calculo de prefiltro
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prefiltro en agua potableTRANSCRIPT
CALCULO HIDRAULICO DE PREFILTRO
Ubicación: LIMON ALTO - CHIRINOS - SAN IGNACIO - CAJAMARCA.Fecha: JULIO 2012
01.- DATOS GENERALES
Qmd = 0.565 L/seg.Qmd = 0.00056 m3/seg.
02.- NUMERO DE UNIDADES
El mínimo numero de unidades (N) es 2
N = 2 unidades
03.- VELOCIDAD DE FILTRACION
Se recomienda velocidades de filtración de 0.10 - 0.60 m/h variables en razón inversa a la calidad del agua
Asumiremos:Vf = 0.400 m/h
04.- AREA DE FILTRACION
El área de filtración viene dado por:
A = 2.542 m2
05.- ALTURA DE GRAVA
Considerando la profundidad de la grava de :H= 1.40 m (Valor Asumido)
06.- ANCHO DE PREFILTRO
B = 1.82 m
B = 1.90 m
07.- LARGO DE PREFILTROLa longitud necesaria de Pre-Filtro viene dado por :
-ln (cl/co)Li =
aSiendo:
cl = Turbiedad de salida (UN)co = Turbiedad de entrada (UN)Li = Longitud del tramo i del Pre-Filtroa = Modulo de Impedimento
El modulo de impedimento es función de la velocidad de filtración y el diámetro de grava.El CEPIS en plantas piloto ha elaborado el siguiente cuadro.
VALORES EXPERIMENTALES DEL MODULO DE IMPEDIMENTO (a)
DIAMETRO DE GRAVA
TASA DE FILTRACION 1 - 2 2 - 3 3 - 4
0.1 1.00 - 1.40 0.70 - 0.90 0.40 - 0.80
0.2 0.70 - 1.00 0.60 - 0.80 0.30 - 0.70
0.4 0.60 - 0.90 0.40 - 0.70 0.25 - 0.60
0.8 0.50 - 0.80 0.30 - 0.60 0.15 - 0.50
Proyecto: “MEJORAMIENTO, AMPLIACION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE E INSTALACION DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DE LAS LOCALIDADES HUACACURO, SANTA ROSA, LIMON ALTO, LIMON BAJO, EL CEDRO, CORAZON DE JESUS Y PACASMAYO, DISTRITO DE CHIRINOS - SAN IGNACIO - CAJAMARCA”
CALCULO HIDRAULICO DE PREFILTRO
Ubicación: LIMON ALTO - CHIRINOS - SAN IGNACIO - CAJAMARCA.Fecha: JULIO 2012
Proyecto: “MEJORAMIENTO, AMPLIACION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE E INSTALACION DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DE LAS LOCALIDADES HUACACURO, SANTA ROSA, LIMON ALTO, LIMON BAJO, EL CEDRO, CORAZON DE JESUS Y PACASMAYO, DISTRITO DE CHIRINOS - SAN IGNACIO - CAJAMARCA”
PRIMER TRAMO: GRAVA DE 3 A 4 CM
Vf = 0.40 m/h
Se obtiene: a = 0.425 y considerando una turbiedad máxima co = 500.00 U.T. , y para el efluente una turbiedad cl = 300.00 U.T.
-ln (cl/co)L1 =
a
Reemplazando valoresL1 = 1.75
L1 = 1.80 m
SEGUNDO TRAMO: GRAVA DE 2 A 3 CM
Vf = 0.40 m/h
Se obtiene: a = 0.55 y la turbiedad al ingreso de este tramo será igual a la salida del tramo 1: 300.00 U.T. , y para el efluente una turbiedad cl = 100.00 U.T.
-ln (cl/co)L2 =
aReemplazando valores
L2 = 1.75
L2 = 1.80 m
TERCER TRAMO: GRAVA DE 1 A 2 CM
Vf = 0.40 m/h
Se obtiene: a = 0.75 y la turbiedad al ingreso de este tramo será igual a la salida del tramo 2: 100.00 U.T. , y para el efluente una turbiedad cl = 50.00 U.T.
-ln (cl/co)L3 =
aReemplazando valores
L3 = 0.92
L3 = 1.00 m
Por lo tanto la longitud total del prefiltro sera:
L = 4.60 m
1.80
PLANTA
1.80
1.00
4.601.90 1.90
CORTEh = 1.40
CALCULO HIDRAULICO DE PREFILTRO
Ubicación: LIMON ALTO - CHIRINOS - SAN IGNACIO - CAJAMARCA.Fecha: JULIO 2012
Proyecto: “MEJORAMIENTO, AMPLIACION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE E INSTALACION DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DE LAS LOCALIDADES HUACACURO, SANTA ROSA, LIMON ALTO, LIMON BAJO, EL CEDRO, CORAZON DE JESUS Y PACASMAYO, DISTRITO DE CHIRINOS - SAN IGNACIO - CAJAMARCA”
DISEÑO ESTRUCTURAL DE PRE FILTRO
Ubicación: LIMON ALTO - CHIRINOS - SAN IGNACIO - CAJAMARCA.Fecha: JULIO 2012
DATOS GENERALES
ANCHO DE LA PARED (b) 1.00 mALTURA DE AGUA (h) 1.40 mBORDE LIBRE (BL) 1.03 mALTURA TOTAL (H) 2.43 mPESO ESPECIFICO DE GRAVA SATURADA 2100.00 kg/m3PESO ESPECIFICO DEL CONCRETO (γc) 2400.00 kg/m3CAPACIDAD DE CARGA DE TERRENO (σt) 0.90 kg/cm2ESF.COMPRESION DEL CONCRETO (f'c) 210.00 kg/cm2ESF. FLUENCIA DEL ACERO (fy) 4200.0 kg/cm2
I.- DISEÑO DE LA PARED
1. - CALCULO DEL ESPESOR DEL MURO
Eh= 2.058 T/m
M= 0.960 T-m
Mu= 1.537 T-m
d= 14.428 cm
t=t= 19.223 cmt= 20.00 cm
2. - CALCULO DE ACERO EN MURO
a).- Acero vertical
• Acero minimo
As = 2.766 cm2
Proyecto: “MEJORAMIENTO, AMPLIACION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE E INSTALACION DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DE LAS LOCALIDADES HUACACURO, SANTA ROSA, LIMON ALTO, LIMON BAJO, EL CEDRO, CORAZON DE JESUS Y PACASMAYO, DISTRITO DE CHIRINOS - SAN IGNACIO - CAJAMARCA”
Ahora calculo el espesor "t" y para eso utilizo la formula de flexion
d + rec. +ф/2
t
h
Eh
h/3
Mu
2**2
1hEh
Ehh
M *3
)**59.01(*****9.0 2
cf
fyppfydbM
iU
dbAs *0018.0
DISEÑO ESTRUCTURAL DE PRE FILTRO
Ubicación: LIMON ALTO - CHIRINOS - SAN IGNACIO - CAJAMARCA.Fecha: JULIO 2012
Proyecto: “MEJORAMIENTO, AMPLIACION DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE E INSTALACION DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO DE LAS LOCALIDADES HUACACURO, SANTA ROSA, LIMON ALTO, LIMON BAJO, EL CEDRO, CORAZON DE JESUS Y PACASMAYO, DISTRITO DE CHIRINOS - SAN IGNACIO - CAJAMARCA”
• Acero efectivo
Datos:
1.537 T-m rec.= 4.00 cm b= 100.000 cm
4200.00 kg/cm2 d= 15.37 cm f'c= 210 kg/cm2
2.940 cm2 a= 0.692 cm 2.866 cm2 a= 0.674 cm 2.705 cm2 a= 0.636 cm 2.702 cm2 a= 0.636 cm 2.702 cm2
Usar : ø Nº03 @ 0.24 m (As=273.86 cm2)
b).- Acero horizontal
As = 3.073 cm2
Usar : ø Nº03 @ 0.22 m (As=3.69 cm2)
II.- DISEÑO DE LA CIMENTACION
Vamos a despreciar la resistencia del terreno, luego calculamos el momento
a).-Calculo de Wu:
L= 1.800 m
B= 1.400 m
Muros= 3.149 T1.058 T
Losa de fondo= 1.193 TPeso de grava= 7.409 T
Columnas= 1.400 TTOTAL = 14.21 T
b).-Verificacion de presiones:
σ = 3.980 T/m2 < σ t= 9.000 T/m2 ………………..… ok
c).-Presion de diseño:
σu = 6.368 T/m2
d).- Momentos de empotamiento en los extremos :
Mu=
fy=
As=
As=
As=
As=
As=
Según la norma E-060 para acero menor a 5/8" el refuerzo horizontal para muros tiene una cuantia de 0.002
192
* 2LWM e
DISEÑO ESTRUCTURAL DE PRE FILTRO
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Mue = -0.172 T- m
DISEÑO ESTRUCTURAL DE PRE FILTRO
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e).- Momentos en el centro:
Muc= 0.155 T- m
f).- Diagrama de momentos flectores:
g).- Calculo del espesor:
Para el calculo del espesor de la losa utilizo en momento maximo
d = 4.826 cm
e=e= 9.621 cm
e= 15 cm
• Acero minimo
As = 1.866 cm2
• Acero efectivo
Datos:
0.172 T-m rec.= 4.00 cm b= 100.000 cm
4200.00 kg/cm2 d= 10.37 cm f'c= 210 kg/cm2
0.488 cm2 a= 0.115 cm 0.467 cm2 a= 0.110 cm 0.441 cm2 a= 0.104 cm 0.441 cm2 a= 0.104 cm 0.441 cm2
d + rec. +ф/2
Mu=
fy=
As=
As=
As=
As=
As=
Muc Muc
Mue
)**59.01(*****9.0 2
cf
fyppfydbM
iU
384
* 3LWM c
dbAs *0018.0
DISEÑO ESTRUCTURAL DE PRE FILTRO
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Usar : ø Nº03 @ 0.36 m (As=2.53 cm2)