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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
DISEÑO Y PLANIFICACIÓN DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA EL MUNICIPIO DE SAN JOSÉ Y PUENTE
VEHICULAR EN LA COMUNIDAD DE COROZAL SAN JOSÉ, PETÉN
AMILCAR RAFAEL HERNÁNDEZ VÉLIZ
Asesorado por: Ing. Luis Gregorio Alfaro Véliz
Guatemala, octubre de 2004
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DISEÑO Y PLANIFICACIÓN DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA EL MUNICIPIO DE SAN JOSÉ Y PUENTE VEHICULAR EN LA
COMUNIDAD DE COROZAL SAN JOSÉ, PETÉN
TRABAJO DE GRADUACIÓN
PRESENTADO A JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA
POR
AMILCAR RAFAEL HERNÁNDEZ VÉLIZ
ASESORADO POR: ING. LUIS GREGORIO ALFARO VÉLIZ
AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE
INGENIERO CIVIL
Guatemala, octubre de 2004
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA
NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA
DECANO Ing. Sydney Alexander Samuel Milson
VOCAL I Ing. Murphy Olimpo Paiz Recinos
VOCAL II Lic. Amahán Sánchez Álvarez
VOCAL III Ing. Julio David Galicia Celada
VOCAL IV Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz
VOCAL V Br. Elisa Yazmín da Vides Leiva
SECRETARIO Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco
TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO
DECANO Ing. Sydney Alexander Samuels Milson
EXAMINADOR Ing. Ángel Roberto Sic García
EXAMINADOR ING. CARLOS SALVADOR GORDILLO GARCÍA EXAMINADOR Inga. Christa Classon de Pinto
SECRETARIO Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco
HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR
Cumpliendo con los preceptos que establece la ley de la Universidad de San
Carlos de Guatemala, presento a su consideración mi trabajo de graduación
titulado:
DISEÑO Y PLANIFICACIÓN DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA EL MUNICIPIO DE SAN JOSÉ Y PUENTE
VEHÍCULAR EN LA COMUNIDAD DE COROZAL SAN JOSÉ, PETÉN
Tema que me fuera asignado por la Dirección de la Escuela de Ingeniería
Civil con fecha 29 de abril del 2004.
AMILCAR RAFAEL HERNÁNDEZ VÉLIZ
AGRADECIMIENTOS
Al Ing. Luis Alfaro.
Por su amistad, sus conocimientos y tiempo dedicado durante el desarrollo del
presente trabajo.
A la municipalidad de San José, Petén.
En especial a la corporación municipal y a la unidad técnica por la amistad y
colaboración prestada en la realización del siguiente trabajo.
A la Universidad de San Carlos de Guatemala. Por haberme llenado de conocimientos durante los años de estudio.
A la Facultad de ingeniería.
Por haberme formado académicamente como profesional.
A los catedráticos.
Por sus enseñanzas en cada una de las etapas de mi estudio profesional.
ACTO QUE DEDICO A mi padre Amilcar Hernández Arias. Por la confianza brindada y sus
sabios consejos en todas las etapas de mi vida. A mi madre Alicia Véliz. Por su amor y paciencia en las diferentes
etapas de mi vida de estudiante. A mis hermanos Luky y José, con mucho amor A mis abuelos Con mucho cariño. A mis tios Con mucho cariño. A mis primos Con mucho cariño. A mi familia En general (Milvia y Joel) con mucho cariño a cada uno de
ellos por el apoyo que me brindaron. A mis amigos De la facultad gracias por su apoyo y amistad sincera y mis
amigos en general en especial (Carlos Montoya, Eduardo, Gilber, Douglas, Marvin, Marlon, Kibong, Jorge).
A Petén Mi tierra natal, a quien le debo tanto y siempre llevo conmigo.
I
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES......................................................................VI LISTA DE SÍMBOLOS...................................................................................IX GLOSARIO.................................................................................................... X RESUMEN......................................................................................................XII OBJETIVOS..................................................................................................XIII INTRODUCCIÓN...........................................................................................XIV 1. DISEÑO Y PLANIFICACION DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA EL MUNICIPIO DE SAN JOSÉ, PETÉN
1.1. Monografía ………………………………….. .................... 1
1.1.1. Investigación preliminar.................................................. 1
1.1.2. Características de la población………….….................... 1
1.1.2.1. Ubicación……................................................... 1
1.1.2.2. Colindancias……..................................... …… 3
1.1.2.3. Clima y zonas de vida...................................... 3
1.1.2.4. Topografía y suelo............................................ 4
1.1.2.5. Organización comunitaria…. …………………...4
1.1.2.6. Población…….................................................. 4
1.1.2.7. Condiciones sanitarias…….............................. 5
1.1.3. Aspectos económicos.................................................... 6
1.1.3.1. Producción……….…....................................... 6
II
1.1.3.2. Técnicas de producción……............................ 7
1.1.4. Aspectos de infraestructura………….…....................... 7
1.1.4.1. Infraestructura básica……................................ 7
1.1.4.1.1. Acceso y vías de comunicación........ 8
1.1.4.1.2. Servicios públicos.......................................... 9
1.1.4.1.3. Vivienda......................................................... 11
1.1.4.2. Infraestructura social...................................................... 11
1.1.4.2.1. Crecimiento urbano…………….…………….... 11
1.1.4.2.2. Salud……………….…………….…………….... 11
1.1.4.2.2. Educación……………………….……………..... 12
1.2. Conceptos y definiciones para el diseño de un sistema combinado
de agua potable……… ………………..................................................13
1.2.1. Calidad y tratamiento para el agua de consumo......................... ..13
1.2.1.1. Calidad del agua ………………………......................... . 14
1.2.1.1.1. Análisis fisicoquímico…....................................14
1.2.1.1.2 Análisis bacteriológico................................. … 14
1.2.1.2. Tratamiento del agua……............................................. 15
1.2.2. Topografía……………………...................................................... 15
1.2.2.1. Altimetría……………………… ….…………………….... 16
1.2.3. Línea de conducción por gravedad…......................................... 17
1.2.3.1. Componentes…..……................................................ .. 17
1.2.3.2. Criterios para el diseño…..……................................. .. 17
1.2.3.3. Carga disponible…..……........................................... 18
1.2.3.4. Gastos de diseño…..…….......................................... 18
1.2.3.5. Tubería para soportar presiones hidrostáticas........... 19
1.2.3.6. Clase de tubería en función del material requerido … 19
1.2.3.7. Diámetros….............................................................. 20
1.2.3.8. Obras complementarias en la línea de conducción… 20
1.2.3.8.1. Válvula de aire……………………………… 20
III
1.2.3.8.2. Válvula de limpieza………………………… 21
1.2.3.8.3. Válvulas reductoras de presión…………… 21
1.2.3.8.4. Válvulas reguladoras de presión…………. 21
1.2.4. Línea de conducción por bombeo…......................................... 22
1.2.4.1. Criterios para el diseño….…....................................... 22
1.2.4.2. Selección de diámetro…..……................................... 22
1.2.4.3. Clases de tubería…..……..............................................23
1.2.4.4. Cálculo del fenómeno de golpe de ariete...................... 24
1.2.4.5. Obras complementaria en la línea de conducción........ 25
1.2.4.5.1.Válvula de alivio……….…………………….. 25
1.3. Bases de diseño……… ………………...................................... 25
1.3.1. Población futura……………………….….…................... 26
1.3.2. Dotación……................................................................. 27
1.3.3.Factor de hora máxima……….….…................................. 27
1.3.4. Factor de día máxima….................................................. 28
1.3.5.Presión máxima de diseño…………................................ 28
1.3.6.Presión mínima de diseño……….….…............................ 28
1.3.7.Longitud de diseño........................................................... 29
1.4.Cálculo hidráulico de la línea conducción………….................. 29
1.4.1.Determinación de caudales……………………................ 29
1.4.2.Caudal medio diario………………………….................... 29
1.4.3.Caudal máximo diario…………… ………….................... 29
1.4.4.Caudal de bombeo…………………….……..................... 30
1.5.Capacidad de diseño…………….………….............................. 31
1.5.1 Diseño tanque de almacenamiento………….…………..... 31
1.5.2. Especificaciones de diseño…………………….………......35
1.6.Diseño de línea de conducción por bombeo………….……… 37
1.6.1. Carga dinámica total……………………………………….37
1.6.2.Carga estática……………………….………….…………...38
IV
1.6.3.Perdidas mayores……………….…………………………....38
1.6.4.Carga de velocidad…………………...………….…………...39
1.6.5.Perdidas menores…………………….………….……… 39
1.6.6. Sobrepresion por golpe de ariete…….. ……….………… 40
1.7. Diseño de línea de conducción por gravedad………… ……...40
1.7.1. Descripción del proyecto a diseñar…….. ……….………...41
1.8.Integración de costos…….. ……….……………………………… 42
2. DISEÑO DE PUENTE VEHÍCULAR EN LA COMUNIDAD DE COROZAL, SAN JOSÉ, PETÉN
2.1. Consideraciones generales………………………………............. 43
2.1.1. Definición........................................................................ 43
2.1.2. Tipos de puentes ………….….........................................43
2.1.3. Especificaciones de diseño……...................................... 44
2.2. Monografía……..................................... ………………………… 45
2.2.1. Investigación preliminar..................................................45
2.2.2. Características de la población...................................... 45
2.2.2.1. Ubicación…..…………………………………… 45
2.2.2.2. Colindancias….………….………………….……. 45
2.2.2.3.Clima y zonas de vida…………………….……… 46
2.2.2.4. Topografía y suelo…. …………………….……… 46
2.2.2.5. Organización comunitaria…..……………….…… 46
2.2.2.6. Población…..…………………….……………………………… 47
2.2.2.7. Condiciones sanitarias…..……………….…………………….. 47
2.3. Estudios topográficos……..................................... …………………...47
2.4. Estudios hidrológicos……..................................... …………………...48
2.5. Justificación de la obra ……..................................... …………………48
V
2.6. Alternativas de diseño……..................................... …………………...48
2.6.1. Viga Te……..................................... …………………... ………49
2.7. Dimencionamiento……..................................... …………………... ….49
2.7.1. Cargas de diseño……............................ …………………... ……50
2.7.2. Determinación de momentos……............................ …………….51
2.8. Diseño de losa……..................................... …………………... ……..53
2.9. Armado de la losa……..................................... …………………... ... 58
2.10. Diseño de barandal……..................................... ………………….... 58
2.11. Diseño de diafragmas……................................ ………………….......61
2.12. Diseño de viga ….……..................................... …………………... ... 65
2.13. Armado de viga ………..................................... …………………... 78
2.14. Diseño de muros de carga……....................... …………………... … 89
CONCLUSIONES..........................................................................................98 RECOMENDACIONES............................................................................... 99 BIBLIOGRAFÍA............................................................................................100 ANEXOS.................................................................................................... 101
VI
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
FIGURAS
1. Ubicación del proyecto…………................................................. 2
2. Dimensiones del muro………………………………………… 32
3. Muro con cargas laterales………………………………… 32
4. Corte seccional de la losa ……………………………… 50
5. Diafragma exterior..………............................................. 64
6. Diafragma interior........................................................... 64
7. Diagrama de cuerpo libre viga principal carga viva…… 67
8. Diagrama de cuerpo viga principal carga muerta …… 69
9. Diagrama de momentos ……………………………… 39
10. Refuerzo viga principal………………………… 73
11. Diagrama de cuerpo libre carga muerta.…… 68
12. Armado de viga…………............................................. 72
13. Triangulo de presiones……...…………………… 79
14. Ejes traseros…..…………………………………………… 81
15. Diagrama de viga de apoyo........................................... 86
16. Refuerzo en la cortina y en viga de apoyo................. 89
17. Diseño de muro de carga…………………… 78
18. Línea de conducción………………………. 126
19. Detalle de paso elevado............................. 138
20. Detalle tanque de almacenamiento…… 140
21. Detalle puente vehicular............................ 142
VII
TABLAS
I. Población del lugar…………………………….............. 5
II. Rango de edades…..................................................... 5
III. Lugares poblados………………………...…………… 6
IV. Población del lugar………….………………………… 6
V. Actividades de la población……...…………………… 7
VI. Medios de comunicación…………………….……… 9
VII. Teléfonos comunitarios…………………………….. 10
VIII. Tipologia y arquitectura de las viviendas…………. 11
IX. Nivel pre-primaria…………………………………… 12
X. Nivel primaria……………………………………… 12
XI. Nivel básico ………………………….…… 12
XII. Nivel diversifado…………………………….…… 13
XIII. Momentos resultantes………………………… 33
XIV. Bases de diseño……………………………. 36
XV. Tipo de estructuras……………………………. 66
XVI. Resumen de momentos……………………… 74
XVII. Resumen de cortes…………………………… 74
XVIII. Momentos de volteo………………………… 90
XIX. Momento estabilizante…………………… 91
XX Momento de volteo del muro con sismo……… 96
XXI. Límites máximos y mínimos permisibles……………… 102
XXII. Características químicas del agua…………………… 103
XXIII. Límites máximos y mínimos permisibles… 104
VIII
XXIV. Limite de toxicidad……………………….…………………………. 105
XXVI. Límites en compuestos biocidas……..…………………………… 106
XXVII. Calidad bacteriológica del agua……..…………………………… 109
XXVIII. Frecuencia mínima en toma de muestras……..…………… 110
XXIII. Cálculo hidráulico……..……………………………………………... 112
XXIV. Presupuesto sistema de abastecimiento de agua potable……… 113
XXX. Presupuesto puente vehicular …………..……..………………….. 119
IX
LISTA DE SÍMBOLOS
C Coeficiente de rugosidad Cm Centímetro Psi Libra sobre pulgada cuadrada
Dot Dotación
FHM Factor de hora máxima
FDH Factor de día máximo
Hab Habitante
Mca Metro columna de agua
L Longitud
Hf Perdida de carga
Pvc Cloruro de polivinilo
Qm Caudal medio
QDM Caudal de día máximo
QHM Caudal de hora máxima
Vol Volumen
ASSHHTO American association of sate highway and transportation oficial
As min Área de acero mínimo S Espaciamiento
f’y Resistencia del acero
f’c Resistencia del concreto
Wm Carga muerta
Wv Carga viva
As max Área de acero máxima
Mu Momento ultimo
t Espesor
X
GLOSARIO
Caudal Es la cantidad de agua que circula en un conductor en una
unidad de tiempo. Aforo Es el promedio de llenado de un recipiente con un
volumen
constante, sus dimensiones están dadas por litros sobre
segundo.
Agua potable Es el agua sanitariamente segura para el consumo
humano.
Cota piezometrica Es la altura de presión del agua que se tiene en un
punto dado.
Cota de terreno Elevación del terreno sobre un nivel de referencia.
Tubería Es el conducto formado por tubos, en los cuales se
desplazara el fluido.
Carga estática Llamada también presión estática. Es la diferencia
de alturas que existe entre la superficie libre de una
fuente de abastecimiento y un punto determinado del
acueducto, no más allá de su carga libre, se mide en
metros columna de agua (mca).
XI
Contaminación Es la introducción de microorganismos o químicos al
agua, que la hacen impropia para el consumo
humano.
Topografía Es el arte de representar un terreno en un plano, con
su forma, dimensiones y relieve.
Diafragma Viga colocada entre vigas principales.
Subestructura Conjunto de elementos que componen el puente en su parte inferior, entiéndase viga de apoyo, cortina,
estribos, aletones y obras de protección.
Superestructura Conjunto de elementos que componen el puente
en su parte superior, entiéndase vigas principales, losa
de rodadura, acera, diafragmas, postes y pasamanos.
Momento Es el producto de la intensidad de una fuerza por la
distancia a un punto.
Esfuerzo Es la fuerza aplicada por unidad de área.
Peralte Es la altura de la viga Carga muerta Es el peso de la estructura y otros elementos
que no pueden trasladarse de posición.
Carga viva Es el peso de las cargas no permanentes o sea
que pueden cambiar de posición.
XII
RESUMEN
El municipio de San José, esta situado a orillas del lago Peten Itzà
que cuenta actualmente con varios servicios básicos, entre ellos el
abastecimiento domiciliar del agua entubada por medio de una red de
distribución que se encuentra al fin de su vida útil de operación, por lo que
es necesario su reemplazo para poder continuar brindando el servicio, para
este propósito es necesario realizar los estudios y diseños correspondientes
que den como resultado una planificación eficiente capaz de prestar un
servicio regular. con este estudio se pretende superar las limitaciones
actuales que sufren los pobladores de dicho municipio.
Debido a la importancia que tienen las vías de comunicación entre las
comunidades, por el desarrollo que puede tener la población para poder
transportar sus productos, para transportarse de una manera más fácil hacia
la cabecera municipal y para contribuir con el desarrollo del municipio y sus
respectivas comunidades.
XIII
OBJETIVOS
Generales
1. Ayudar a las poblaciones del área rural, para mejorar la calidad de
vida de sus habitantes y así evitar la mortandad debido a la forma
de cubrir sus necesidades básicas.
2. Restablecer el servicio regular de agua potable a la cabecera
municipalde San José y sus respectivos barrios, con las
siguientes características:
Calidad (en el servicio y en el agua que se distribuye).
Continuidad en el servicio
Sostenibilidad a largo plazo
Sencillez de operación.
Bajo costo de operación.
Específicos
1. Realizar el diseño de la línea de conducción de agua potable para el
municipio de San José y el diseño del puente vehicular para la
Comunidad de Corozal.
2. Que los habitantes reciban agua las 24 horas.
XIV
INTRODUCCIÓN
El adecuado abastecimiento de agua potable es una de las grandes
carencias de las comunidades rurales de Guatemala, la falta de este vital
elemento provoca infinidad de problemas sanitarios, incrementa la morbilidad
y mortabilidad, tanto infantil como de la población adulta, lo anterior conlleva
a problemas de degradación de las condiciones de vida de la población,
atraso sociocultural, etc.
La Facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala,
por medio de su unidad de Ejercicio Profesional Supervisado, ha brindado,
hasta donde sus recursos se lo han permitido, apoyo técnico a quien lo
solicite.
Elaborando un diagnóstico del municipio se realizó un estudio de
priorización de proyectos y se determinó hacer el estudio, diseño y
planificación de los proyectos de la línea de conducción de agua potable para
el municipio de San José y del puente vehicular para la Comunidad de
Corozal, san José, Petén.
XV
.
XVI
1
1. DISEÑO Y PLANIFICACIÓN DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE, PARA EL
MUNICIPIO DE SAN JOSÉ, PETÉN 1.1 . Monografía
1.1.1. Investigación preliminar
El municipio de San José está ubicado a veinticuatro kilómetros del
departamento de Petèn, los comunica una carretera de terrecería; actualmente,
el abastecimiento de agua para el consumo humano se realiza del lago Petén
Itzà, pero después de realizar los análisis bacteriológicos y fisicoquímicos,
UNEPAR, recomendó la perforación de pozos, porque el agua del lago esta
expuesta a contaminación.
1.1.2. Características de la población 1.1.2.1. Ubicación
El municipio de San José se localiza al Norte del departamento de Petèn su
cabecera municipal está situada sobre una loma pedregosa y en el margen
noroeste del lago Petèn Itzá, su mayor extensión territorial está ubicada dentro
de la Reserva de la Biosfera Maya, se encuentra a una elevación promedio de
130 metros del nivel del mar, a una latitud de 16°58’ 53” y longitud de 89° 54’ 0”,
teniendo una extensión territorial de 2,252 Km2.
2
Figura 1. Ubicación del proyecto
SAN JOSÉ, PETÉN
3
1.1.2.2. Colindancias
AL NORTE: El paralelo 17° 49' limite con México en el tramo comprendido
entre los meridianos 89° 55’ y 89° 42’.
AL SUR: El municipio de Flores, la línea 42’ hasta el punto donde se
interceptan con la línea limítrofe que pasa entre el punto medio de las
cabeceras municipales de San José y San Andrés.
AL ESTE: con el municipio de ciudad Flores, la línea media del lago Petén Itzá.
AL OESTE: Con el municipio de San Andrés, meridiano 89° 55’ desde el
paralelo 17° 49’ hasta su intersección con el paralelo 17° 00’.
1.1.2.3. Clima y zonas de vida
El clima del municipio de san José, se caracteriza por ser una zona
netamente tropical. En este municipio se encuentra la estación meteorológica
de Chachaclum, Tipo “A”. También existe en la cabecera municipal una
estación pluviométrica y linimétrica. La temperatura promedio: 26.56° C.
La precipitación promedio anual es de 1,045.5 mm; la humedad relativa
promedio varía de 64% a 84% en los meses de abril y diciembre. La presión
atmosférica promedio: 749.4 mm. Hg.
4
1.1.2.4. Topografía y suelo
Los suelos de las sabanas se pueden reconocer fácilmente por la
vegetación de gramíneas que los caracteriza. Dan la impresión de ofrecer
condiciones adecuadas para cultivarse sin ninguna dificultad y con buenos
resultados. Los suelos profundos bien drenados, bien drenados, que
predominan en la parte sur de Petén, el declive predominante en menor del
10%.
1.1.2.5. Organización comunitaria
Cuenta con el Consejo Comunitario de Desarrollo (COCODE),
autorizado por la gobernación departamental, Organizado de la siguiente
Manera:
- Presidente
- Vice-presidente
- Secretario
- Tesorero 1.1.2.6. Población
Este municipio es el que guarda más rasgos antropológicos y
etnográficos de la civilización maya. Esto es fácil de observar por los
apellidos mayas que conservan orgullosamente sus habitantes.
5
Tabla I. Población del lugar
Lugar Poblado Población del Lugar
Porcentaje
Cabecera Municipal San José 1,360 34.38 Nuevo San José 562 14.21 Caserío San Pedro 637 16.10 Caserío el Corozal 294 7.43 Aldea Jobompiche 1,103 27.88
Total 3956 100 Fuente: Unidad Técnica Municipal, San José, Petén
Tabla II. Rango de edades
Rango de Edad Hombres % Mujeres % Total
< 1 año 96 4.18 88 4.46 184
1 < 5 años 352 17.18 340 19.16 692 6 < 12 años 436 20.80 385 21.45 821 13 < 15 años 172 7.86 154 8.07 326 16 < 19 años 172 7.91 162 8.70 334 20 < 64 años 823 38.70 640 35.47 1463
> 65 años 79 3.37 57 2.69 136 Total 2,130 100 1,826 100 3,956
Fuente: Instituto Nacional de Estadística.
1.1.2.7. Condiciones Sanitarias
6
Los servicios de saneamiento ambiental actuales en el municipio de San
José son los siguientes.
Tabla III. Lugares poblados
Lugares Poblados Fuente de
Abastecimiento Tratamiento de Desechos
Sólidos San José Lago Petèn Itzà Basurero Municipal Nuevo San José Lago Petèn Itzà -------------------------- Jobompiche Nacimiento -------------------------- Corozal Pozo Mecánico -------------------------- San Pedro Pozo Mecánico --------------------------
Fuente: Unidad Técnica Municipal, San José, Petén. Tabla IV. Lugares poblados
Porcentaje de Población (%) Lugares Poblados
Agua Drenajes Letrinas San José 100 0 100 Nuevo San José 100 0 100 San Pedro 100 0 100 Corozal 100 0 100 Jobompiche 100 0 100
Fuente: CONAP.
1.1.3. Aspectos económicos
7
1.1.3.1. Producción
La actividad agrícola es la principal fuente económica de los pobladores
del municipio de San José, principalmente el cultivo del maíz y el Fríjol; aunque
también desarrollan otras actividades, después de realizar una encuesta se
obtuvieron los siguientes resultados:
Tabla V. Porcentaje de actividades
actividad Porcentaje (%)Agricultura 45 Construcción (Albañil, carpintero) 15 Oficios no Calificados (guardián, lanchero y Aserrador) 12 Carrera de Educación Media (maestros, secretarias, contador) 10 Administración Publica 5 Oficios Domésticos 5 Comercio 5 Especialistas del Ejercito 2 Estudiantes 1
Total 100% Fuente: unidad Técnica Municipal, San José, Petèn.
1.1.3.2. Técnicas de producción
Los pobladores de set municipio son poseedores de laws tierras que
tarragon, como podemos observar en la tabla anterior la mayoría se dedica a la
agricultura. Las técnicas de producción son las tradicionales de labranza y
siembra manual.
8
1.1.4. Aspectos de Infraestructura 1.1.4.1. Infraestructura básica En el municipio de San José existen un total de 321 viviendas en las
cuales habitan un promedio de 6 personas por vivienda, aproximadamente el
15% conservan el material perecedero- guano.
1.1.4.1.1. Acceso y vías de comunicación
El municipio de San José se localiza a 524 Km. de la ciudad capital
distribuidos de la siguiente manera:
1- La ciudad de Guatemala a la cabecera Municipal de Flores se
recorren 500 Km. Por carretera asfaltada utilizando la carretera del atlántico
(CA-9) y la carretera de la ruidosa a Flores (CA-13).
2- De la cabecera municipal de Flores hacia la cabecera Municipal de San
José, pasando por el municipio de San Benito y San Andrés, se recorre 24
Km. Por carretera balastrada actualmente en buen estado. Existe otra vía
terrestre para llegar a San José dando la vuelta al lago por el lado Este, se
transitan 32 Km. Aproximadamente por carretera asfaltada hasta el Remate
luego por la orilla del lago del Remate a San José 18 Km.
9
3- La tercera ruta de acceso es por vía lacustre. Las embarcaciones salen de
las playas de San Benito, el recorrido aproximado dura 30 minutos. Dentro
de los medios de comunicación podemos mencionar los siguientes:
Tabla VI. Medios de comunicación
1.1.4.1.2. Servicios públicos
- Educación: Centros educativos oficiales; escuelas de pre-primaria y
primaria,
CONALFA. Municipales; Instituto Básico, por cooperativa, Instituto de
Magisterio, Academia de rescate del idioma maya itzà, coordinado por los
vecinos del municipio.
-Salud: Desde el año de 1972, San José cuenta con un centro de salud
atendido por un medico y 6 enfermeros.
Radio emisora 1
Teléfono comunitario 1
Líneas telefónicas particulares 22
Teléfonos tarjeteros 12
10
-Policía nacional civil: Existe una subestación.
-Energía eléctrica: Servicio prestado por DEORSA, regular las 24 horas.
-Teléfono: Servicio prestado por TELGUA.
Tabla VII. Teléfonos comunitarios
CASCO URBANO Teléfono Comunitario 1Teléfonos Tarjeteros 12
-Radio y Televisión: Actualmente existen estaciones de radio comerciales y
un servicio de televisión por cable.
-Religiosos: Iglesia Católica y Templos Evangélicos.
-Agua potable: El municipio de San José cuenta con servicio de agua
potable, donde la fuente de abastecimiento es el lago Petèn Itzà.
-Comerciales: tiendas, abarrotarías, restaurantes y farmacia.
En el municipio ejercen una serie de instituciones gubernamentales con
sede en el pueblo de San José tales como:
- Consejo Nacional de areas protejidas.
- Juzgado de Paz.
11
- Subdelegación del Tribunal Supremo Electoral.
1.1.4.1.3. Vivienda
Se estima que en el municipio existen 321 viviendas, el promedio de
habitantes por vivienda es de 6 personas.
Tabla VIII. Tipologia y arquitectura de las viviendas
Techo Lamina de zinc (Un 15 % conserva el material perecedero – Guano).
Paredes de material y bajareque Piso de cemento Promedio de cuartos 2 a 3 Sanitario o letrina Letrina 100% Tenencia del terreno : 35 % Legalizada
1.1.4.2. Infraestructura social 1.1.4.2.1. Crecimiento urbano
El municipio de San José crece a orilla del lago Petén Itzá, ya que en la
parte norte colinda con la reserva de la biosfera maya.
12
1.1.4.2.2. Salud
Cuenta con un Centro de Salud tipo “B”, que beneficia no solo a sus
comunidades si no al vecino municipio de San Andrés, teniendo una cobertura
del 90 %, en las necesidades prioritarias de la población.
También cuenta con una sub.-estación de malaria donde inspeccionan el
saneamiento del agua y desechos sólidos.
1.1.4.2.3. Educación.
La Comisión Nacional de Alfabetización, (CONALFA) y las autoridades
municipales han unido esfuerzos para contrarrestar el analfabetismo
(26.58%), observándose un índice menor de analfabetismo que en otros
municipios de Petèn, gracias a este esfuerzo se puede contar con los
siguientes centros educativos:
Tabla IX. Nivel pre - primaria
Tabla X. Primaria
ESTABLECIMIENTO JORNADA Escuela de Párvulos Matutina
ESTABLECIMIENTOS JORNADA
Carlos “J” Cahuiche Matutina
Escuela Barrio Norte Matutina
13
Tabla XI. Nivel básico
ESTABLECIMIENTOS
JORNADA
Instituto Básico Municipal Vespertina Instituto Guatemalteco de Educación Radiofónica Matutina
Tabla XII. Nivel diversificado
ESTABLECIMIENTO JORNADA
Escuela de Magisterio, Educación Primaria Rural. Vespertina
Actualmente existen dos escuelas de español: Brindándoles servicio a
extranjeros, en diferentes planes programados según lineamientos de cada
escuela.
1- Escuela de español Bio-Itzá
2- Escuela de español Mundo Maya.
1.2. Conceptos y definiciones para el diseño de un sistema de agua potable
1.2.1.1. Calidad y Tratamiento Para el Agua de Consumo
La calidad del agua varia de un lugar a otro, con la estación del año, uso
en la tierra, el clima y con las clases de rocas del suelo que el agua remueve.
La característica de una buena calidad de agua depende del uso que se le vaya
a asignar, uso domestico, industrial y de riego.
14
1.2.1.1. Calidad del agua
En las poblaciones rurales es indispensable que sean respetados los
límites mínimos de potabilidad, especialmente sobre las sustancias nocivas y
que se garantice la calidad bacteriológica de las aguas de abastecimiento,
proporcionando agua sanitariamente segura.
Los límites sobre calidad son de carácter general y se proporcionan
como aptas para consumo humano. Los límites sobre calidad a observarse
serán los contenidos en las normas COGUANOR. NGO 29-001, (anexo 1).
1.2.1.1.1. Análisis fisicoquímico
Las muestras para los exámenes físico-químicos se tomaran en
recipientes perfectamente esterilizados y adecuados preferiblemente de
plástico, cuya capacidad mínima debe ser de 4 litros.
En el análisis físico se determina el sabor, color, temperatura, turbidez,
sólidos y olor; el análisis químico mide la alcalinidad, la dureza, cloruros, nitritos,
nitratos, oxigeno disuelto, amoniaco albuminoideo, contenido de hierro,
contenido de manganeso, cloro residual y PH.
1.2.1.1.2. Análisis bacteriológico
Las muestras para los exámenes bacteriológicos se tomaran en envases
adecuados, esterilizados, de boca ancha y tapón hermético, cuya capacidad
mínima debe ser de 100 mililitros.
15
El objetivo principal es proporcionar toda la información relacionada con su
potabilidad, es decir, evitar el peligro de ingerir organismos que puedan producir
enfermedades
Los análisis realizados por UNEPAR (unidad ejecutora del programa de
acueductos rurales) indican que el agua del lago no es apta para el consumo
humano, por lo que recomiendan la perforación de pozos.
Los resultados de los análisis fisicoquímicos y bacteriológicos se presentan
posteriormente (ver anexo 2).
1.2.1.2. Tratamiento del agua
Todas aquellas aguas que no llenen los requisitos de potabilidad
establecidos en las normas COGUANOR, deberán tratarse mediante procesos
adecuados para poder ser empleadas como fuente de abastecimiento para las
poblaciones.
1.2.2. Topografía
Los trabajos de topografía consistieron en el levantamiento de la línea
de conducción, zona del tanque de almacenamiento, y en el área de las
posibles obras de arte. Los levantamientos topográficos para acueductos
rurales contiene las dos acciones principales de la topografía los cuales son:
16
la planimetría y altimetría. Los cuales pueden ser de 1er., 2do. y 3er.
Esto dependiendo de las características del proyecto y las normas que el
diseñador utilice. En la realización de este proyecto se utilizo una topografía de
segundo orden.
Los resultados del trabajo de campo se plasman en la libreta de topografía,
para la línea de conducción; para el levantamiento topográfico se utilizo un
teodolito, trípode, estadal, cinta métrica, plomadas.
1.2.2.1 Altimetria
en esta fase se obtienen los datos para identificar los diferentes niveles
del terreno con la ayuda del equipo de topografía antes mencionado. para
determinar las diferencias de nivel entre dos puntos se utilizará la siguiente
fórmula.
COTA = 2[(½*DH) (COS ß)] + hi – hm
Dónde:
hi = Altura del Instrumento (m). hm = Hilo medio (m). DH = Distancia horizontal (m). ß= Angulo Vertical (grados).
COTA =2*[(½ * 47.089m)(COS 97°55’0’’ )]*+ 1.48m – 0.74m=
COTA = -5.75m
17
1.2.3 Línea de Conducción por gravedad
De acuerdo a la ubicación y naturaleza de la fuente de abastecimiento, así
como de la topografía del lugar, las líneas de conducción pueden considerarse
de dos tipos: Líneas de conducción por gravedad, cuyo estudio se presenta en
la siguiente sección y líneas de conducción por bombeo.
1.2.3.1. Componentes
Una línea de conducción esta formada por la tubería que conduce agua
desde la obra de captación hasta el tanque de almacenamiento, así como de
las estructuras, accesorios, dispositivos y válvulas integradas a ella.
Para lograr un mejor funcionamiento del sistema a lo largo de la línea de
conducción pueden requerirse: desarenadotas, válvulas rompe presión, válvulas
ventosas, válvulas de limpieza, caja reunidora de caudal, llaves de paso, codos,
etc. Cada uno de estos elementos precisa de un diseño, acorde a las
condiciones y características particulares.
1.2.3.2. Criterios para el diseño
Partiendo de la base de que todo diseño debe de ser sustentado sobre
criterios técnicos y económicos, la línea de conducción por gravedad debe
aprovechar al máximo la energía disponible para conducir el caudal deseado,
18
lo cual en la mayoría de los casos nos conducirá a determinar el diámetro
mínimo. Para el diseño de una línea de conducción por gravedad deben tenerse
en cuenta los siguientes criterios:
- Carga disponible o diferencia de elevación.
- Capacidad para transportar el caudal máximo diario.
- La clase de tubería capaz de soportar las presiones hidrostáticas.
- La clase de tubería en función del material requerido.
- Diámetros.
- Estructuras complementarias.
1.2.3.3. Carga disponible
Generalmente la carga disponible viene representada por la diferencia de
elevación entre la obra de captación (nivel mínimo de aguas en la captación) y
el tanque de almacenamiento (nivel máximo de aguas en el tanque).
1.2.3.4. Gastos de diseño
Se estima el caudal medio futuro de la población para el periodo de diseño
que fue seleccionado y se toma el factor de día máximo. Debe prestarse mucha
atención al periodo de diseño seleccionado, para seleccionar el periodo de
diseño se debe de tomar en cuenta los siguientes factores: magnitud,
importancia y dificultades de construcción.
19
1.2.3.5. Tuberías para soportar presiones hidrostáticas
La clase de tubería a seleccionar estará definida por las máximas
presiones que ocurran en la línea, lo cual está representado por la línea de
cargas estáticas. Siendo los costos función del espesor, se procura utilizar la
clase de tubería ajustada a los rangos de servicio que las condiciones de
presión hidrostática le impongan.
1.2.3.6. Clase de tubería en función del material requerido
por la naturaleza del terreno
Como resultado de los estudios de campo, levantamiento topográfico
e inspección del terreno se dispondrán de los planos de planta y perfil,
también información adicional acerca de la naturaleza del terreno permitirá
determinar la clase de tubería (HF, HG, ACP, HFD, PVC) mas conveniente.
En el caso de que la naturaleza del terreno haga antieconómica la
excavación, se seleccionara una de las clases de tubería que por su
resistencia a impactos puede instalarse sobre soportes (HG, HFD).
En caso de existir zonas donde se haga necesario enterrar la tubería
por razón de ser vía de tránsito o de cultivo, o cualquier otra condición que
no permita su instalación sobre la superficie, deberá seleccionarse un
20
material que soporte la agresividad del suelo (ACP, HF, HFD, PVC), no se
recomienda en estos casos la utilización de tuberías de HG a menos que se
de una protección especial.
1.2.3.7. Diámetros
Para las determinaciones de los diámetros habrá que tomar en cuenta
las diferentes posibles soluciones, estudiando diversas alternativas bajo el
punto de vista económico. Definidas las clases de tubería y sus límites de
utilización por razones de presiones estáticas, pueden presentarse
situaciones que obliguen a la utilización de válvulas rompe presión,
estableciéndose a lo largo de una línea tramos para efectos de diseño en
función de la línea de carga estática o mediante la utilización de tuberías de
alta presión.
1.2.3.8. Obras complementarías en la línea de conducción
1.2.3.8.1. Válvula de aire
Las líneas por gravedad tienen tendencia a acumular aire en los puntos
altos. Cuando se tienen presiones altas, el aire tiende a disolverse y continua
en la tubería hasta que es expulsado, pero en los puntos altos de relativa
baja presión, el aire no se disuelve creando bolsas que reducen el área útil
de la tubería. La acumulación de aire en los puntos altos provoca una
reducción del área de flujo del agua y consecuentemente se produce un
aumento de las perdidas y una disminución del caudal. A fin de prevenir este
fenómeno deben utilizarse válvulas que ubicadas en todos los puntos altos
21
permitirán la expulsión de aire y la circulación del caudal deseado. En el
siguiente proyecto se utilizaron válvulas de 1 pulgada.
1.2.3.8.2. Válvulas de limpieza
En las líneas de conducción con topografía accidentada existirá la
tendencia a la acumulación de sedimentos en los puntos bajos, por lo cual
resulta conveniente colocar válvulas que permitan periódicamente la limpieza
de tramos de tubería. En el siguiente proyecto se utilizaron válvulas de 1
pulgada.
1.2.3.8.3. Válvulas reductoras de presión
En el diseño de abastecimiento de agua, las válvulas de alivio tienen
la función de proteger a las tuberías de sobre presiones. Las válvulas
reductoras de presión producen en su interior una perdida de carga
constante, cualquiera que sea la presión de entrada y el caudal.
1.2.3.8.4. Válvulas reguladoras de presión
Se usan para mantener una presión constante en la descarga, aunque en la
entrada varié el flujo o la presión.
22
1.2.4. Línea de conducción por bombeo
La existencia de fuentes de abastecimiento de agua a elevaciones
inferiores a los sitios de consumo, obliga a estudiar las alternativas de
bombeo que mediante análisis económico permitan la solución más
ventajosa. En los casos de conducción por bombeo, la diferencia de
elevaciones es carga a vencer que va a verse incrementada en función de la
sección de diámetros menores y que ocasionara mayores costos de equipo
y energía.
1.2.4.1. Criterios para el diseño
El gasto de diseño de una línea de conducción por bombeo será el
correspondiente al consumo máximo diario para el periodo de diseño.
Tomando en cuenta que no resulta aconsejable ni practico mantener
periodos de bombeo de 24 horas diarias, habrá que incrementar el gasto de
bombeo de acuerdo a la relación de horas de bombeo, satisfaciendo así las
necesidades de la población en las 24 horas.
1.2.4.2. Selección de diámetro
De acuerdo al crecimiento poblacional y al desarrollo urbanístico del
municipio, durante el periodo de diseño se producirán aumentos graduales
en los consumos de agua. Esto significa que para un diámetro determinado,
23
las perdidas de carga aumentaran de acuerdo al aumento del caudal y
consecuentemente se incrementaran los costos de operación y
mantenimiento de una estación de bombeo. Como quiera que la solución a
adoptar sea aquella que satisfaciendo criterios técnicos resulte la más
económica.
Se utiliza la fórmula de Bresse para encontrar una primera aproximación
del diámetro de la tubería de impulsión, para N < 24 horas.
D = 1.3 * X1/4 * Q1/2
Dónde:
D = Diámetro tubería en metros. X = Horas de bombeo dividido entre 24. Q = Caudal en metros cúbicos por segundo. D = 1.3*(7 / 24)1/4 * (0.0152)1/2 = 0. 0220 m. = 5.76” =5’’ 1.2.4.3. Clases de tubería
En forma similar a como se determino para línea de conducción por
gravedad, habrá que determinar las clases de tubería capaces de soportar
las presiones. Más que un diámetro único debemos de elegir el rango de
valores que permita realizar un análisis económico.
24
1.2.4.4. Calculo de fenómeno del golpe de ariete
El fenómeno conocido como golpe de ariete es particularmente
observable, cuando en una línea de bombeo se interrumpe súbitamente la
energía que propulsa la columna de agua. Este efecto genera una presión
interna a todo lo largo de la tubería, la cual es recibida en su interior y en el
de las demás instalaciones como un impacto. Este fenómeno puede provocar
ruptura de la presión (presión positiva) o aplastamiento (presión negativa).
G.A.= t) X int)/(Et D x Ea(1/*145 +V
Dónde:
v = Velocidad media (m/s) Ea= Modulo de elasticidad del agua (Kg/cm2). Et= Modulo de elasticidad del material de la tubería (Kg/cm2). D int. = Diámetro interno del tubo t = Espesor del tubo
G.A.= [ ]0.991) 000X14.84)/(2821,000x (1/39.1*145 + =
G.A. = 57.63 mca.
25
1.2.4.5. Obras complementarias en la línea de conducción
1.2.4.5.1. Válvulas de alivio
Las válvulas de alivio se instalan en derivación, con salida a descarga
libre en el sitio de la estación de bombeo, en las líneas de bombeo se
emplearan dispositivos de alivio si la presión estática mas la sobrepresion del
golpe ariete igualan o excedan la presión de trabajo de la tubería.
1.2.4.5.2. Válvulas de compuerta
Esta válvula funciona mediante el descenso progresivo de una
compuerta que regula el paso de agua. Cuando una línea de conducción o la
red de distribución tienen una longitud mayor de 2 kilómetros se recomienda
colocar válvulas de compuerta. Para este proyecto se instalara una válvula de
compuerta en la salida del tanque y otras en puntos estratégicos. (ver planos).
1.3. Bases de diseño
Las bases de diseño no están ceñidas ni ajustadas a un proyecto
especifico, por lo tanto se tomaron en cuenta algunas normas del INFOM otras
recomendadas por UNEPAR y en los demás casos se tomaron criterios propios
con su debida justificación, sin dejar por un lado las condiciones fundamentales
de proporcionar a la población del municipio de San José, Petén en lo que al
agua corresponde:
26
1) La cantidad necesaria, 2) calidad adecuada y 3) con la garantía de un
servicio permanente, en relación con la duración de instalaciones.
1.3.1. Población futura
Para calcular la población futura se utiliza el método de proyección
geométrica que consiste en calcular el cambio promedio de la tasa de población
para el área en estudio o por cada década en el pasado, y así proyectar su tasa
promedio o porcentaje de cambio hacia el futuro. La ecuación utilizada en este
método es la siguiente:
Pf = PA*(1 + γ )^n
Dónde:
Pa = Población actual
γ = Tasa de crecimiento poblacional (según I.N.E. el 3.1%) n = Periodo de diseño
Pf = 1,926hab*(1 + 0.031) ^ 21
Pf = 3,657 Hab.
27
1.3.2. Dotación
Es la cantidad de agua que se le asigna a cada habitante de una
población en un día, para asignar esta dotación deben tomarse en cuenta los
siguientes factores: magnitud de la fuente, gastos domésticos, industriales,
comercial y público, pérdidas y desperdicios, condiciones climatológicas,
condiciones económicas, costumbres. Tomando en cuenta lo anterior se asigna
una dotación de 120 lts/hab/dia.
1.3.3. Factor de hora máxima (FHM)
El factor de hora máxima es el valor que permitirá establecer cual es la
cantidad máxima de caudal para el cual deberán estar diseñadas las tuberías
de la red de distribución, debido a las fluctuaciones en el consumo horario
de la población. Para este proyecto se asumirá un valor basándose en lo
recomendado por la Unidad Ejecutora de Acueductos Rurales (UNEPAR),
este factor varia de 2 a 3; siendo este:
FHM = 2.00
1.3.4. Factor de día máximo (FDM)
El consumo diario de una población varia, dependiendo de la época y
las costumbres del lugar, por lo que para el diseño de la línea de conducción
es necesario establecer un valor máximo de caudal diario. El factor de día
28
máximo (FDM) es asumido siguiendo las recomendaciones para acueductos
rurales de UNEPAR, este factor varia de 1.2 a 1.5; siendo este:
FDM = 1.5
1.3.5. Presión máxima de diseño
Las presiones estáticas son las máximas que se pueden manejar en
un sistema de agua potable, La presión máxima para la red distribución es
de 40 m y para la línea de conducción es de 90 m (UNEPAR).
1.3.6. Presión mínima de diseño
Para el diseño de tuberías en los puntos críticos tanto en la línea de
conducción como los de la red de distribución (partes altas del terreno,
acometidas domiciliares y sectores mas lejanos de la red). La presión
mínima tomando en cuenta la altura de las edificaciones en el área rural,
para distribución es de 10 m y para la línea de conducción es de 6 m
(UNEPAR).
1.3.7. Longitud de diseño (Ld)
Debido a lo irregular de la topografía de la zona, se incrementa el valor de la
longitud topográfica (Lt), para obtener un valor de longitud de diseño; este se
calcula de la siguiente manera:
Ld = Lt * 1.03
29
1.4. Cálculo hidráulico de la línea de conducción
1.4.1. Determinación de caudales
Se consideran como los consumos mínimos de agua requerida por la
población que se va abastecer en un sistema de agua potable.
1.4.2. Caudal medio diario (Qm)
Es la cantidad de agua consumida por la población en un día, esta se
obtiene de un promedio de los consumos diarios en el período de un año.
En este caso que no se tienen datos registrados de consumo diario se
calcula multiplicando la dotación adoptada por el número de habitantes que se
haya estimado para el final del período de diseño.
Qm = Dotación * población futura * 1 día / 86,400
Qm = (120 lts/hab/d * 3,657hab* 1) / 86,400seg
Qm = 5.07 lts/seg
30
1.4.3. Caudal máximo diario (Qmd)
Es el caudal que se utiliza para diseñar la línea de conducción del proyecto.
Se define como el máximo consumo de agua durante 24 horas observando en
el período de un año.
Qmd = Qm* Factor de día máximo
Qmd = 5.07 *1.5= 7.605 lts/seg
1.4.4. Caudal de bombeo
Se determina con la siguiente formula:
Qb. = Qmd * 24 / horas de bombeo
Qb = 7.605 lts/seg*24/8 =22.81 lts/seg
1.5. Capacidad de diseño
Para todo sistema incluyendo aquellos con abastecimiento por gravedad
durante las 24 horas del día, debe diseñarse un tanque para el almacenamiento
de agua que supla las demandas máximas horarias esperadas en la línea de
distribución y para mantener una reserva prudencial para los casos de
interrupción de las líneas o fuentes de abastecimiento; el porcentaje mínimo
para un sistema de bombeo es el 40% y este se aumenta dependiendo las
horas de bombeo (UNEPAR).
31
V = 45% (QC)
Dónde:
V = Volumen tanque de almacenamiento (m3) QC = Caudal de conducción (l/seg). V = (0.45*8.867l/seg)*(86,400 seg/1000) = 345m3
1.5.1. Diseño de muros del tanque El tanque posee muros que son construidos de concreto ciclópeo lo
cual significa que están hechos de piedra bola y las medidas de la roca varían
desde dos hasta seis pulgadas de diámetro, las cuales son unidas entre si
con mezcla de cemento o sabieta, utilizando una proporción de 1:2:3.
Los muros del tanque están sometidos a fuerzas del agua y del suelo,
por lo cual se procederá a realizar su diseño, tomando en cuenta las
dimensiones propuestas.
32
Figura 2. Dimensiones del muro
Figura 3. Muro con carga laterales
En el diseño de los muros se toman en cuenta los siguientes aspectos de
estabilidad.
33
• Chequeo por volteo (Fsv)
Para determinar la estabilidad por volteo de muros, se utiliza la siguiente
ecuación.
Fsv = (Mr + Mc)/ M agua
Dónde: Mr = Momento resultante Mc = Peso de la losa
Tabla XIII. Momentos resultantes
Figura W = Pe (ton) xArea (m) Brazo (m) Momento (ton-m)1 (2)*(0.60x2.60) = 3.12 1.30+0.30 = 1.60 4.99 2 (2)*(1/2*1.30*2.6) = 3.38 2/3*1.30 = 0.86 2.9 3 1/2*(2.60*5) = 6.50 0.50 + 2.6/3 = 1.36 -8.84 4 (2)(2.40*0.5) = 2.40 2.40/2 = 1.20 2.88
Wr = 15.4 Mr = 1.93
m-1.93ton 8.84-10.77 8.84 - 2.88)2.90 (4.99 Mr ==++=
Área tributaria de la losa sobre el muro (At)
2a * )
20.50 b( At +
=
34
Sustituyendo:
275.132
10 * )20.50 5( At m=
+=
Peso de la losa
tonkgm 8.85.882,875.13*kg/m 646 losa w 22 ===
21.28.84
8.810.77 Fsv =+
=
1.52.21Fsv >= √
Por lo anterior se determinó que los muros del tanque tienen
dimensiones apropiadas.
• Cheque contra hundimiento
Conociendo el tipo de suelo de la región se asumió un valor soporte de 4
ton/m2.
Dónde: Wa = Peso del agua
22 /6.2/260010*5
1000*2.6*10*5 Wa mtonmkg ===
Wa = 4ton/m2 >2.6ton/m2 √
35
Como la capacidad soporte del suelo es Vs = 4 ton/m2 y es mayor que la
presión producida por el peso del agua, no se requiere refuerzo, (ver planos)
• Chequeo por deslizamiento (Fsd)
agua del Cargaw)(u suelo del Carga Fsd ++
=
Dónde: W = Peso del muro
33.34200
14000)*(0.70 4200 Fsd =+
=
5.133.3 >=Fsd √
Por lo anterior demostrado se demuestra que los muros son estables por
deslizamiento.
1.5.2. Especificaciones de diseño
Resumiendo los cálculos anteriores se obtiene la siguiente tabla con las
especificaciones de diseño.
En el sistema actual se utilizan dos tanques de distribución que tienen
capacidad para 175 m3; estos tanque se utilizaran en el nuevo sistema y solo
es necesario diseñar un tanque de 200 m3 con dimensiones de (10 x10 x 2) m.
Se reducen las horas de bombeo a 7 horas/día.
36
Tabla XIV. Bases de diseño
Municipio: San José
Departamento: Petén
Fuente: Poor Mecánico
Sistema: Combinado
Periodo de diseño: 21 año
Población actual: 1,926 hab.
Población futura: 3,657 hab
Tasa de crecimiento: 3.1%
Dotación: 120 lt/hab/dia
Factor de día máximo: 1.8
Factor de hora máximo: 2
Caudal median diario: 5.07 lt/seg.
Caudal máximo diario (conducción): 7.605 lt/seg.
Caudal de bombeo: 22.81/seg.
Volumen de tanques actuales 175 m3
37
1.6. Diseño de la línea de conducción por bombeo
La línea de conducción es la encargada de transmitir o llevar el agua
desde las obras de captación hasta el tanque de almacenamiento. Para diseñar
la línea de conducción se utilizará la ecuación de Hazzen -Williams:
Hf = 1743.81141 * L * Q^1.85/(D^4.87 * C^1.85)
Dónde:
L = Longitud (en metros) Q = Caudal (en litros sobre segundos al cuadrado) D = Diámetro ( en pulgadas) C = Coeficiente de rugosidad ( C = 150)
1.6.1. Carga dinámica total (CDT)
Está conformada por la suma de las pérdidas de carga y alturas que
intervienen en el sistema de bombeo.
CDT = Carga estática + Pérdidas mayores + Pérdidas menores
O bien,
CDT = V2/2g + hf +hs + hi + hm
38
Dónde:
CDT = Carga dinámica total V2/2g = Carga de velocidad media, en m V = Velocidad media del agua, m/seg. hf = Perdidas mayores por fricción en la tubería, en m hs = Altura de succión, en m hi = Altura de impulsión hm = Perdidas menores por accesorios, en m
1.6.2. Carga estática
Elevación de descarga = 110.67 m Elevación de succión = -45.73 m Carga estática = 110.67 – (-45.73) = 156.4 m
1.6.3. Perdidas mayores
hf = 1743.81141 * L * Q^1.85/(D^4.87 * C^1.85)
Dónde:
L = Longitud de diseño, en m (1,073.11m) Q = Caudal, en l/seg. (22.81 l/seg.) D = Diámetro interior, en pulgadas (5”) C = Coeficiente de fricción. para tubería PVC varia de 140 a 150 (C=150) hf = 14.16 m
39
1.6.4. Carga de velocidad
= V2/2g
V = 1.974 * Qb/(D)^2
Dónde:
Qb = Caudal de bombeo (22.81 l/seg.) D = diámetro (5”)
V = 1.39 m/seg √
Carga de Velocidad = (1.39)^2 / (2*9.81m/seg2) = 0.094 m
1.6.5. Perdidas menores
No existen muchas válvulas ni otros accesorios que hagan significativas
las perdidas menores, por lo cual asumí un valor conservador de 1.00 m.
Entones la carga dinámica total es de 171.65 mca = 245.21 Psi
40
1.6.6. Sobre presión por golpe de ariete
Para la protección del equipo de bombeo y de la tubería de impulsión, se
deben de considerar los efectos producidos por el fenómeno denominado golpe
de ariete. Se denomina golpe de ariete a la variación de presión en una tubería
por encima o por debajo de la presión normal de operación. Basándose en las
normas de UNEPAR aplicó el siguiente criterio:
Para el cálculo del golpe de ariete se considera el siguiente criterio.
a) Si la tubería está diseñada para una presión de trabajo igual o mayor
que el doble de la carga dinámica total, no se calcula sobre presión.
b.) Para proteger la tubería colocar válvulas de cheque a L/3 de la
longitud total .
1.6.7. Equipo de bombeo
P = (CDT * Qb)/(76 * e)
Dónde:
P = Potencia de la bomba, (en caballos de fuerza) CDT = Carga dinámica total, en m (171.65 m) Qb = Caudal de bombeo, en l/seg. (17.7 l/seg.) E = eficiencia de la bomba (70%) P = 57.10 Hp Considerar una bomba de 60 Hp
41
1.7. Diseño de la línea de conducción por gravedad
1.7.1. Descripción del proyecto a diseñar
El diseño de la línea de conducción por gravedad, consistirá básicamente en
el traslado del fluido del tanque de almacenamiento hacia los tanques de
distribución ubicados en el municipio de San José, Peten.
Para diseñar la línea de conducción se utilizará la ecuación de Hazzen -
Williams:
Hf = 1743.81141 * L * Q^1.85/(D^4.87 * C^1.85)
⇒ Despejamos D
D = [1743.81141* L*Q^1.85/(hf * C^1.85)] ^1/4.87
Dónde:
Hf = Pérdida de carga por fricción, en m L = Longitud de tubería, en m Q = Caudal de conducción, en l/seg. D = Diámetro interior de la tubería, en pulgadas C = Coeficiente de capacidad hidráulica
En las tablas se encuentra la información y los cálculos obtenidos en el
diseño hidráulico. (Ver anexo 3)
42
1.8. Integración de costos
El presupuesto se elaboro utilizando algunos materiales locales y la
mano de obra con base en los salarios que la municipalidad asigna.
(Ver anexo 4).
• Energía eléctrica
En el lugar donde se encuentra la caseta de bombeo hay energía
monofásica, pero por ser la bomba de 60 Hp se necesita energía trifásica,
entonces se tomo la decisión de utilizar un generador para determinada bomba
que es la solución más viable en función del costo.
43
2. DISEÑO DE PUENTE VEHICULAR EN LA COMUNIDAD DE COROZAL, SAN JOSÉ, PETÉN
2.1. Consideraciones generales
2.1.1. Definición
un puente es una estructura, cuya finalidad primordial es la de unir o
comunicar dos puntos separados por algún tipo de accidente geográfico (ríos,
barrancos, zanjones, etc.), dando a las áreas inmiscuidas, una vía de
comunicación, tanto económica, como social y geográfica.
2.1.2. Tipos de puentes
en forma general los puentes pueden clasificarse como: fijos o móviles.
además también pueden agruparse dependiendo de sus características, tales
como:
A.) por el servicio que prestan (puentes vehiculares, ferroviarios, de canales,
peatonales, para tuberías).
B.) por su localización (puentes sobre carreteras, vías férreas, sobre ríos,
bahías, lagos o en cruces de valles).
C.) por su geometría (puentes curvos o rectos, a escuadra o esviajados).
D.) por su sistema estructural (puentes de claro simple, o de viga continua,
de arcos, colgantes o de marco rígido).
44
E.) por sus materiales de construcción (puentes de madera, mampostería,
concreto o de acero).
2.1.2. Especificaciones de diseño
Es recomendable que los puentes de concreto o acero para carreteras o
vías férreas, se basen en especificaciones estándar de puentes de la american
association of sate highway and transportation official (aashto).
La selección del sistema estructural, de los materiales de construcción y
detalles de dimensiones, depende de las necesidades de seguridad estructural,
económica de fabricación, facilidad de construcción y mantenimiento, así como
de consideraciones de estética. un puente rural es de uso y características
específicas, siendo las principales: el peso de los vehículos que circulan por la
estructura y los materiales con los cuales se construirá.
Dadas las características topográficas del lugar en el que se proyectará
la estructura, se opto por un puente de forma recta. tomando en cuenta que la
luz a salvar es de 23 metros, la estructura que se recomienda, por las
condiciones del lugar se utiliza muros de mampostería de piedra.
2.2. Monografía
2.2.1. Investigación preliminar
La comunidad de Corozal se encuentra a una distancia de 32 Km. de la
cabecera municipal y a 54 Km. de la cabecera departamental. La comunidad
de Corozal cuenta con dos vías acceso, la vía de acceso en uso se comunica
45
con el cruce de ‘’Dos Aguadas, del municipio de San Andrés’’ y se recorre una
distancia de 32 Km.; y la otra vía de comunicación en una carretera
abandonada de 22 Km., que conecta directamente con la cabecera municipal,
pero en invierno es intransitable; por lo cual es necesario un puente vehicular.
2.2.2. Características de la población
2.2.2.1. Ubicación
La Comunidad de Corozal se ubica en la parte norte del departamento de
petèn, se encuentra en un terreno horizontalmente plano.
2.2.2.2. Colindancias
AL NORTE: con áreas protegidas de CONAP.
AL SUR: con parcelas de Nuevo San José.
AL ESTE: con Cruce Dos Aguadas (San Andrés, Petèn)
AL OESTE: con la Bio Itzà.
2.2.2.3. Clima y zonas de vida.
La Comunidad de Corozal se encuentra a 132 metros sobre el nivel del
mar, su clima es cálido en la mayor parte del año.
46
2.2.2.4. Topografía y suelo
La Comunidad de Corozal se encuentra ubicada en un terreno
horizontalmente plano, rodeado por cerros y montañas que se caracteriza en
la región, por el carácter de la zona su suelo es muy fértil para la siembra.
2.2.2.5. Organización comunitaria
Cuenta con el Consejo Comunitario de Desarrollo (COCODE), autorizado
por la gobernación departamental, organizado de la siguiente manera:
- Presidente
- Vice-presidente
- Secretario
- Tesorero
2.2.2.6. Población
Cuenta con un total de 294 habitantes, de los cuales 88 son mujeres, 82
son hombres, y 124 son niños. el idioma predominante en esta aldea es el
español y el quekchi.
47
2.2.2.7. Condiciones sanitarias En la comunidad de Corozal se abastecen de agua potable por medio de
un pozo mecánico, pero el agua no es de buena calidad, por ser muy alto el
grado de dureza, por lo cual se ven en la necesidad de utilizar agua de lluvia.
2.3. Estudios topográficos
El levantamiento topográfico constituye uno de los elementos básicos
para realizar el diseño de un puente, puesto que proporciona datos necesarios
para la determinación de la geometría de las partes del puente.
Para el presente estudio se realizó un levantamiento de planimetría, por
el método de conservación del azimut, para determinar el área, y luego se
realizo un levantamiento de altimetrita, 100 metros antes y 100 metros después
del corte del rió, para determinar los diferentes desniveles.
2.4. Estudios hidrológicos.
Crecida normal: el rió la mantiene la mayor parte del año, varia muy poco. Crecida máxima: es aquel nivel al que el rió llega anualmente durante el
invierno, variando muy poco año con año.
Crecidas extraordinarias: estas se dan por lluvias muy intensas durante largo
tiempo, este nivel se observa en casos especiales.
48
para el siguiente diseño se toma en cuenta la crecida histórica,
consultando con los pobladores del lugar, de avanzada edad, y se tomaron dos
metros arriba de la crecida máxima y la parte inferior del puente.
2.5. Justificación de la obra
Debido a la importancia que tienen las vías de comunicación entre
nuestras comunidades, por el desarrollo que puede tener la población, para
poder transportar sus productos, para transportarse de una manera más fácil
hacia la cabecera municipal y para contribuir con el desarrollo del municipio y
sus respectivas comunidades.
2.6. Alternativas de diseño
Para el diseño y construcción de puentes se tienen tres posibles
formas estructurales: viga t, losa nervurada y vigas individuales más losa. los
puentes están diseñados para soportar cargas móviles, luz a salvar, acceso al
lugar, disponibilidad de tecnología en el sitio, la magnitud de la carga dependerá
del tipo de carretera donde se situé el puente o para la función que se pretenda
con el mismo. tomando en cuenta las condiciones anteriores se tomó la
decisión de diseñar el puente de concreto reforzado y diseñar la subestructura
de mampostería de piedra bola.
2.6.1. Viga t
Las vigas “T” se utilizan para cubrir luces grandes, se pueden construir en
bases desde 38 hasta 185 cm, en este proyecto se opto por construir vigas
longitudinales rectangulares, por la facilidad de armado a la hora de construir.
49
2.7. Dimensionamiento
La estructura se divide en losa, banqueta, pasamanos, diafragmas y
vigas, el dimensionamiento consiste en la determinación del ancho de rodadura
y de la sección de vigas. Para puentes, el ancho usual de vía es de 12 pies.
En cuanto al diseño de vigas, se sugiere un peralte de L/16, esto es para no
chequear deflexión; la base esta por 2/5 del peralte como mínimo.
Figura 4. Corte seccional de la losa
En este caso, la losa trabaja en un solo sentido, que es el sentido corto y
por lo tanto, el refuerzo principal de la losa es perpendicular al trafico.
2.7.1. Cargas de diseño
• Integración de cargas: Se tiene la carga muerta, la carga viva y de
impacto; esta última es aplicada directamente al momento producido por
la carga viva.
50
• Carga muerta Cálculo de la carga muerta
t*concreto esp. peso Wm = Dónde: t = espesor (pies)
Wm = 150 lb/pie3*0.59pie
Wm = 88.5 lb/pie2
• Carga viva Se toma carga puntual según HS 15-44 P camión = 15,000lb
• Carga por impacto: Según lo especifica la AASHTO 3.8.2.1 Es el
porcentaje que se le hace al momento producido por la carga viva y el
porcentaje máximo es de 30%.
2.7.2. Determinación de momentos
• Momentos para cargas muertas Se opta por usar:
2wL101Mcm =
51
Dónde: Mcm = momento de carga muerta
W = 88.5 lb/pie (carga muerta en libra /pie)
L = 9.84pie (distancia entre ejes de vigas principales)
Mcm = 856.90 lb-pie.
• Momento para carga viva
Dónde: Mcv = momento de carga viva
P: 12,000 lb (eje trasero del camión)
S: 9.84 pie (espaciamiento entre vigas)
Mcv = 3552 lb-pie
• Momento por impacto Primero se determina la carga viva
125S50I+
=
Dónde: S = 9.84 pie (espaciamiento entre vigas)
I = 37.8% >30% entonces tomamos el 30% del Mcv
p*32
2)(s0.8Mcv
+=
52
I = 0.30*3,552.00lb
I = 1,065.50 lb-pie
• Momento último
Usando la siguiente fórmula se integran los momentos para dar el momento
último.
][ I)5/3(McvMcm 1.3 Mu ++=
Dónde: Mcm = 856.90 lb-pie (momento de carga muerta)
Mcv = 3552.00lb-pie (momento de carga viva)
I = 1065.50 lb-pie (Impacto)
Mu = 11,118.7 lb-pie ≈ 1,540.84 kg-m
2.8. Diseño de losa
Según lo especifica la norma AASHTO 8.9.2 el espesor de la losa para
puentes de concreto reforzado tiene que ser mayor de 17cm y el refuerzo
principal tiene que ser paralelo al tráfico. Es espesor de la losa se determinó
por la siguiente fórmula.
17cm30
3.05L*1.2t ≥+
=
Dónde:
53
t = espesor (en cm) L = 2.50m (separación entre vigas a rostro)
t = 0.18 cm
• Refuerzo Dónde: Mu = 11,118.7 lb-pie = 1540.84 kg-m (momento ultimo)
f’c = 4,000 lb/plg2 = 281kg/cm2 (resistencia del concreto)f
f’y = 40,000lb-pie = 2810.00kg/cm2 (resistencia del acero)
b = 39.37 plg ≈ 100cm
t = 5.79 plg ≈ 14.71 cm
Para la ecuación del área de acero, el Mu esta dado en kg-m
Dónde:
b = Base (en centímetros)
t = Espesor (en centímetros)
Mu = Momento ultimo (en kg/m2)
f´c = Resistencia del concreto
f´y = Resistencia del acero
Valuando en la fórmula de acero del área de acero (As)
As = 0.41 cm2
[ ]yf'
c)f'*(0.85)0.003825fc
b)*(Mu((bt)bt As 1/22 *−−=
54
Calculando área de acero mínimo (As min.)
Valuando la fórmula de área de acero mínimo
As min. = 7.38 cm2
Calculando área de acero máximo (As max)
t*b* max max As ∂=
∂ max = porcentaje de acero máximo
y)f'(6090y)(6090)c/f'0.85)(f'*0.85*(0.5max
+=∂
∂max = 0.024
Valuando la fórmula de As max.
As max = 36.23 cm2
• Proponiendo acero Hallando el espaciamiento (s) entre varillas
As = área de acero requerida
A varilla = área de la varilla a utilizar
S = espaciamiento entre varillas
As________________100cm2
A varilla ___________S
(bt)*)yf'
14.1( min As =
55
Valuando la expresión anterior se tiene lo siguiente:
7.38 cm2________________100cm2
1.98cm2________________S
S = 25 cm.
Con los datos obtenidos, se concluye que se necesitan 1 No. 5 @ 25 cm,
lo cual es acero para el área transversal de la cama inferior.
Calculando el acero longitudinal o paralelo al camión, para la cama
inferior.
t*0.002b As =
Dónde:
As = área de acero
b = 100 cm. ﴾base)
t = 14.71 cm. ﴾espesor)
As = 2.94 cm2
Hallando el espaciamiento (S) entre cada varilla
As________________100cm2
A varilla ___________S
56
2.94 cm2_____________100cm2
0.71cm2_____________S
S = 24.14cm
Con los datos obtenidos anteriormente, se concluye que necesitamos 1
No. 3 G40 @ 20 cm. Para el área longitudinal cama inferior.
• Calculando As longitudinal cama superior Según lo específica la Norma AASHTO 3.24.2.2. recomienda para la
ecuación siguiente que no sobrepase el 67% de área de acero.
%67≤= 1/2(s)220 As
Dónde: S = 3 m (espaciamiento entre vigas)
As = 127.01 > 67%
As = 7.38 cm2 * 67%
As = 4.94 cm2
Espaciamiento S = 25cm
Con los datos obtenidos anteriormente, se concluye que se necesitan 1
No. 4 G40 @ 25cm, en ambos sentidos.
57
2.9. Armado de losa
2.10. Diseño de pasamanos
Están formados por unidades longitudinales, que funcionan para la
Protección de los peatones, soportados por postes de concreto reforzado que
se diseñan para una carga de P/4 de la carga estandarizada. La altura mínima
con la que se deben diseñar los postes de los pasamanos es de 42 pulgadas.
Además de la carga del camión estandarizado, se recomienda para el
diseño de los postes una carga vertical de 100 lb/pie, y una carga horizontal de
300 lb/pie, que son producto de los peatones que circulan por la acera.
h*bA =
5.60
0.501.75
0.880.88
0.50
0.48
0.72
1.40
0.10
0.18
0.100.490.070.67
1.800.050.65
0.05
0.40
0.30
0.200.05
0.200.10
0.07
0.73
0.27
0.10
0.35
1.50
BARANDA DE CONCRETO
JUNTA DE CONSTRUCCIONEN EL MORDIENTE
DIAFRAGMA
DIAFRAGMA
EXTERIOR
INTERIOR
EN DIAFRAGMAJUNTA DE CONSTRUCCION
EST. No. 4
2 Ø No. 3 corridos
2 Ø No. 3 corridos
2 Ø No. 3 corridos
2 Ø No. 3 + EST.No.2 @ 0.15
BARANDA
POSTE
No.2 @ 0.104 Ø No. 3 + EST.
CAMA SUPERIORØ No. 4 @ 0.25 Ø No. 4 @ 0.25
CAMA SUPERIOR
CAMA SUPERIORØ No.4 @ 0.12
Ø No.4 @ 0.12
58
Dónde:
b= 0.60 m (base transversal de la banqueta)
h = 0.20m altura de la banqueta
A = área transversal
A = 0.12 m2
• Carga muerta
W bordillo = 288.00 Kg./cm2
Baranda que se va a utilizar en los pasamanos
Baranda + Poste = 91 .00 kg/pie
Acera = 288.00 kg/pie
TOTAL = 379.00kg/m o 254.21kg/pie
• Carga viva Acera = 97.00 lb/pie
Carga vertical = 100.00 lb/pie
CARGA TOTAL VIVA = 197.00 lb/pie
Finalmente, se tendrá que la carga viva es el total de la carga viva más la
carga extra de la llanta de un camión.
CV = 8,000 lb/pie o 3,929.43 kg/m
A*2,400kg/cm bordilloW 2=
59
• Diseño a corte: Debido a que la resistencia a tensión del concreto es
considerablemente menor que la de compresión, se reforzara a corte.
][ C.V.) 5/3(1.3 C.M. 1.3 V +=
Dónde:
V: corte C.M. = Carga muerta
C.V. = Carga viva
V = 7,754.06 lb/pie ≈ 11,560.60 kg
Hallando el espaciamiento (S) que habrá entre cada estribo. Dónde:
S = espaciamiento
V = 11,560.60 kg (corte actuante)
V cu = 7,834.00 kg (Corte que resiste el concreto)
f’y = 2,810.00 kg/cm2
b = 60 cm (base transversal de la banqueta) Av. = No. 3 ≈ 0.71cm2 (área de varilla propuesta)
60
vcu)(vd)*yf'*Av*(2s
−=
Hallando el corte que resiste el concreto
bd*c)(f'*0.53*φVcu 1/2=
Dónde: Vcu = 0.85*0.53*(210kg/cm2)*20cm*60cm
Vcu = 7,834.00 kg
Se valúa en la formula de espaciamiento (S) los datos obtenidos.
S = (2*0.71cm2 * 2810kg/cm)/(11,560.6-7834)kg
S= 21.41 cm. ≈ 20cm
Para cubrir el corte, se necesita estribos No. 3 G40 @ 20 cm.
2.11. Diseño de diafragmas
Los diafragmas se utilizan al centro y/o en los tercios de la luz, lo cual
depende del criterio del diseñador. la base mínima es de 30 centímetros, la
altura de los diafragmas interiores es de ¾ de la altura de las viga principal, y la
altura de los diafragmas exteriores es ½ de la altura de la vigas principal.
Los diafragmas exteriores transmiten su peso a los apoyos interiores de
las vigas como cargas puntuales P.
Para este proyecto, se usaron tres diafragmas, de los cuales dos serán
exteriores y uno será interior.
61
• Diafragma interior Dónde:
b = 30.00 cm. (como mínimo)
d = 3/4 peralte de la viga principal (1.50 cm.)
d = ¾*1.50 cm.
d = 1.20 cm.
d)*y)(b(14.1/f' min As =
As min. = (14.1/2,810)(30*115)
As min. = 17.31 cm2
Para cubrir esta As, se propone 4 No. 8 G40 Y 2 No. 3 G40
Para hallar el espaciamiento (S) entre estribos, se usa la siguiente fòrmula
Dónde:
d = 1.20 m peralte
r = 5cm (recubrimiento)
Adicionalmente por cada pie de altura que se tenga, se recomienda un
refuerzo extra de 0.25 plg2 ≈ 1.61 cm2, con el objeto de evitar grietas en el
concreto. En este caso se usará 2 No. 4 G40 para evitar grietas.
r)/2-(d s =
62
Con los datos obtenidos se concluye que se necesita 4 No. 8 G40, 2 No. 4
G40, y estribos No.4 @ 30 cm.
• Diafragma exterior Dónde: b = 30.00 cm.
d = 1.50 cm. ﴾que es el peralte de la viga principal divido dos)
d = 1.50cm/2 = 0.75 m
d)*y)(b(14.1/f' min As =
As min. = (14.1/2810)*(30*70)
As min. = 10.53 cm2
Para cubrir esta As. Se usará 2 No. 4 G40 y 4 No. 5 G40
Hallando el espaciamiento (S) de acero de refuerzo (estribos)
S = (75cm-5cm)/2
S = 35 cm., por facilidad al construir se tomo S = 30 cm.
Con los datos obtenidos, se concluye que se necesita 2 No. 4 G40 Y 4
No. 5 G40, estribos No. 4 G40 @ 30 cm.
r)/2-(d S =
63
Figura 5. Diafragma exterior
0.100.300.10
0.72
0.18
0.10
0.62 EST. No. 4 @ 0.30
2 Ø No. 4 G. 40 corridos
4 Ø No. 5 G. 40 corridos
EJE DEL DIAFRAGMACAMA SUPERIOR
CAMA INFERIOR
Figura 6. Diafragma interior
1.00 0.10
1.20
0.18
0.30
0.10
1.10
4 Ø No. 8 G. 40 corridos
EJE DEL DIAFRAGMA
6 Ø No. 4 G. 40 corridos
2 Ø No. 5 G. 40 corridos
CAMA INFERIOR
CAMA SUPERIOR
EST. No. 4 @ 0.30
64
2.12. Diseño de vigas
Las vigas son los elementos estructurales mas importantes de la
Superestructura, ya que estas transmiten cargas externas transversales hacia
los apoyos, tanto carga muerta como carga viva, que provocan momentos
flexionantes y fuerzas cortantes. Además, las vigas de concreto para
superestructuras de puentes pueden ser vigas reforzadas, para vigas cortas y
preesforzadas para luces grandes; la cantidad de vigas que se diseñarán
dependerá del ancho de rodadura del puente; en este proyecto en particular, se
diseñaran dos vigas por ser el puente de un solo carril.
Para no chequear deflexiones; se toma el peralte (d) = L/16
d = 23/16
d = 1.44 m, por facilidad al construir se tomo un peralte de 1.50 m
Datos: P eje trasero = 12.00 Kips
P eje delantero = 3.00 kips
f’y = 2,810 kg/cm2
f’c = 281 kg/cm2
d = 1.50 m
b = 0. 50 m
Distancia entre ejes del camión = 14 pies
Long. Vigas = 75.44 pies ≈ 23.00 m
65
• Carga viva: Se trabajará la carga del camión como crítica, debido a la
luz que se tiene, debe utilizarse la tabla 3.23.1 de AASHTO, para
determinar la distribución de la carga de camión en las vigas.
Tabla XV. Tipo de estructuras
Tipo de Estructura I Vía II Vías Concreto S/7 ≤ 10pies S/5.5 ≤ 14pies Concreto (Vigas T) S/6.5 ≤ 6 pies S/6.0 ≤ 14 pies Concreto (Vigas rectangulares) S/8.0 ≤ 12 pies S/7.0 ≤ 16 pies
• Factor de distribución
S = separación entre vigas desde ejes
Como en este puente la separación entre vigas S < 10 pies, se calcula
Fd. (factor de distribución)
Fd = S/6.5
Fd = 9.84/6.5
Fd = 1.51 pies
66
Figura 7. Diagrama de cuerpo libre de viga para hallar X y A
Dónde:
A = es la longitud que existe de cada apoyo al centroide
Cg = centro de gravedad
Mcg = 0 esto se hace para determinar el valor de “X”
2 (14 – X) = 12X
X = 2.80 pie ≈ 0.85 m
El valor de “A” está dado por la siguiente fórmula:
A = 75.44 pies/2
A = 37.72 pies ≈ 11.5 m
67
• Encontrando reacciones en los apoyos: Para encontrar las reacciones
en cada apoyo, primero se tiene que hacer sumatoria de momentos o en
una de las reacciones. ∑M = 0
∑M RB = 0
(75.44 RA) – (48.92*3) – (39.42*12) = 0
RA = 8.22 kips ≈ 8220.00 lb
RB = 8.22 kips ≈ 8220.00 lb
• Hallando el momento máximo: Se hace un corte en la sección donde
se aplica la carga mayor y se procede a hacer el análisis del momento.
)a'*(PA))(X*((RAMmax −+=
Dónde:
RA = reacción en el punto A
X = 2.8 pies (distancia del centroide al eje trasero)
A = 37.72 pies (distancia del centroide a cada apoyo
P’ = 3 kips (carga viva del eje delantero)
a’ = 14 pies (distancia entre eje de adelante y de atrás)
M max = 291.07 kips-pie
• Carga de impacto: La aplicación de las cargas dinámicas,
producidas por camiones a los puentes, no se efectúa de manera
suave y gradual, sino violenta, lo cual produce incrementos notables en
las fuerzas internas de la estructura; por esta razón, se deben considerar
cargas adicionales, denominadas cargas de impacto, según lo especifica
68
la AASHTO 3.8.2.1 es el porcentaje que se hace al momento producido
por la carga viva y no puede ser mayor del 30%.
125)50/(L I += DÓNDE:
l = 75.44 pies ≈ 23.00 m (luz del puente) I = 0.24
i = 24% * m máximo carga viva (291.07 kips-pie)
i = 360.92 kips-pie
figura 8. diagrama de cuerpo libre carga viva para corte en la viga
• carga de ejes afectadas por factor de distribución:se encuentran las
reacciones afectadas por el factor de distribución, hallada con
anterioridad,
69
Dónde: p eje trasero = 12 kip
p eje delantero = 3 kip
p eje trasero = 12.00*1.51 = 18.12 kips
p eje delantero = 3.00 * 1.51 = 4.53 kips
∑ mb = 0
Ra = (12 kips*75.44 + 3kips*(75.44’-14’))/75.44’
Ra = (14.44 kips)*1.51
Ra = 21.80 kips
Ra = vcv
Entonces de concluye que el valor de la ra es el mismo para el corte de
la carga viva (vcv), debido a que el eje trasero esta actuando sobre la ra.
vcv = 21.80 kips
• corte por impacto: por ser el impacto un incremento en la carga viva, se
tiene que afectar al corte por carga viva con la carga de impacto, de la
siguiente forma.
I * Vcv VI =
Dónde: vi = corte por impacto
vcv = 21.80 kips (corte por carga viva)
i = 24% (impacto)
vi = 27.03 kips
70
• momento por carga muerta
figura 9. diagrama de cuerpo libre carga muerta de la viga
carga que ejerce el diagrama interior sobre la viga (p’) p’ = carga del diafragma interior
p’ = 1.4(2400*0.70*0.3*2.5)
p’ = 1749.89 kg ≈ 3.89 kips
carga que ejerce el diafragma sobre la viga ﴾p´) p´ = 2400kg/m3*0.30m*1.20m*7
p´ = 8467.2 kg ≈ 18.62 kips
carga de la losa más la viga (w) w losa = (2400*0.18*4.90/2)
w losa = 1058.4 kg/m
w viga = (2400*0.5*1.50) = 1800.00 kg/m
71
viga)W losa1.4(W totalW += W total = 1.4 (1,058.4 kg/m+1800.00 kg/m)
W total = 4001.76 kg/m ≈ 2.68 kips/pie
Datos:
w = 2.68 kips
l = 75.44 pies
p’ = 18.62 kips
a = 37.72 pies
PA)/8L*((W max M 2 +=
M max = 2,608.88 kips-pie
figura 10. diagrama de momentos
72
figura 11. Refuerzo de viga principal
16 Ø No. 11
1A3 Ø No. 11
26 Ø No. 11
3
3 Ø No. 11 2A
3 Ø No. 11
3.90
5.30 6.45
5.00
1.00
9.25
10.75
7.85
• CORTES
el corte máximo se da en los apoyos; cuando la carga mayor del camión
está sobre uno de estos. para la carga muerta, es necesario hacer un diagrama
de corte.
Datos: W= 2.68 kips
L = 75.44 pies
P = 18.62 kips
73
Tabla XVI. Resumen de momentos
Momento carga muerta Momento de carga viva mas impacto 2,608.88 kips-pie 360.92 kips-pie
361,541.02kg-m 50,016.62 kg-m
Tabla XVII. Resumen de corte
Corte carga muerta Corte de carga viva mas impacto 110.39 kips 27.03 kips
15,927.94 kg 12,286.36 Kg.
• corte por carga muerta
2P
+2 L+Wcm
= Vcm
VCM = ﴾2.68*75.44)/2 + ﴾18.62/2)
VCM = 110.39 KIPS ≈ 15,927.94 KG
• Diseño a deflexión
se encuentra el momento último (mu); que es la integración de los
momentos de carga muerta, carga viva y carga por impacto.
74
se usara acero grado 40 y concreto de 285 kg/cm2
][ I)(5/3)(Mcv Mcm 1.3 Mu ++= Dónde: Mcm = momento de carga muerta
Mcv = momento de carga viva
I = carga por impacto
Mu = momento ultimo
Mu = 1.3 [361,541.02 + 5/3(50,016.62)]
Mu = 578,372.66 kg-m
datos para hallar el área de acero requerido
Dónde:
Mu = 578,372.66 kg-m
b = 50.00 cm
d = 1.50 m
d’ = 5.00cm
f’c = 281.00 kg/cm2
f’y = 2810.00 kg/cm2
75
valuando la fórmula de as
As = 177.04 cm2
el área de as min. y as max. se obtendrá de la misma forma que se
obtuvo en la sección 2.8.
As min = (14.1*50*150)/ 2810 As min = 37.63 cm2
t*b* max max As ∂=
∂ max = porcentaje de acero máximo
y)f'(6090y)(6090)c/f'0.85)(f'*0.85*(0.5max
+=∂
Valuando la fórmula de As max.
As max = 0.024*50*150
As max = 185.32 cm2
Con los datos anteriores, se concluye que el As requerido es < que el As
max, por lo que se reforzara a compresión.
[ ]yf'
c)f'*(0.85)0.003825fc
b)*(Mu((bt)bt As 1/22 *−−=
76
• Refuerzo por corte
Se calcula primeramente el corte último en la viga, (ver tabla resumen de corte).
Corte actuante: Es el corte por carga viva, muerta y por impacto, que actúa en la viga.
][ I)5/3(Vcv Vcm1.3 Vu ++=
Vu = 1.3 [15,927.94 kg + (5/3) (12,286.36kg)]
Vu = 47,326.76 kg ≈ 104,118.8lb
• Esfuerzo permisible que resiste (281 kg/cm2)
0.85*d*b*c)(f'*0.53Vcr 1/2=
Dónde: Vcr = corte que resiste el concreto
f’c = 281 kg/cm2
b= 50 cm
d = 150 cm
Vcr = 56,638.17 kg ≈ 124,603.97 lb
Como el corte que resiste el concreto es mayor que el corte ultimo
entonces
77
S = d/2.
( b*va)Vcrf´y*Avar*2
= S-
S = 2*9.58*2810/﴾56,638.17-47,326.76)*0.50
S = 11.94 cm Usar espaciamiento S = 0.15m en los primeros 5 m.
2.13. Armado de viga
Diseño de cortina: Sirve para detener el relleno en sentido
longitudinal; se considera empotrado a la viga de apoyo y el alto depende de
0.10
0.10 0.100.50
0.18
1.50
2 Ø No. 3 corridos
2 Ø No. 3 corridos
2 Ø No. 3 corridos
EST. No. 4 @ 0.30 EN 14.50
No. 4 @ 0.15 EN 2.85 RESTO A 0.30
No. 4 @ 0.15 EN 5.00 RESTO A 0.30
1
2
3
2A1A
2 Ø No. 5 corridos
78
la viga principal del puente. Se debe de considerar una sobrecarga del suelo,
del equivalente líquido de 2 pies de alto, con una presión de 480kg/m3. Figura 12. Triángulo de presiones
Datos:
b = 0.40m (base de la cortina)
H = 1.50m (altura de la cortina)
a = 1.00 m de ancho
P = 15,000 lb
Ancho del puente = 4.90m
79
Peso específico del concreto = 2400.00kg/cm3
Hallando presiones
P. sob = 480 *0.61
P. sob = 292.80 kg/m^3
H*Eqv.liqPres.s =
Dónde: Pres. s = presión del suelo
Pres s = 480*1.50
Pres s = 720.00 kg/m2
• Cálculo de fuerzas
H*Pres.sob sob E =
E sob = 439.2 kg/m
Es = Pres. s (H/2) Es = 219.60 kg-m
• Cálculo de momentos M. E. Sob = Esob*centroide de la figura M. E. Sob = 439.2*(1.50/2)
M. E. Sob = 329.4 kg-m
80
M.E.S = Es*centroide de la figura Dónde: M.E.S = momento de empuje del suelo M.E.S = 68.88 kg-m
• Calculo de fuerza longitudinal
Será producida por las llantas del camión o trailer en el terraplén o aproche,
la cual es transmitida a la viga de apoyo de la siguiente manera.
Figura 13. Ejes traseros
81
La fuerza longitudinal; (LF) será producida por las llantas del camión o
trailer en el terraplén o aproche, la cual es transmitida a la cortina de la
siguiente manera:
(p/2H)*0.005 LF =
Dónde:
H = 1.50 m (altura de la cortina)
LF = Fuerza longitudinal
P = 15,000 lb (peso del camión)
P: actúa a 6’ sobre el piso, de manera que el brazo es 6’ + H
FL = 113.63 kg; por se dos llantas se multiplica por 2
FL = 227.27 kg
• Momento de fuerza longitudinal
H*FLMFL = Dónde:
MFL = momento de fuerza longitudinal
MFL = 340.91 kg-m
82
• Coeficiente de sismo
λ*a*H*b=W
Dónde׃
b = 0.40m
H = 1.50 ﴾altura de la cortina)
(2400kg/cm2 ﴾resistencia del concreto = ג
W = 1584 kg
H/2 * S sismo M =
M sismo = 1584 *1.50/2 = 1188.kg-m
• Combinación de cargas
Siguiendo lo especificado en las Normas AASHTO 3.22.1 aplican en lo
siguiente finalmente cuando existe sismo, se deberán comparar las fórmulas del
grupo III Y VII y se tomará en cuenta, para la cuantía, el grupo con el valor más
crítico.
83
• Grupo III
FL)Es1.3(EsobMmax ++=
Dónde:
M max: momento máximo
M max: 1151.89kg-m
• Grupo VII
•
S)Es1.3(EsobMmax ++=
Mmax = 2915.64 kg-m
Se toma el momento mas critico, que es del grupo III
• Refuerzo de la cortina Dónde:
Mu= 2915.64 kg-m
d = 1.45 cm
f’c = 281 kg/cm^2
f’y = 2810.00 kg/cm^2
b= 0.40 m
r = 5.00cm
El área de acero mínimo, requerido y máximo se calcula con las mismas
formulas y el procedimiento que en la sección 2.8.
84
Dónde: As = 0.79 cm2
As min = 25.46 cm2
As max = 121.8 cm2 Usar acero mínimo
• Grupo III
FL)(E 1.3 Vmax +=
Dónde: E = 2023.2 kg (empuje sobrecarga)
FL = 227.7 kg (fuerza longitudinal)
Vmax = 2926.17 kg
• Grupo VII
S)1.3(E' Vmax +=
Vmax = 2915.64 kg
Se toma el valor del grupo mas critico, en este caso del grupo III.
[ ]yf'
c)f'*(0.85)0.003825fc
b)*(Mu((bt)bt As 1/22 *−−=
85
• Refuerzo por corte para cortina
d*b*c)0.85(f'*0.53 Vr 1/2=
Dónde:
Vr = corte que resiste el concreto
d = 1.50 cm (altura de la cortina)
b = 40 cm (base de la cortina)
f’c =210 kg/cm2 resistencia nominal del concreto
Vr = 43,800.18 kg
En este caso el corte que resiste el concreto Vr es > que el corte máximo
(Vmax), por lo que el espaciamiento (S) entré cada estribo será de S = d/2.
S = 20.00cm
86
• Viga de apoyo
• Figura 14. Diagrama de viga de apoyo
Dónde:
b = 60 cm.
d = 40 cm.
r = 5.00 cm
W losa = 12,171.6 kg
W viga = 20,700 kg
W bordillo = 3,312.00kg
W diafragma = 4233.6
W carga viva = 6803.00kg
W total = 47,220.20 kg
87
Para la viga de apoyo, se debe chequear aplastamiento, debido a que
esta apoyada en toda su longitud, y se refuerza con acero mínimo por no
soportar flexión, el refuerzo transversal lo constituyen los estribos.
• Por aplastamiento
2(wL) Va /=
Dónde:
L = 3.70 m (ancho de rodadura útil)
Va = corte actuante
Va = 87,357.37 Kg. -m
d*b*c)0.85(f'*0.53 Vr 1/2=
Dónde: Vr = corte que resiste el concreto
d = 55 cm. (altura de la cortina)
b = 35 cm. (base de la cortina)
Vr = 14,537.13 Kg.
Hallando el espaciamiento (S)
Vr)d)/(Vu*yf'*Avar*(2S −=
S = 3.48 cm ≈ 5.00 cm
88
Entonces se usará: 1 No. 4 G40 @ 5cm
Figura 15. Refuerzo en la cortina y en la viga
E S T . N o 3 @ 0 .1 0
6 N o . 3 G . 4 0
8 N o . 5 G . 4 0
1.26
0 .3 0
0 .8 0
0.30
89
2.14. Diseño de muros de carga (estribos)
• Momento por volteo
Primero se calculan las presiones, después la fuerza de empuje y
posteriormente los momentos.
Pres sob = presión de sobrecarga
0.61 * 480 sob Pres = = 292.80 kg/m2
H*Eqv.liq=Pres.s
90
Dónde׃ H = 8.40 ﴾altura total)
Eqv. Liq = 480kg/m3
Pres. s = 8640.kg-m
figurala de Centroide * Esob sob E M =
ME Sob = 15,273.6 kg-m
figura la de Centroide*Es M.E.S =
Tabla XVIII. Momentos de volteo
Sección Empuje(kg) Momento(kg-m) I 2,459.52kg 15,273.6 kg-m II 29,635.2 kg 82,975.76 kg-m
32,094.72 kg 98,249.36 kg-m
Tabla XIX. Cálculo del momento estabilizante
Sección Área(m^2) Peso(kg) Brazo(m) Momento(kg-m) 1 9.75 26,325.00 9.20 242,190.00 2 33.8 91,260.00 5.60 511,056.00 3 9.75 26,325.00 2.00 52,650.00 4 9.75 17,550.00 9.20 161,460.00 5 5.70 10,260.00 9.70 99,522.00 6 0.45 1080.00 3.15 3,402.00 7 0.36 864.00 3.75 3,240.00 173,664.00 kg 1,073,520.00 kg-m
91
• Verificación de estribo sin superestructura Según especificación, el volteo debe ser mayor que 1.5
1.5ME/MV volteo >=
Dónde:
ME: 1, 073,520.00 ﴾ momento estabilizante)
MV : 98,249.36 ﴾momento de volteo)
Volteo = 10.92 > 1.5 OK
W/E*0.5 ntoDeslizamie =
Dónde:
W : 173,664.00 kg ﴾peso de todo el estribo)
E: 32,094.72 ﴾empuje)
Deslizamiento = 2.70 > 1.5 OK
• Presiones
Para hallar presiones y verificar si existen presiones negativas, primero se
calcula el valor de “a”, luego se calcula la excentricidad, con los datos
anteriores, se aplica la formula de presión.
( )/WMV-ME = a
92
Dónde:
ME: 1, 073,520.00 kg-m
MV: 98,249.36 kg-m
Aplicando la formula
a = 5.59 m esto debe chequear que 3*a > b
3a = 16.77 > 11.20 OK
( ) ab/2=e -
e = 0.01
• Presiones
( )( ( )) ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⎜⎜⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞6e/b±1W/A = P
Dónde:
W = 173,664kg (peso del muro)
A = 67.2 cm2 (Área base del muro)
e = 0.01 (excentricidad)
b = 11.20 (base del muro)
Pmax = 2,598.15 < Valor soporte (4 ton/m^2) OK
Pmin = 2,584.19 >0 OK
93
• Verificando muro con superestructura y carga viva
Este chequeo es importante, para verificar si el muro resiste al peso de la
estructura que tendrá que soportar.
Dónde:
C. M. = 6,210.00 Kg (carga muerta)
C. V. = 6,818.00 kg ≈ 15,000 lb (carga viva)
Brazo = 5.60 m
( )XbrazoCV+CM=ME2
ME2 = 72,956.80 kg-m
MEME2 MET += MET = 1,146, 476.80 kg-m
• Verificando Presiones
( )( )( )W+CV+CM
MV - MET = a
a = 5.59 m OK
e = 0.0101
( )( ( ))6e/b±1P/A = P
( ) ab/2=e -
94
P max = 2,661.79 < valor soporte (4 ton/m^2) OK
P min = 2,633.59 > 0 OK
• Verificando muro con sismo sin carga viva Se deben de tomar momentos de volteo en sentido horizontal
Wcm+Wsub=W
Dónde:
W : peso de muro con sismo y sin carga viva
W sub : 173,664.00 kg ﴾ peso del estribo)
Wcm : 6,210.00 ﴾Peso de superestructura)
W = 179,874.00 kg
• Momento estabilizante
( )brazo*Wcm + ME1 = ME
Dónde:
ME1 = 1,073, 520.00 ﴾momento estabilizante del estribo)
Wcm = 6,210.00 ﴾peso de superestructura)
Brezo = 5.60 m
95
ME = 1,108.296.00 Kg.-m
• Fuerza horizontal
( )( )Wcv+Wsub*0.08E*1.08=FH +
Dónde:
FH : fuerza horizontal
E : 32,094 kg ﴾empuje tomado del triangulo de presiones)
W sub: 173,664 kg ﴾peso del estribo)
W cv : 6,818.00 kg
FH = 36,106.15 kg
Tabla XX. Momento de volteo del muro con sismo
Sección Área(m^2) Peso(kg) Brazo(m) Momento(kg-m) 1 9.75 26,325.00 2.16 56,862.00 2 33.8 91,260.00 3.25 296,595.00 3 9.75 26,325.00 2.16 56,862.00 4 9.75 17,550.00 4.33 75,991.5 5 5.70 10,260.00 6.95 71,307.00 6 0.45 1080.00 6.70 7,236.00 7 0.36 864.00 7.65 6,609.00 173,664.00 kg 571,461.5 kg-m
96
• Momento estabilizante
MVs*0.08=Mestab
Dónde:
VS = 571,461.5 kg-m ﴾momento del muro con sismo)
M estab = 45,716.92 kg-m
• Momento de volteo
estabMWcm*0.08 MV *1.08 volteo M ++=
M volteo = 152,323.02 kg-m
( )
( )Wcv WsubMV - MET
= a+
a = 3.75
e = 0.12
( )( ( ))6e/b±1P/A = P
Pmax = 4, 256.02
Pmin = 4,150.23 > 0
( ) ab/2=e -
97
CONCLUSIONES
1. En la municipalidad de San José, al hacer un análisis del sistema
actual de agua potable, se llegó a la conclusión de que es necesario
hacer el cambio de la red, por ser un sistema que tiene mas de 25 años y
haber cumplido su periodo de diseño, por esta razón, SINAFIP realizó el
estudio de la red de distribución, pero con la fuente de abastecimiento
con la que cuenta, se tienen problemas de dureza, por esta razón se
buscó otra fuente de abastecimiento que se encuentra en la comunidad
de San Pedro y se diseñó la línea de conducción combinada; que es la
opción mas viable para el abastecimiento de la población.
2. Con el mejoramiento que se le dará al sistema de agua potable, se
beneficiará más de 326 familias que habitan el la cabecera municipal y
sus correspondientes barrios y, de esta forma, se está contribuyendo al
desarrollo humano y bienestar social y económico de la población.
3. En el presente trabajo, se reflejan las necesidades que existen en
el área rural, por la falta de vías de comunicación adecuadas, en este
caso un puente vehicular que beneficiará a la comunidad de Corozal.
Con la construcción del puente vehicular se vendrá a solucionar el
problema de muchos agricultores, para poder transportar sus productos.
98
RECOMENDACIONES
1. Es necesario concientizar a la población sobre el uso racional
del agua potable, para poder conservar las fuentes, y hacerles ver
que es necesario pagar el consumo mensual, para el funcionamiento
del sistema, por que los sistemas de agua potable tienen que ser
auto sostenibles.
2. En necesario organizar a las comunidades, para que se encarguen
del buen funcionamiento de sus sistemas de agua potable.
3. Promover el apoyo técnico de otras unidades académicas para
desarrollar proyectos productivos en las comunidades rurales, como
una solución a los problemas laborales en el área rural.
99
BIBLIOGRAFIA
1. Alfaro Véliz, Luis Gregorio. Planificación y diseño de la red de agua potable para la aldea Los Cerritos, del municipio de Sansare, El Progreso. Tesis Ing. Civ. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería. 2,000.
2. Bravo Ovalle, Edgar Edmundo. Diseño de puente aldea Coyoya y sistema de agua potable aldea Palibatz, municipio de Joyabaj, Quiche.Tesis Ing. Civ. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 2003. 3. Nilson, Arthur H. y George Winter. “Diseño de estructuras de concreto”. 12a ed. México: Editorial McGraw-Hill, 1991.
4. “Normas de diseño de abastecimiento de agua potable en zonas rurales”. UNEPAR, 1991
5. Perdomo Cordon, Danilo Antonio. Guía teórica y práctica del curso “Concreto Armado I”. Tesis Ing. Civ. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, 1987.
100
ANEXO 1
NORMAS COGUANOR 29-001
101
NORMAS COGUANOR 29 001 CARACTERÍSTICAS Y ESPECIFICACIONES FÍSICAS Y QUÍMICAS Características Físicas
TABLA XXI. Características físicas. límite máximo aceptable y límite
máximo permisible que debe tener el agua potable
Características LMA LPM
Color 5.0 u 35.0 u (1)
Olor No rechazable No rechazable
Potencial de Hidrógeno (2) 7.0 - 7.5 6.5 - 8.5
Sólidos totales 500.0 mg/L 1 000.00 mg/L
Temperatura 15.0 - 25.0 oC 34.0oC
Sabor No rechazable No rechazable
Turbiedad 5.0 UNT o UJT 15.0 UNT o UJT
(1) Unidades de color en la escala de Platino-Cobalto (2) en unidades de Ph (3) Unidades de turbiedad, sea en unidades Jackson (UJT) o unidades nefelométricas
(UNT). Estas siglas deben considerarse en la expresión de los resultados.
Conductividad eléctrica. El agua potable deberá tener una conductividad de 100 a 750 Mho/cm a 25º C Características químicas del agua potable De preferencia, los resultados de los análisis deben expresarse en miligramos
por litro. (mg/L) o en términos de miliequivalentes por litro (me/L).
NORMA COGUANOR 29 001
102
La ventaja de expresar los resultados en términos de me/L es que los
aniones (iones cargados negativamente) y los cationes (iones cargados
positivamente) pueden sumarse separadamente y compararse para comprobar
la exactitud del análisis.
Tabla XXII. Las características químicas del Agua Potable se indican en la tabla siguiente: Substancias químicas con sus correspondientes límites máximos aceptables y límites máximos permisibles1
Características LMA en miligramos/litro LMP en miligramo/litro
Detergentes Aniónicos 0.2000 1.000
Aluminio (Al) 0.050 0.100
Amoníaco - - - 1.500
Bario (Ba) - - - 1.000
Calcio 75.000 150.000
Cinc (Zn) 3.000 7.000
Cloruro (Cl - ) 100.000 250.000
Cobre (Cu) 0.050 1.500
Dureza total (CaCo3) 100.000 500.000
Hierro total (Fe) 0.100 1.000
Magnesio (Mg) 50.000 100.000
Manganeso (Mn) 0.050 0.500
Niquel (Ni) 0.010 0.020
Nitrato - - - 45.000
Nitrito - - - 0.010
Substancias fenólicas 0.001 0.002
Sulfato (SO4--) 100.000 250.0001
1 NORMA COGUANOR 29 001
103
Agua clarada: la cloración de los abastecimientos públicos de agua representa
el proceso más importante usado en la obtención de agua de calidad sanitaria
adecuada. “potable”. La desinfección por cloro y sus derivados significa una
disminución de bacterias y virus hasta una concentración inocua, por lo que en
el cuadro 3 se hace referencia a los límites adecuados de concentración de
cloro libre residual que es aquella porción del cloro residual total que sea “libre”
y que sirva como medida de capacidad para oxidar la materia orgánica.
Relación entre cloro residual libre y sus respectivos límites máximos y límites
máximos permisibles.
Tabla XXIII. Límites máximos y mínimos permisibles
Substancias LMA LMP
Cloro Residual libre 0.5 miligramos/litro 1.0 miligramos/litro
a) El límite máximo aceptable, seguro y deseable de cloro residual libre, en los puntos
más alejados del sistema de distribución es de 0.5 mg/L, después de, por lo menos,
30 min. De contacto, a un pH menor de 8.0, con el propósito de reducir en un 99.99%
la concentración de virus entéricos.
b) En aquellas ocasiones en que amenacen o prevalezcan brotes de enfermedades de
origen hídrico, el residual de cloro puede mantenerse en un límite máximo permisible
de 2.0 mg/L, haciendo caso omiso de los olores y sabores en el agua de consumo.
Deben tomarse medidas similares en los casos de interrupción o bajas en la eficiencia
de los tratamientos para potabilizar el agua.
Límites de toxicidad1. En el cuadro 4 se indican algunas substancias o
compuestos químicos que al sobrepasar el límite máximo permisible, causan
toxicidad en el agua potable. 1 NORMA COGUANOR 29 001
104
Tabla 4. Relación de las substancias tóxicas con su respectivo límite
máximo Permisible
Tabla XXIV. Límites de toxicidad1
Substancia Límite máximo permisible en ma/L
Arsénico (As) 0.050
Boro (B) 1.000
Cadmio (Cd) 0.010
Cianuro (CN-) 0.050
Cromo (Cr) 0.050
Mercurio (Hg) 0.002
Plata (Ag) 0.050
Plomo (pb) 0.100
Selenio (Se) 0.010
Limites de substancias biocidas.1 Los nombres de las sustancias
biocidas orgánicas sintéticas, así como el límite máximo permisible se describen
en la tabla 5.
1 NORMA COGUANOR 29 001
105
Tabla XXV. Límites máximos permisibles en compuestos biocidas1
Compuestos Límites de tolerancia permitidos en Mg/L
Aldrín y Dieldrín 17 0.017
Atrazina 2 0.002
Clordano 3 0.003
Compuestos órgano fosforados y
DDT 100 0.100
Endrín 1 0.022
Heptacloro y Heptacloro epóxido 18 0.018
Lindano 56 0.056
Metoxicloro 35 0.035
Toxafeno 25 0.025
MCPA 20 0.020
Permetrina 20 0.020
Propanil 20 0.020
Simazina 2 0.002
Trifluralina
Herbicidas clorofenoxi
2,4 - D (1) 100 0.100
2,4,5 - TP(2) 100 0.100
2,4,5 - T (3) 100 0.100
(1) 2,4 - D (2,4. Aido diclorofenoxiacético )
1 NORMA COGUANOR 29 001
106
Características bacteriológicas1
Las características para agua potable estipulan el número permisible de
microorganismos coliformes, en términos de las porciones normales de volumen
y del número de porciones que se examinan, con esta finalidad se establecen
las opciones siguientes.
Método de los tubos múltiples de fermentación.1
Para nuevas introducciones de agua potable, en la evaluación de las
plantas de depuración y evaluaciones anuales. Se aplica la prueba de 15 tubos,
se examinan 5 tubos con porciones de 10 cm3 5 tubos con porciones de 1 cm3 y
5 tubos con porciones de 0.1 cm3, la ausencia de gas en todos los tubos se
expresa como número más probable menor de 2.0 coliformes en 100 cm3 de
agua, lo que se interpreta como que esa muestra aislada satisface la norma de
calidad y el agua es adecuada para el consumo humano.
Casos en los cuales ya se tiene un historial o cuando una muestra para
beber es analizada para determinar si cumple con lo establecido en el cuadro 6
de esta norma. Se permiten las opciones siguientes:
a) 5 tubos con porciones de muestra de 10 cm3. La ausencia de gas en
todos los tubos, se expresa como número más probable menor de 2.2
coliformes en 100 cm3 de agua;
b) 10 tubos con porciones de muestra de 10 cm3 cada una, la ausencia de
gas en todos los tubos se expresa como número más probable menor
de 1.1 coliformes en 100 ml de agua, lo que se interpreta como que esa
muestra es adecuada para el consumo humano;
c) 5 tubos con porciones de muestra de 20 ml cada una, la ausencia de gas
en todos los tubos se expresa como número más probable menor de 1.1
coliformes en 100 ml de agua, lo que se interpreta como que esa muestra
aislada es adecuada para el consumo humano.
NORMA COGUANOR 29 001
107
d) prueba de presencia ausencia (P-A de coliformes). Es una simplificación
del procedimiento de los tubos múltiples. La información que se obtiene
es cualitativa en relación con la presencia o ausencia de coliformes.
Consiste en analizar un volumen o porción de 100 ml de agua para
cultivo simple en una botella con el medio de cultivo P-A. Una prueba
presuntiva de la presencia de un color de púrpura a amarillo. Como en el
método de los tubos de fermentación múltiple una prueba presuntiva
positiva debe ser confirmada con las pruebas complementarias de
coliformes totales y/o fecales. El agua se considera adecuada para
consumo humano cuando hay ausencia de coliformes en 100 ml de
agua.
Método por la membrana de filtración. El volumen de muestra de agua a utilizar
con la membrana de filtración es de 100 ml. Se acepta como límite una
colonia de coliformes totales y ausencia de Escherichia coli en 100 ml de
agua. La ausencia de coliformes se interpreta como que esa muestra aislada
satisface la norma de calidad y el agua es adecuada para el consumo humano.
1 NORMA COGUANOR 29 001
108
Tabla XXVI. Calidad bacteriológica del agua potable
ORGANISMOS LIMITES
TODA EL AGUA DE BEBIDA No deben ser detectables en ninguna muestra de 100 ml.
Coliformes fecales (termorresistentes)b AGUA TRATADA QUE LLEGA AL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
Coliformes fecales (termorresistentes)b No deben ser detectables en ninguna muestra de 100 ml.
Coliformes totales No deben ser detectables en ninguna muestra de 100 ml.
AGUA TRATADA QUE SE HALLA EN EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN.
Coliformes fecales (termorresistentes)b No deben ser detectables en ninguna muestra de 100 ml.
Coliformes totales No deben ser detectables en ninguna muestra de 100 ml.
En caso de los grandes sistemas de abastecimientos, cuando se
examinen suficientes muestras, deberán estar ausentes en el
95% de las muestras tomadas durante cualquier período de 12
meses1.
a) si se detectan E. Coli o bacterias coliformes en general,1 deben adoptarse
inmediatamente medidas para investigar la situación, en caso de las bacterias
coliformes en general, se debe, como mínimo, repetir el muestreo; si las
bacterias se detectan también en la nueva muestra, se deben realizar
inmediatamente nuevas investigaciones para determinar la causa.
b) E. Coli es el indicador más preciso de contaminación fecal. El recuento de
coliformes fecales (termorresistentes) es una opción aceptable.
1 NORMA COGUANOR 29 001
109
Los coliformes totales no son un indicador aceptable de la calidad
sanitaria del abastecimiento de agua en las zonas rurales.
Se establece el número de muestras en relación a la población servida
de acuerdo con la tabla que sigue.
Tabla XXVII. Frecuencia mínima de la toma de muestras del agua de bebida en el sistema de distribución
Población abastecida No. De muestras mensuales
Menor de 5000 1 muestra 5000 - 100 000 1 muestra por 5000 usuarios más de 100 000 1 muestra por 10 000 usuarios, más 10 muestras adicionales Las frecuencias recomendadas en las mínimas necesarias para exámenes microbiológicos rutinarios. Es necesario la obtención de exámenes microbiológicos más frecuentes en circunstancias desfavorables o en inmediato peligro de contaminación. 1
1 NORMA COGUANOR 29 001
110
ANEXO 2
ANÁLISIS BACTERIOLÓGICO Y FISICOQUÍMICO
111
112
ANEXO 3
CÁLCULOS HIDRÁULICOS
113
Tabla XVIII. Cálculo hidráulico
MEMORIA DE CÁLCULO HIDRÁULICO Línea de conducción por gravedad
E P.O. L(m) Q(l/s) DIÁMETROS COTA TERRENO COTA
PIEZOMETRICA PRESIÓN
DISPONIBLE PRESIÓN ESTÁTICA
CLASE (Psi)
Φ C. Φ Int. Hf (m) Inicial Final Inicial Final Inicial Final Inicial Final E0 E17 329.89 13.72 6 6.115 1.02 200 119.125 200 198.98 0 79.855 0 80.875 160Psi E17 E29 479.42 13.72 6 6.115 1.45 119.125 74.5 198.98 197.53 79.85 123.03 80.875 125.5 160Psi E29 E45 830.14 13.72 6 6.115 2.55 74.5 81.84 197.53 194.98 123.03 113.14 125.5 118.16 160Psi E45 E67 811.00 13.72 6 6.115 2.48 81.84 132.62 194.98 192.5 113.14 59.88 118.16 67.38 160Psi E67 E87 828.00 13.72 6 6.115 2.56 132.62 80.63 192.5 189.94 59.88 109.31 67.38 119.37 160Psi E87 E105 821.20 13.72 6 6.115 2.52 80.63 91.11 189.94 187.42 109.31 96.31 119.37 108.89 160Psi E105 E118 828.00 13.72 6 6.115 2.56 91.11 113.68 187.42 184.86 96.31 71.18 108.89 86.32 160Psi E118 E132 786.00 13.72 6 6.115 2.43 113.68 118.29 184.86 182.43 71.18 64.14 86.32 81.71 160Psi E132 E152 840.00 13.72 6 6.115 2.6 118.29 130.59 182.43 179.83 64.14 49.24 81.71 69.41 160Psi E152 E168 804.00 13.72 6 6.115 2.49 130.59 150.17 179.83 177.34 49.24 27.17 69.41 49.83 160Psi E168 E186 1,260.0 13.72 6 6.115 3.89 150.17 169.71 177.34 173.45 27.17 3.74 108.26 88.72 160Psi Línea de conducción por bombeo DIÁMETRO PERDIDA COTA PIEZOMETRICA COTA TERRENO PRESIONES MAX. VELOCIDAD RESIST.
E P.O. L (mts) D (plg) Qdis(l/s) H (m) INICIO FINAL FINAL MTS. C. A. LBS/PUL.^2 M/SEG. E0 E49 1,073.11 5.00 17.70 14.16 171.65 157.49 47.98 109.51 155.39 1.38 250 Psi√
E49 E72 365.03 5.00 17.70 4.82 133.27 128.45 110.67 17.78 25.23 1.38 100 Psi√
114
ANEXO 4
PRESUPUESTO SISTEMA DE ABASTECIMIENTO
115
Tabla XXIV. Presupuesto sistema de abastecimiento
INTEGRACIÓN DE PRECIOS UNITARIOS
PROYECTO: SISTEMA DE ABASTESIMIENTO DE AGUA POTABLE MUNICIPIO DE SAN JOSÉ, PETÉN
RENGLÓN DE TRABAJO: Línea de Conducción No. 1 DE 3 FECHA: Octubre/2004 UNIDAD: m-l
UNIIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MATERIALES
Tubo pvc de 5" de 250 psi U 175 Q1,056.79 Q 184,938.25
Tubo pvc de 5" de 100 psi U 47 Q 455.55 Q 21,410.85
Tubo Hg liviano de 5" U 14 Q1,800.00 Q 25,200.00
Tubo pvc de 6" de 100 psi U 1399 Q 646.22 Q 904,061.78 Válvula de compuerta U 4 Q 475.00 Q 1,900.00 Válvula de aire U 1 Q 425.00 Q 425.00 Válvula de limpieza U 1 Q 425.00 Q 425.00 Codo a 90˚ de 6" U 1 Q 405.93 Q 405.93 Codo a 45˚ de 6 " U 9 Q 512.75 Q 4,614.75 Pegamento pvc GALON 5 Q 465.00 Q 2,325.00 TOTAL POR MATERIALES Q 1,145,706.56
UNIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MANO DE OBRA Excavación m-l 9741 Q 12.50 Q 121,762.50 Instalación de tubería m-l 9741 Q 2.75 Q 26,787.75 Relleno y compactacion m-l 9741 Q 10.00 Q 97,410.00 TOTAL POR MANO DE OBRA Q 245,960.25 TOTAL DE MATERIALES Q 1,145,706.56 TOTAL DE MANO DE OBRA Q 26,787.75 INVERSION TOTAL Q 1,172,494.31 % IMPREVISTOS 10% Q 117,249.43 % FLETES 5% Q 57,285.33 SUB TOTAL Q 1,347,029.07 I.V.A. 12% Q 161,643.49
COSTO UNITARIO OFERTADO Q 1,508,672.56
116
Continuación
INTEGRACIÓN DE PRECIOS UNITARIOS
PROYECTO: SISTEMA DE ABASTESIMIENTO DE AGUA POTABLE MUNICIPIO DE SAN JOSÉ, PETÉN
RENGLÓN DE TRABAJO: Paso Elevado No. 2 DE 3 FECHA: Octubre/2004
UNIIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MATERIALES Piedra bola m3 1.13 Q 105.00 Q 118.65 Cemento Saco 10 Q 44.00 Q 440.00 Arena de rio m3 1.01 Q 160.00 Q 161.60 Piedrin 3/4 m3 0.49 Q 125.00 Q 61.25 Varilla de hierro de 3/8" U 6 Q 23.57 Q 141.42 Tabla de 10'x1'x1' U 11 Q 45.00 Q 495.00 tubo Hg de 2" U 1 Q 425.00 Q 425.00 Cable galvanizado de 1 1/2" m-l 45 Q 142.80 Q 6,426.00 Cable galvanizado de 1/4" m-l 7.8 Q 12.00 Q 93.60 Mordazas U 2 Q 12.50 Q 25.00 TOTAL POR MATERIALES Q 8,387.52
UNIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MANO DE OBRA Mano de obra albañil día-hombre 5 Q 145.00 Q 3,625.00 TOTAL POR MANO DE OBRA Q 3,625.00 TOTAL DE MATERIALES Q 8,387.52 TOTAL DE MANO DE OBRA Q 3,625.00 INVERSION TOTAL Q 12,012.52 % IMPREVISTOS 10% Q 1,201.25 % FLETES 5% Q 419.38 SUB TOTAL Q 13,633.15 I.V.A. 12% Q 1,635.98
COSTO UNITARIO OFERTADO Q 15,269.13
117
Continuación
INTEGRACIÓN DE PRECIOS UNITARIOS
PROYECTO: SISTEMA DE ABASTESIMIENTO DE AGUA POTABLE MUNICIPIO DE SAN JOSE, PETEN RENGLÓN DE TRABAJO: Tanque de almacenamiento No. 3 DE 3 FECHA: Octubre/2004
UNIIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MATERIALES Piedra bola m3 165.85 Q 105.00 Q 17,414.25 Cemento Saco 664 Q 44.00 Q 29,216.00 Arena de rio m3 110.43 Q 160.00 Q 17,668.80 Piedrin 3/4 m3 10.08 Q 125.00 Q 1,260.00 Tabla 10'x1'x1' U 153 Q 45.00 Q 6,885.00 Varilla de hierro de 3/8" U 320 Q 23.57 Q 7,542.40 Alambre de amarre lb 138 Q 4.50 Q 621.00 Clavo de 4" lb 10 Q 4.50 Q 45.00 Clavo de 3" lb 5 Q 4.50 Q 22.50 Parales de 10'x3"x4" U 50 Q 26.00 Q 1,300.00 Codo a 90˚ de 3" U 3 Q 75.68 Q 227.04 Caja para valvulas U 5 Q 750.00 Q 3,750.00 Tubo pvc de 2 " U 6 Q 193.94 Q 1,163.64 TOTAL POR MATERIALES Q 87,115.63
UNIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MANO DE OBRA Levantado de muro de mamposteria m2 40.4 Q 125.00 Q 5,050.00 Fundicion de piso m2 142 Q 80.00 Q 11,360.00 Fundicion de losa m2 142 Q 125.00 Q 17,750.00 TOTAL POR MANO DE OBRA Q 34,160.00 TOTAL DE MATERIALES Q 87,115.63 TOTAL DE MANO DE OBRA Q 34,160.00 INVERSION TOTAL Q 121,275.63 % IMPREVISTOS 10% Q 12,127.56 % FLETES 5% Q 4,355.78 SUB TOTAL Q 137,758.97 I.V.A. 12% Q 16,531.08
COSTO UNITARIO OFERTADO Q 154,290.05
118
Continuación
Resumen
PROYECTO: Sistema de abastecimiento de agua potable. UBICACIÓN: Municipio de san José, Petén.
Descripción Unidad Cantidad Precio/U Costo Replanteo de topografía m-l 9,741 Q 1.20 Q 11,689.20
Línea de conducción m-l 9,741 Q1,508,672.56
Paso elevado U 2 Q15,269.13 Q 30,538.26 Tanque de almacenamiento U 1 Q 154,290.05 Equipo de bombeo U 1 Q160,732.10 Q 160,732.10 Planta Generadora U 1 Q186,400.00 Q 186,400.00
COSTO DIRECTO Q2,052,322.17
Dirección técnica 5% (Mat + M.O) Q 85,259.50
COSTO TOTAL DEL PROYECTO Q2,137,581.67
119
ANEXO 5
PRESUPUESTO PUENTE VEHÍCULAR
120
Tabla XXV. Presupuesto puente vehícular
INTEGRACIÓN DE PRECIOS UNITARIOS
PROYECTO: PUENTE VEHICULAR COMUNIDAD DE COROZAL, MUNICIPIO DE SAN JOSÉ, PETÉN. RENGLÓN DE TRABAJO: Losa + banqueta
UNIIDAD CANTIDAD PRECIO
UNITARIO COSTO
UNITARIO MATERIALES Cemento U 230 Q 44.00 Q 10,120.00 Piedrin 1/2" a 3/4" m3 13 Q 125.00 Q 1,621.25 Arena de rió m3 9.73 Q 160.00 Q 1,556.80 Acero No. 4 Grado 40 qq 35 Q 275.00 Q 9,625.00 Acero No. 3 Grado 40 qq 6.36 Q 275.00 Q 1,749.00 Alambre de amarre lb 252 Q 4.50 Q 1,134.00 Tabla 10 x 1 x 1 U 128 Q 45.00 Q 5,760.00 Parales 10 x 3 x 4 U 160 Q 26.00 Q 4,160.00 Clavo de 4" lb 10 Q 4.50 Q 45.00 Codo Hg a 45 grados U 2 Q 125.00 Q 250.00 Neopreno U 6 Q 350.00 Q 2,100.00 Tubo pvc Ф 4" U 4 Q 240.92 Q 963.68 Clavo de 3" lb 5 Q 4.50 Q 22.50 TOTAL POR MATERIALES Q 39,107.23
UNIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MANO DE OBRA Formaleta m2 125 Q 15.00 Q 1,875.00 Armado m2 125 Q 25.00 Q 3,125.00 Fundición m2 125 Q 20.00 Q 2,500.00 Desencofrado m2 125 Q 5.00 Q 625.00 TOTAL POR MANO DE OBRA Q 7,500.00 TOTAL DE MATERIALES Q 39,107.23 TOTAL DE MANO DE OBRA Q 7,500.00 INVERSION TOTAL Q 46,607.23 % IMPREVISTOS 10% Q 4,660.72 % FLETES 5% Q 1,955.36 SUB TOTAL Q 53,223.31 I.V.A. 12% Q 6,386.80
COSTO UNITARIO OFERTADO Q 59,610.11
121
Continuación
INTEGRACIÓN DE PRECIOS UNITARIOS PROYECTO: PUENTE VEHICULAR COMUNIDAD DE COROZAL, MUNICIPIO DE SAN JOSÉ, PETÉN RENGLÓN DE TRABAJO: Viga Principal FECHA: Octubre/2004
UNIIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MATERIALES Cemento U 194 Q 44.00 Q 8,536.00 Arena de rió m3 9 Q 160.00 Q 1,360.00 Piedrin 3/4 a 1/2" m3 11.5 Q 125.00 Q 1,437.50 Acero No. 11 Grado 40 qq 30 Q 275.00 Q 8,250.00 Acero No. 4 Grado 40 qq 10 Q 275.00 Q 2,750.00 Alambre de amarre lb 60 Q 4.50 Q 270.00 Plywood 3/4" U 26 Q 170.00 Q 4,420.00 Pernos Ф 5/8" x 8" U 100 Q 12.00 Q 1,200.00 TOTAL POR MATERIALES Q 28,223.50
UNIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MANO DE OBRA Formaleta m2 34.5 Q 15.00 Q 517.50 Armado m2 34.5 Q 25.00 Q 862.50 Fundición m2 34.5 Q 20.00 Q 690.00 Desencofrado m2 34.5 Q 5.00 Q 172.50 TOTAL POR MANO DE OBRA Q 2,242.50 TOTAL DE MATERIALES Q 27,046.00 TOTAL DE MANO DE OBRA Q 2,242.50 INVERSION TOTAL Q 29,288.50 % IMPREVISTOS 10% Q 2,928.85 % FLETES 5% Q 1,352.30 SUB TOTAL Q 33,569.65 I.V.A. 12% Q 4,028.36 COSTO UNITARIO OFERTADO Q 37,598.01
122
Continuación
INTEGRACIÓN DE PRECIOS UNITARIOS PROYECTO: PUENTE VEHICULAR COMUNIDAD DE COROZAL, MUNICIPIO DE SAN JOSÉ, PETÉN
RENGLÓN DE TRABAJO: Barandal
UNIIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MATERIALES Cemento U 9 Q 44.00 Q 396.00 Piedrin 3/4" a 1/2" m3 2 Q 125.00 Q 187.50 Arena de rió m3 1 Q 160.00 Q 160.00 Piedrin 3/4 m3 0.5 Q 125.00 Q 62.50 Acero No. 3 Grado 40 qq 0.75 Q 275.00 Q 206.25 Acero No. 2 Grado 40 qq 0.5 Q 275.00 Q 137.50 Alambre de amarre lb 8 Q 4.50 Q 36.00 Clavo de 4" lb 5 Q 4.50 Q 22.50 Clavo de 3" lb 2.5 Q 4.50 Q 11.25 Tabla de 10 x 1 x 1 U 28 Q 45.00 Q 1,260.00 TOTAL POR MATERIALES Q 2,479.50
UNIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MANO DE OBRA Formaleta m-l 23 Q 15.00 Q 345.00 Armado ml 23 Q 15.00 Q 345.00 Fundición m-l 23 Q 15.00 Q 345.00 Desencofrado m-l 23 Q 5.00 Q 3,625.00 TOTAL POR MANO DE OBRA Q 3,625.00 TOTAL DE MATERIALES Q 2,479.50 TOTAL DE MANO DE OBRA Q 3,625.00 INVERSION TOTAL Q 6,104.50 % IMPREVISTOS 10% Q 610.45 % FLETES 5% Q 123.98 SUB TOTAL Q 6,838.93 I.V.A. 12% Q 820.67
COSTO UNITARIO OFERTADO Q 7,659.60
123
Continuación
INTEGRACIÓN DE PRECIOS UNITARIOS PROYECTO: PUENTE VEHICULAR COMUNIDAD DE COROZAL, MUNICIPIO DE SAN JOSÉ, PETÉN.
RENGLÓN DE TRABAJO: Diagrafmas FECHA: Octubre/2004
UNIIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MATERIALES Cemento U 4 Q 44.00 Q 176.00 Piedrin 1/2" a 3/4" m3 0.25 Q 125.00 Q 31.25 Arena de rió m3 0.2 Q 160.00 Q 32.00 Acero No. 8 Grado 40 qq 1 Q 275.00 Q 275.00 Acero No. 5 Grado 40 qq 0.2 Q 275.00 Q 55.00 Acero No. 4 Grado 40 qq 0.25 Q 275.00 Q 68.75 Alambre de amarre lb 7.5 Q 4.50 Q 33.75 pliwood 3/4¨" U 15 Q 170.00 Q 2,550.00 Pernos U 25 Q 12.00 Q 300.00 TOTAL POR MATERIALES Q 3,521.75
UNIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MANO DE OBRA Formaleta m2 10.25 Q 15.00 Q 153.75 Armado m2 10.25 Q 25.00 Q 256.25 Fundición m2 10.25 Q 20.00 Q 205.00 Desencofrado m2 10.25 Q 5.00 Q 51.25 TOTAL POR MANO DE OBRA Q 615.00 TOTAL DE MATERIALES Q 3,521.75 TOTAL DE MANO DE OBRA Q 615.00 INVERSION TOTAL Q 4,136.75 % IMPREVISTOS 10% Q 413.68 % FLETES 5% Q 176.09 SUB TOTAL Q 4,726.51 I.V.A. 12% Q 567.18
COSTO UNITARIO OFERTADO Q 5,293.69
124
Continuación
INTEGRACIÓN DE PRECIOS UNITARIOS PROYECTO: PUENTE VEHICULAR COMUNIDAD DE COROZAL, MUNICIPIO DE SAN JOSÉ, PETÉN.
RENGLÓN DE TRABAJO: Cortina + Viga de apoyo
UNIIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MATERIALES Cemento U 4.6 Q 44.00 Q 202.40 Piedrin 1/2" a 3/4" m3 0.26 Q 125.00 Q 32.50 Arena de rió m3 0.2 Q 160.00 Q 32.00 Acero No. 4 Grado 40 qq 0.6 Q 275.00 Q 165.00 Acero No. 2 Grado 40 qq 0.1 Q 275.00 Q 27.50 Alambre de amarre lb 2 Q 4.50 Q 9.00 Tabla 10 x 1 x 1 U 8 Q 45.00 Q 360.00 Clavo de 4" lb 2 Q 4.50 Q 9.00 Clavo de 3" lb 1 Q 4.50 Q 4.50 TOTAL POR MATERIALES Q 841.90
UNIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MANO DE OBRA Formaleta m2 1.5 Q 15.00 Q 22.50 Armado m2 1.50 Q 25.00 Q 37.50 Fundición m2 1.5 Q 20.00 Q 30.00 Desencofrado m2 1.5 Q 5.00 Q 7.50 TOTAL POR MANO DE OBRA Q 90.00 TOTAL DE MATERIALES Q 841.90 TOTAL DE MANO DE OBRA Q 90.00 INVERSION TOTAL Q 931.90 % IMPREVISTOS 10% Q 93.19 % FLETES 5% Q 42.10 SUB TOTAL Q 1,067.19 I.V.A. 12% Q 128.06
COSTO UNITARIO OFERTADO Q 1,195.25
125
Continuació
INTEGRACIÓN DE PRECIOS UNITARIOS PROYECTO: PUENTE VEHICULAR COMUNIDAD DE COROZAL, MUNICIPIO DE SAN JOSÉ, PETÉN
RENGLÓN DE TRABAJO: Estribo FECHA: Octubre/2004
UNIIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MATERIALES Piedra bola m3 292.6 Q 105.00 Q 30,723.00 Cemento U 907 Q 44.00 Q 39,908.00 Arena de rió m3 175 Q 160.00 Q 28,000.00 Tubo pvc Ф 1" U 25 Q 46.51 Q 1,162.75 TOTAL POR MATERIALES Q 99,793.75
UNIDAD CANTIDAD PRECIO COSTO
UNITARIO UNITARIO MANO DE OBRA Excavación m3 17.4 Q 35.00 Q 609.00 Levantado de muro de mampostería m3 72.8 Q 125.00 Q 9,100.00 TOTAL POR MANO DE OBRA Q 9,709.00 TOTAL DE MATERIALES Q 99,793.75 TOTAL DE MANO DE OBRA Q 9,907.00 INVERSION TOTAL Q 109,700.75 % IMPREVISTOS 10% Q 10,970.08 % FLETES 5% Q 4,989.69 SUB TOTAL Q 125,660.51 I.V.A. 12% Q 15,079.26
COSTO UNITARIO OFERTADO Q 140,739.77
126
Continuación
Resumen PROYECTO: Puente vehícular UBICACIÓN: Comunidad de Corozal, San José, Petén
Descripción Unidad Cantidad Precio/U Costo Losa + banqueta m2 1 Q59,510.11 Baranda m-l. 2 Q 7,659.60 Q15,319.20 Viga principal m-l. 2 Q 37,598.01 Q75,196.02 Diafragmas U 2 Q 5,293.69 Q10,587.38 Cortina + viga de apoyo U 2 Q 1,195.25 Q2,390.50 Estribo de mampostería U 2 Q 140,739.77 Q281,479.54
SUB TOTAL Q444,482.75 Dirección técnica 5% (Mat + M.O) Q 22,224.14
COSTO TOTAL DEL PROYECTO Q466,706.88
127
ANEXO 6
PLANOS LINEA DE CONDUCCIÓN
128
U N I V E R S I D A D D E S A N C A R L O S D E G U A T E M A L A . F A C U L T A D D E I N G E N I E R íA . E J E R C I C I O P R O F E S I O N A L S U P E R V I S A D O .
M U N I C I P A L I D A D D E S A N J O S É , P E T É N
P R O Y E C T O :
C O N T E N I D O :
E S C A L A :
F E C H A :
C A L C U L Ó :
A L C A L D E E P E S I S TA
A S E S O R C O O R D I N A D O R
h o j aS I S T E M A D E A B A S T E C I M I E N T O
M U N I C I P I O D E S A N J O S É .
P L A N T A - P E R F I L i n d ic a d a
a g o s t o / 2 0 0 4
A . R . H . V .
11 6
J U L I A N T E S U C U N Y TE S U C U N . A M I L C A R R A F A E L H E R N À N D E Z V È L I Z .
L U I S G R E G O R I O A L F A R O V È L I Z .
E S C A L A : 1 : 1 2 5 0
P L A N T AE S C A L A : 1 : 1 2 5 0
P E R F I L E -0 A E -4 0
D I B U J O :A . R . H . V .
L I N E A D E C O N D U C C I O N
A N G E L R O B E R TO S I C G A R C I A .
129
A N G E L R O B ER TO S I C G A R CIA .
L IN EA D E C O N D U C C IO N
T.A.
T.A.
T .A.
C A L C U L Ó :A .R . H . V.
E S C A L A : 1 : 1 2 5 0
P L A N TA
U N IVER S I D A D D E S A N C A R L O S D E G U A TE M A L A . FA CU L TA D D E IN G E N IE R ÍA . E J ER C IC IO P R O FES IO N A L S U P E R VIS A D O .
M U N IC IP A L ID A D D E S A N J O S É, P ETÉN
P R O YE C TO :
C O N TE N ID O :E S C A L A :
FE C H A :
D IB U J O :
A L CA L D E E P E S I S TA
A S E S O R C O O R D I N A D O R
h o j aS IS TE M A D E A B A S TE CIM IE N TO
M U N IC IP IO D E S A N J O S É .
P L A N TA - P ERFIL in d ic a d a
a g o s t o /2 0 0 4
A . R . H . V .
21 6
J U L IA N TE S U CU N Y TE S U CU N . A M I L C A R R A F A E L H E R N À N D E Z VÈ L IZ .
L U I S G R E G O R I O A L F A R O VÈ L I Z .
E S C A L A : 1 : 1 2 5 0
P E R FIL E -4 0 A E -7 2
130
L U IS G R EG O R IO A L FA RO VÈL IZ . A N G EL R O B ER TO S IC GA R CI A .
L IN E A D E CO N D U C CIO N
T.A.
T.A.
E S C A L A : 1 : 1 2 5 0
P E R FIL E -0 A E -2 9
U N IVE R S ID A D D E S A N C A R L O S D E G U A TE M A L A . FA CU L TA D D E IN G E N IE R ÍA . EJ E R CIC IO P R O FE S IO N A L S U P E R VIS A D O .
M U N IC IP A L ID A D D E S A N J O S É , P E TÉ N
P R O YE CTO :
C O N TE N ID O :
E S CA L A :
FE CH A :
CA L C U L Ó :
A L CA L D E E P E S IS TA
A S E S O RCO O RD IN A D O R
h o j aS IS TEM A D E A B A S TEC IM IEN TO
M U N IC IP IO D E S A N J O S É.
P L A N TA - P E R FIL in d ic a d a
a g o s t o /2 0 0 4
A . R . H . V.
31 6
J U L IA N TES U CU N Y TES U CU N . A M I L CA R R A FA EL H E RN À N D EZ VÈL IZ .
D IB U J O :A . R . H . V.
P L A N TAE S C A L A : 1 : 1 2 5 0
131
L IN EA D E CO N D U CCIO N
AN GEL RO B ERTO S IC GARCIA
ES CAL A : 1 :1 2 5 0
P L AN TA
AM IL CAR RAFAEL H ERN ÀN D EZ VÈL IZ .J U L IAN TES U CU N Y TES U CU N .
1 64
A . R.H .V.
ag o s t o /2 0 0 4
in d ic ad aP L A N TA - P ERFIL
M U N ICIP IO D E S A N J O S É.S IS TEM A D E AB A S TECIM IEN TO
h o j a
EP ES IS TAAL CAL D E
CA L CU L Ó :
FECH A:
ES CAL A:
CO N TEN ID O :
P RO YECTO :
M U N ICIP AL ID AD D E S AN J O S É,PETÉN
EJ ERCICIO P RO FES IO N A L S U P ERVIS AD O . FACU L TA D D E IN GEN IERÍA . U N IVERS ID AD D E S AN CARL O S D E GU ATEM AL A.
P ERFIL E-2 9 A E-4 5ES CAL A : 1 : 1 2 5 0
A . R.H .V. L U IS GREGO RIO AL FARO VÈL IZ . CO O RD IN AD O RAS ES O R
D IB U J O :
132
L I N E A D E C O N D U C C IO N
A N G E L R O B E R TO S IC G A R C IA .
P L A N TAE S C A L A : 1 : 1 2 5 0
E P E S IS TA
h o j a
51 6
A M IL C A R R A F A E L H E R N À N D E Z VÈ L IZ .
P E R F I L E -4 5 A E -6 7 FA C U L TA D D E IN G E N IE R ÍA .
P R O Y E C TO :
C O N TE N ID O :
E S C A L A :
F E C H A :
C A L C U L Ó :
A L C A L D E
in d ic a d a
a g o s t o / 2 0 0 4
A . R . H . V . J U L IA N TE S U C U N Y TE S U C U N .
U N IV E R S ID A D D E S A N C A R L O S D E G U A TE M A L A .
E J E R C I C I O P R O F E S I O N A L S U P E R V IS A D O .
M U N IC IP A L ID A D D E S A N J O S É , P E TÉ N
S IS TE M A D E A B A S TE C I M I E N TOM U N IC IP IO D E S A N J O S É .
P L A N TA - P E R F IL
C O O R D IN A D O RA S E S O RA . R . H . V . L U IS G R E G O R IO A L F A R O V È L IZ .
D IB U J Ó :
E S C A L A : 1 : 1 2 5 0
133
L IN E A D E C O N D U C CIO N
A N G E L R O B E R TO S IC G A R C IA .D IB U J Ó :
L U I S G R EG O R IO A L FA R O VÈ L IZ . A . R . H .V . A S E S O R C O O R D I N A D O R
P L A N TA - P ER FIL
M U N IC IP IO D E S A N J O S É .S IS TE M A D E A B A S TE CIM IEN TO
M U N IC IP A L ID A D D E S A N J O S É , P E TÉ N
E J E R C IC IO P R O FE S IO N A L S U P E R VIS A D O .
U N IVE R S ID A D D E S A N C A R L O S D E G U A TEM A L A .
J U L IA N TE S U CU N Y TE S U C U N .A . R . H .V .
a g o s t o /2 0 0 4
in d ic a d a
A L C A L D E
C A L C U L Ó :
FE C H A :
E S C A L A :
C O N TE N ID O :
P R O YE C TO :
FA C U L TA D D E IN G E N IER ÍA .
A M I L C A R R A FA E L H E R N À N D EZ VÈL IZ .
1 66
h o j a
E P E S IS TA
P L A N TA
E S C A L A : 1 : 1 2 5 0
P E R FIL E -6 7 A E -8 7
E S C A L A : 1 : 1 , 2 5 0
134
A N G E L R O B E R TO S IC G A R C IA
L IN E A D E C O N D U C C IO N
E P E S IS TA
h o j a
71 6
A M IL C A R R A FA E L H E R N À N D E Z VÈ L IZ .
P R O YE C TO :
C O N TE N ID O :
A L C A L D EJ U L IA N TE S U C U N Y TES U C U N .
S IS TE M A D E A B A S TE C IM IE N TOM U N IC IP I O D E S A N J O S É .
P L A N TA - P E R FIL
C O O R D IN A D O RA S E S O RL U IS G R E G O R IO A L F A R O V È L IZ .
E S C A L A : 1 : 1 , 2 5 0P L A N TA
E S C A L A :
F E C H A :in d ic a d a
A . R . H . V .
A . R . H . V .
D IB U J Ó :
E S C A L A : 1 : 1 2 5 0
P E R F I L E -8 7 A E -1 0 5 F A C U L TA D D E I N G E N IE R Í A .
C A L C U L Ó :
a g o s t o /2 0 0 4
U N I V E R S ID A D D E S A N C A R L O S D E G U A TE M A L A .
E J E R C IC I O P R O F E S I O N A L S U P E R V IS A D O .
M U N IC IP A L I D A D D E S A N J O S É , P E TÉ N
135
A N G EL RO B ERTO S IC G A RCIA .
l in ea d e c o n d u c c io n
M U N ICIP A L ID A D D E S A N J O S É,P ETÉN
EJ ER CICIO P RO FES IO N A L S U P ERVIS A D O .
U N IVERS ID A D D E S A N CA RL O S D E G U A TEM A L A .
a g o s t o /2 0 0 4
CA L CU L Ó :
FA CU L TA D D E IN G EN IERÍA .
D IB U J Ó :A .R .H .V.
A .R .H .V.
in d ic a d a
FECH A :
ES CA L A :
L U IS G REG O RIO A L FARO VÈL IZ . A S ES O R CO O RD IN A D O R
P L A N TA - PERFIL
M U N IC IP IO D E S A N J O S É.S IS TEM A D E AB A S TECIM IEN TO
J U L I AN TE S U CU N Y TES U CU N .A L CA L D E
CO N TEN ID O :
P RO YECTO :
A M I L C AR RAFAE L H ERN ÀN D EZ VÈL IZ .
1 68
h o j a
EP E S IS TA
P ERFIL E-1 0 5 A E-1 1 8ES CA L A : 1 : 1 2 5 0
P L A N TAES CA L A : 1 :1 ,2 5 0
136
A N G EL R O B E R TO S IC G A R CI A.
E P E S IS TA
h o j a
91 6
A M I L C A R R A F A E L H E R N À N D E Z VÈ L IZ .
P R O YE C TO :
C O N TE N I D O :
A L C A L D EJ U L I A N TE S U C U N Y TES U CU N .
S IS TE M A D E A B A S TE C I M I E N TOM U N I C I P IO D E S A N J O S É .
P L A N TA - P E R FIL
C O O R D IN A D O RA S E S O RL U I S G R E G O R IO A L F A R O VÈ L I Z .
E S C A L A :
F E C H A :in d ic a d a
A . R .H . V .
A . R .H . V .
D IB U J Ó :
F A C U L TA D D E IN G E N IE R ÍA .
C A L C U L Ó :
a g o s t o / 2 0 0 4
U N I V E R S I D A D D E S A N C A R L O S D E G U A TE M A L A .
E J E R C I C I O P R O F E S IO N A L S U P E R V IS A D O .
M U N I C IP A L ID A D D E S A N J O S É , P E TÉ N
E S C A L A : 1 : 1 , 2 5 0P L A N TA
P E R F I L E -1 1 8 A E -1 3 2E S C A L A : 1 : 1 2 5 0
137
M U N IC IP A L I D A D D E S A N J O S É , P E TÉ N
E J E R C I C I O P R O F E S I O N A L S U P E R V IS A D O .
U N I V E R S I D A D D E S A N C A R L O S D E G U A TE M A L A .
a g o s t o / 2 0 0 4
C A L C U L Ó :
FA C U L TA D D E IN G E N I E R ÍA .
D IB U J Ó :A . R . H . V .
A . R . H . V .
in d ic a d a
F E C H A :
E S C A L A :
L U IS G R E G O R IO A L F A R O V È L IZ . A N G E L R O B E R TO S IC G A R C IA .A S E S O R C O O R D IN A D O R
P L A N TA - P E R F IL
M U N I C I P I O D E S A N J O S É .S I S TE M A D E A B A S TE C IM IE N TO
J U L IA N TE S U C U N Y TE S U C U N .A L C A L D E
C O N TE N I D O :
P R O Y E C TO :
A M I L C A R R A F A E L H E R N À N D E Z V È L IZ .
1 61 0
h o j a
E P E S IS TA
E S C A L A : 1 : 1 , 2 5 0
P L A N TA
E S C A L A : 1 : 1 2 5 0
P E R F I L E -1 3 2 A E -1 5 2
138
P L A N TAE S C A L A : 1 : 1 , 2 5 0
E P E S I S TA
h o j a
1 11 6
A M I L C A R R A F A E L H E R N À N D E Z V È L I Z .
P R O Y E C TO :
C O N T E N I D O :
A L C A L D EJ U L I A N TE S U C U N Y TE S U C U N .
S I S TE M A D E A B A S TE C I M I E N TOM U N I C I P I O D E S A N J O S É .
P L A N TA - P E R F I L
C O O R D I N A D O RA S E S O RL U I S G R E G O R I O A L F A R O V È L I Z . A N G E L R O B E R TO S I C G A R C I A .
E S C A L A :
F E C H A :in d i c a d a
A . R . H . V .
A . R . H . V .
D I B U J Ó :
F A C U L TA D D E I N G E N I E R Í A .
C A L C U L Ó :
a g o s t o / 2 0 0 4
U N I V E R S I D A D D E S A N C A R L O S D E G U A TE M A L A .
E J E R C I C I O P R O F E S I O N A L S U P E R V I S A D O .
M U N I C I P A L I D A D D E S A N J O S É , P E TÉ NP E R F I L E -1 5 2 A E -1 6 8
E S C A L A : 1 : 1 2 5 0
139
140
141
142
143
144
ANEX0 7
PLANOS PUENTE VEHÍCULAR
144
144