Diseño Alcantarilla Cajon

2012

DISEÑO OBRAS DE DRENAGE Por : Leandro Fabián Bastidas B

Alcantarilla de Cajón 2.5 * 2.5 m

Ing. Leandro Fabián Bastidas UNIVERSIDAD DEL CAUCA 20/08/2012

DISEÑO DE ALCANTARILLA DE CAJON Se necesita diseñar una alcantarilla de cajón simple teniendo en cuenta la topografía del terreno entregada y los siguientes datos: Área tributaria de la cuenca: Coeficiente de escorrentía Desnivel de la cuenca Longitud de la cuenca Intensidad de las lluvias Coeficiente de rugosidad

(A) (C)

(I) (n)

1.- Calculo de Caudal de diseño Qd (hidrología)

La Pendiente (S) debe estar expresada en m/km S

S

S = 55.26 m/Km

Q = 69.5 * C * I *

Q = 69.5 * 0.3 * 85 *

Qd = 12.36

*

*

3.5 km2 0.30 105 mts. 1.9 km 85 mm/h 0.013

2.- Calculo de sección hidráulica Q=V*A Q=V*B*L Si:

Donde:

V=

*

*

R = Radio hidráulico de la sección

R=

A = Área de la sección hidráulica P = Perímetro mojado

Qd (m3/sg) =

*(

*

*A

Para encontrar la sección transversal de la alcantarilla, se calcula el caudal para diferentes valores de pendiente, altura y ancho de la alcantarilla, se compara con el caudal calculado hidrológicamente y se asume el caudal mas aproximado cuidando que el valor de la velocidad no exceda 3 m/sg y que la altura este entre el 50% y el 80% del ancho en la sección transversal de la alcantarilla.

Después de iterar se escoge el ancho L = 2.5 m. y S = 0.21%, entonces se tiene:

Altura de la lamina de agua

B = 0.7 * L B = 0.7 * 2.5 m. B = 1.75 m

Area hidráulica

A=B*L A = 1.75 * 2.5 A = 4.375

Perímetro mojado

P = L + 2*B P = 2.5 + 2*1.75 P = 6 m.

Radio Hidráulico

R=A/P R= R = 0.729167

Q m3/sg = Q m3/sg =

*( 12.49 > 12.36 O.K.

3.- Diseño del Cajón. Se asume 2.5 m de lado del Box.

*

* 4.375

Para entrar a las tablas de la secretaría de obras públicas del departamento de Antioquia.se necesita básicamente la sección de la alcantarilla y la altura del terraplén que va a soportar. Entonces para 2.5 mts de lado interno y una altura del terraplén de 2.90mts en el eje se tiene: t = 0.25 m (espesor de muros y losa superior) t1 = 0.30 (espesor de placa inferior del Box.) Se calcula las longitudes del box desde el eje a la izquierda (L1) y a la derecha (L2). Ancho de carril Pendiente del lleno Altura del lleno (izquierda) Altura del lleno (derecha)

5.40 mts 1:1.5 2.55 mts 3.31

L1 = (2.55 * 1.5) + 5.4 L1 = 9.23 mts L2 = (3.31 * 1.5) + 5.4 L2 = 10.37 mts. La longitud total del Box será

LT = L1 + L2 LT = 9.23 + 10.37 LT = 19.6 mts

4.- Diseño de las aletas: De acuerdo con la topografía del terreno, se asume la dirección de las aletas a 45°. El largo de la aleta depende del lado del cajón, para L=2.5mts se tiene una longitud F de la aleta de 2.75 mts. La altura se toma la del box en el extremo adyasante y en la punta, se asume 2 mts. Que es la recomendada para alcantarillas hasta de 3x3 mts. El espesor del muro es de 0.25 mts. Para alcantarillas de 2.5 x 2.5 mts.

5.- Cantidades de Obra Concreto clase D (m3) 

Aletas

(3+2)/2 x 2.75 x 0.25 x 4

=

6.88



Bordillos

0.20 x 0.25 x 3 x 2

=

0.30



Dentellones 0.55 x 0.25 x 6.40 x 2

=

1.76



Solera

(6.40+3)/2 x 1.69 x 0.30 x 2

=

4.76



Cajón

19.60 x 2.90

=

56.84



Disipadores 6.14 x 1.42 x 0.10

=

17.64

=

90.18

TOTAL

Concreto clase F (Solado - m3) 

Cajon

19.60 x 3.2 x 0.05

=

3.13



Soleras

(6.40+3)/2 x 1.69 x 0.05 x 2

=

0.79

=

3.92

TOTAL

Acero de refuerzo (Kg)      

Aletas Bordillos Dentellones Solera Cajón Disipadores

308.60 25.44 76.80 310.00 2391.20 122.43 TOTAL

=

3234.40

Excavaciones (m3)  

Soleras y Aletas Cajón (Secciones de Topo 3) TOTAL

20.63 181.77 =

202.40