IP 1 F 3.20 CF = 2.79 E CB = 2.89 B D CD = 2.21 C CC = 2.16 A 3.00 CA = 2.00 +0.20 +0.10 CE = 2.49 T.I. =1.00 IP 2 T.F. = 0.31 L.O. PLANO DE COMPARACION 9 Llevar las cotas del Plano a la Obra: Para poder replantear la cañería, en obra se tomara un nivel o plano de referencia, el cual se posiciona por encima del nivel de piso terminado y desde allí se bajan valores de cota que se calculan por diferencia entre planos de referencia y comparación, y cotas. Para esto se elije un valor de plano de referencia de 1.00m desde el nivel cero (en este caso será en el encuentro de la acera y la L.O.). 1.21 IP 1 F 1.11 T.F. = 0.31 1.51 4.00 CE = 2.49 E 3.20 B D CB = 2.89 1.79 +0.20 CD = 2.21 C CC = 2.16 +0.10 1.84 PLANO DE REFERENCIA A 3.00 CA = 2.00 IP 2 CF = 2.79 T.I. =1.00 1.00 L.O. PLANO DE COMPARACION 10
