• Author / Uploaded
• oscarcoy

Citation preview

Capacidad de las Cunetas Se rige por dos límites: a) Caudal que transita con la cuneta llena b) Caudal que produce la velocidad máxima admisible. Caudal de diseño de Manning. Para calcular las cunetas se utilizara el principio de flujo en canales abiertos usando la ecuación de Manning. Q = A.V = A.R^⅔. S^½ /n Q = Caudal m³/seg. A = Área de sección en m². R = Radio hidráulico (área de la sección entre el perímetro mojado) S = Pendiente del fondo (m/m) N = Coeficiente de rugosidad de Manning. Método Racional Q = C.I.A / 360 Q = Caudal de diseño en m³/seg. C = Coeficiente de escorrentía ponderado. C = (L₁. C₁ +L₂.C₂+lc₃) / (L₁ + L₂.+l) L₁ = Ancho de la mitad de la plataforma. L₂ = Distancia entre la plataforma y la cuneta. l = Ancho medio de la cuneta adyacente. I = Intensidad lluvia, cuya duración es igual al tiempo de concentración (mm/hr). A = Área de la cuenca. Tiempo de Concentración Formulas: No.1 Tc = (0.0192(L1+1) ^ 1.155) / (S.L + S´. xl) ^ 0.385 Tc = Tiempo de concentración. S = Pendiente longitudinal de la Cuneta. S’ = Pendiente transversal de la cuneta. No.2 Tc = Tp + Tc Tp = Tiempo de penetración. L = Longitud cuenca.

Tc = Tiempo de conducción. Tc = Lᵼ / Vᵼ Lᵼ = Longitud del elemento de desagüe (m) Tp = 0.03 (L/√S) ^0.64 S = Pendiente de cuenca. V1 = Velocidad de descarga (m/min) Los coeficiente de escorrentía para cuencas de hasta 10 Hectáreas, son los siguientes, según la tabla 3.1, pág. 31 del M-019, SEOPC. Carretera pavimentada. C1= 0.95 Talud C2 = 0.80 Suelo desnudo, gramíneas C3 = 0.80 Si se considera el coeficiente de Strickler (K) como l/n se obtiene. Valores de K más usados: Cunetas excavadas en el terreno Cunetas en roca. Cunetas en hormigón

K = 33 K = 25 K = 67

Pendiente Mínima de cunetas y zanjas. La pendiente minima es de 0.30% igual a 3 mm/metro. Para cunetas triangulares, se consideran taludes de 2:1 y 1:2 ****Se dispone de las fórmulas para el cálculo del radio hidráulico. Rh = (H*5 ^ ½) / 6

Rh = (n. V / √S) ⅔

La sección mojada es: ´ea de cuenca:

A = 5H² / 4

L₁ + L₂

N: Coeficiente de Manning K: Coeficiente de stricker = 1/n V = Velocidad admisible. S = Pendiente en m/m Q = Capacidad en m³/seg. 1er. PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO USANDO LA 1ra. FORMULA. De Radio hidráulico. 1° Se elige una altura H que sea menor a 0.60 m. 2° Se calcula el radio hidráulico con la primera fórmula del radio hidráulico. 3° Se calcula el área de la sección mojada. 4° Calcular el caudal con la fórmula de Manning, y si Q Manning > Q de aporte. Entonces el diseño está terminado. Si ocurre lo contrario, debemos volver al paso 1 y elegir otra altura de la cuneta (H). 2do. PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO USANDO LA 2da. FORMULA. De Radio hidráulico. 1° Se calcula el Radio hidráulico con la segunda fórmula del Radio hidráulico. 2° Se elige una altura H, que sea menor a 0.60m 3° Se calcula el área de la sección mojada. 4° Calcular el caudal con la fórmula de Manning, y si Q Manning > Q de aporte. Entonces el diseño está terminado. Si ocurre lo contrario, debemos volver al paso 2 y elegir otra altura de la cuneta (H). DISEÑO DE CUNETAS: Tramo 0+125 a 0+126 Longitud de Cuenca = 190 ml Cota A = 79.3 ml

cota B = 120 ml

Pendiente Cuenca = 0.214 m/m Ancho cuenca = 150 ml L: Longitud cuneta = 150 ml Ancho media plataforma = 4.05 ml C talud = 0.80

C asfalto = 0.95

C ponderado = 0.80

Periodo de retorno lluvia = 2 años Velocidad de descarga = 210 m/min = 3.50 m/seg. Tp = 14.258 min Tc: tiempo conducción = 0.71 Tiempo de concentracion = 14.97 Intensidad lluvia = 3.75 Plg/hora = 95.3 mm/hr A= 57769.5 m² = 0.05777 Km² Q = 1.228 m³/s Cuneta Triangular (taludes 2/1; 1/2)

Diseño hidráulico de cunetas julio 12, 2017 En muchos de nuestros proyectos (vías, terraplenes, escenarios deportivos, entre otras obras a cielo abierto) requerimos diseñar y construir estructuras o elementos para recolección de la escorrentía superficial o como diríamos coloquialmente de las aguas lluvias. VER VIDEO COMO SE CONSTRUYEN LAS CUNETAS Una de esas estructuras de drenaje son las cunetas, que además de captar y conducir las aguas hasta un lugar de disposición, ayudan también a proteger de la erosión que estas pueden ocasionar en el caso de los terraplenes.

A continuación explicaremos como diseñar un tramo de cunetas para una plataforma en terraplén. Ejemplo: Se necesita realizar el diseño hidráulico de las cunetas perimetrales para una plataforma en terraplén en suelo arcilloso con dimensiones de 80 m x 100 m. considerar que la intensidad de las lluvias (220 mm/h) se obtuvo a partir de las curvas de Intensidad Duración - Frecuencia de la zona, para un período de retorno de 5 años y una duración de 15 minutos. Solución: 1). Empezamos determinando el área (A) aferente del tramo de cuneta a diseñar (en este caso ambos tramos son iguales), como la plataforma está con pendiente a 2 aguas, dividimos el área total entre 2.

A1 = ( L * a) / 2 A = (100 m * 80 m) / 2 A = 4.000 m2 2). Luego seleccionamos el coeficiente de escorrentía (C) que depende de los materiales y pendientes del área aferente, para este caso por tratarse de un suelo arcilloso sin

vegetación que bien compactado se puede considerar impermeable y con pendiente < 1%, seleccionamos de la siguiente tabla el valor de C = 0,60.

Coeficientes de escorrentía; Fuente: Ramirez Maritza, 2003. Hidrología aplicada Universidad de los Andes 3). Calculamos el caudal de diseño (Qd), utilizando el método racional Qd = C * I *A tenemos la Intensidad (I) = 220 mm/h, convertimos a m/s I = 220 mm /h * (1 h / 3600 s) * (1 m / 1000 mm) I = 0,0000611 m/s Qd = 0,6 * 0,0000611 m/s * 4000 m2 Qd = 0,1466 m3/s Qd = 146,6 L/s 4). Diseño de la cuneta, se escoge una sección típica, para vías por lo general escogemos cunetas triangulares siempre que la capacidad lo permita, para este caso podemos seleccionar una cuneta de sección trapezoidal revestida en concreto, en la siguiente imagen podemos ver las propiedades geométricas. VER VIDEO DE DISEÑO

Para la sección trapezoidal tenemos las siguientes expresiones:

Propiedades geométricas de cuneta trapezoidal. 5). Calculamos el área de la sección, escogemos una Base (B) = 0,3 m, Profundidad (d) = 0,25 m y Z = 1, válido para un suelo arcilloso, el cual lo obtenemos de la siguiente tabla.

Talud Z, dependiendo el material a excavar; Fuente: Invías 2009, manual de drenaje para carreteras. A => de la primera expresión, A = 0,1375 m2. 6). Calculamos el perímetro de la sección, P => de la segunada expresión, P = 1,0071 m. 7). Calculamos el ancho superficial de la sección, T => de la tercera expresión, T = 0,8 m. 8). Calculamos el Radio hidráulico (R) de la sección, R = A / P; R = 0,1375 m2 / 1,0071 m; R = 0,1365 m. 9). Calculamos la capacidad de la cuneta con la ecuación de manning,

dónde, Q es caudal máximo de la sección seleccionada, n es el coeficiente de rugosidad de Manning, para concreto sin pulir es 0,014 Q = 0,184 m3/s Q = 184 L/s

Lo comparamos con el caudal de diseño del punto 3 y observamos que Q > Qd, 184 > 146,6 L/s, por lo tanto la sección del punto 5 cumple, en caso contrario se aumentaría la sección y revisaríamos nuevamente. Finalmente se revisa la profundidad del flujo (y) para ese caudal de 146,6 L/s y se calcula la Velocidad (V) que debe ser mínimo de 0,5 m/s para evitar sedimentación en la cuneta. Si gustan pueden dejar en los comentarios el valor de Velocidad (V) y profundidad del flujo (y) para el caudal hallado y los comparamos. Gracias por compartir, suscríbete a nuestro Canal de Youtube y dale Me gusta en Facebook para estar al tanto de nuevo contenido

LECTURA DE RELACION DE TALUDES hola, detallandote mejor la respuesta, siempre la relación es H:V, quiere decir que siempre el V es 1, por ejemplo si hablamos taludes de relleno debería ser mayores a 1, porque??, porque la horizontal es mayor que la vertical es decir 2:1, 1.5:1 ó 3:1 (H:V) , y en taludes de corte serán menores de 1, por ejemplo un talud de corte de 1m la horizontal y 5m la vertical se debería poner 1:5 (H:V), sin embargo en CIVIL 3D no trabaja así, y pones a la inversa, haciendo 1 la vertical mediante la división entre 5 ----------- 1/5 : 5/5 (H:V) , quedandote -------0.2:1 (H:V) EL CIVILCAD FUNCIONA IGUAL?

LECTURA DE RELACION DE TALUDES XAvi:

supongamos que te piden un talud de corte de 1 en 6 la forma de un talud de corte se presenta

pero el formato de civil 3D , nos pide de esta forma

como el civil 3D, desea que presentemos en la parte vertical el valor de 1

entonces dividimos entre el valor que esta en la vertical

para la division de 1 entre 6, digitamos en la barra de comandos

y escribimos

CAL

donde redondeando nos da el valor de 0.166666667 redondeando nos da

0.167

y este es el valor que digitamos

este valor escribimos donde nos dicen si el talud de corte es 1 en 6

espero haberte ayudado, asi haces tambien para cualquier talud tanto de corte y relleno (

slope )

LECTURA DE RELACION DE TALUDES Hola @xavi.fer1990 hace un tiempo a mi también me interesaba conocer mejor este tema y gracias a la explicación de @Ing_miguel_aguilar ya me quedo claro, de pronto me suscito un caso si me dan el valor en ángulos y he querido aportar de alguna manera con la siguiente información esperando sea de tu utilidad: sabemos qué CIVIL 3D, lee la relación de taludes ya sea de corte o relleno Horizontal: Vertical (H:V), donde siempre el valor de la vertical será 1, Ahora si realizas estudio de suelos y tienes tu valor en ángulos, poniendo el ejemplo que sea en corte y te dan 26° grados en corte y la traducción a civil 3D sería de la siguiente manera:

La fórmula es la siguiente:

si te ha sido de ayuda, márcala como solución y dale me gusta, de esa manera nos motivas a seguir aportando con más soluciones y preguntas de todos quienes formamos esta gran comunidad.