FILTRO LENTO
PROYECTO:
:
DISEÑO DE FILTRO LENTO
Datos
Unidad
Criterios
Cálculos
1 Caudal de diseño
Q
lt/seg
2.530
2 Número de unidades
N
adim
2.00
3 Velocidad de filtración
Vf
m/h
0.10 - 0.30 m/h
0.15
###
4 Espesor capa de arena
E
m
Asumido
0.2
extraída en c/d raspada
5 Número de raspados
n
adim
Asumido
6
por año
6 Area del medio filtrante
AS
m^2
AS = Q / (N*Vf)
30.36
de cada unidad
7 Coeficiente de mínimo
K
adim
K = (2*N) / (N+1
1.33
costo
8 Largo de cada unidad
B
m
B =(AS*K)^(1/2)
6.36
Usar B=
6.50
9 Ancho de cada unidad
A
m
A = (AS/K)^(1/2)
4.77
Usar A=
5.00
10 Volumen del depósito
V
m^3
V = 2*A*B*E*n
78.00
para almacenar arena
durante 2 años
11 Vel.de Filtración Real
VR
m/h
V = Q/(2*A*B)
0.140
Criterio de diseño para filtro lento
Parámetros
Unidad
Valores
1 Velocidad de filtración
m/h
0.10 - 0.30
2 Area máxima de cada
m^2
10 - 200
unidad
3 Número mínimo de und
2
4 Borde Libre
m
0.20 - 0.30
5 Capa de agua
m
1.0 - 1.5
6 Altura del lecho filtrante
m
0.80 - 1.00
7 Granulometría del lecho
mm
0.15 - 0.35
8 Altura de capa soporte
m
0.10 - 0.30
9 Granulometria grava
mm
1.5 - 40
10 Altura de drenaje
m
0.10 - 0.25
Fuente CEPIS
“MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DE LOS SERVICIOS DE AGUA POTABLE Y
SANEAMIENTO EN EL CENTRO POBLADO DE CHAMANAL, DISTRITO DE SAN IGNACIO –
SAN IGNACIO - CAJAMARCA”
DISEÑO ESTRUCTURAL : FILTRO LENTO
ANCHO DEL FILTRO LENTO B = 5.00 m
ALTURA DE CANAL hc = 0.30
ALTURA DEL MATERIAL Y AGUA h = 2.40 m
LONGITUD DEL FILTRO LENTO L = 6.50 m
PROFUNDIDAD DE CIMENTACION he = 1.20 m (Mínimo 1.20 mts)
BORDE LIBRE BL = 0.40 m
ALTURA TOTAL H = 3.30 m
PESO ESPECIFICO 1,200.00 kg/m3
CAPACIDAD PORTANTE 0.80 kg/cm2
RESISTENCIA DEL CONCRETO f'c = 210.00 kg/cm2
ESFUERZO DE TRACCION POR FLEXION ft = 12.32 kg/cm2 (0.85f'c^0.5) ESFUERZO DE FLUENCIA DEL ACERO Fy = 4,200.00 kg/cm2
FATIGA DE TRABAJO fs = 1,680.00 kg/cm2 0.4Fy
RECUBRIMIENTO r = 3.00 cm
DISEÑO DE LOS MUROS ( FILTRO LENTO)
RELACION B/H 0.5<=B/H<=3
1.97 TOMAMOS 2.00
MOMENTOS EN LOS MUROS 16,588.80 kg
B/(Ha+h) x/(Ha+h) Mx (kg-m)y = 0 My (kg-m) Mx (kg-m)y = B/4 My (kg-m) Mx (kg-m)y = B/2 My (kg-m) 2.00 0 0.000 447.898 0.000 149.299 0.000 -995.328 1/ 4 215.654 381.542 99.533 165.888 -199.066 -978.739 1/ 2 248.832 265.421 165.888 165.888 -165.888 -812.851 3/ 4 -132.710 49.766 -33.178 49.766 -82.944 -447.898 1 -1426.637 -282.010 -978.739 -199.066 0.000 0.000
MAXIMO MOMENTO ABSOLUTO M = 1,426.637 kg-m
ESPESOR DE PARED e = (6*M/(ft))^0.5 e = 26 cm
PARA EL DISEÑO ASUMIMOS UN ESPESOR e = 30.00 cm
MAXIMO MOMENTO ARMADURA VERTICAL Mx = 1426.6368 kg-m
MAXIMO MOMENTO ARMADURA HORIZONTAL My = 995.328 kg-m
PERALTE EFECTIVO d = e-r d = 27.00 cm
AREA DE ACERO VERTIC Asv = Mx/(fs*j*d) Asv = 3.563 cm2
AREA DE ACERO HORIZ Ash = My/(fs*j*d) Ash = 2.486 cm2 k = 1/(1+fs/(n*fc) k = 0.352 j = 1-(k/3) j = 0.883 n = 2100/(15*(f'c)^0.5) n = 9.6609 fc = 0.45*f'c fc = 94.50 kg/cm2 0.0024 Asmin = 6.521 cm2
DIAMETRO DE VARILLA 5/8 2.00 cm2 de Area por varilla
Asvconsid = 8.0 cm2 30.669580415
Ashconsid = 8.0 cm2
ESPACIAMIENTO DEL ACERO espav 0.250 m Tomamos 0.25 m
espah 0.250 m Tomamos 0.25 m
CHEQUEO POR ESFUERZO CORTANTE Y ADHERENCIA
CALCULO FUERZA CORTANTE MAXIMA Vc = 3,456.00 kg
CALCULO DEL ESFUERZO CORTANTE NOMINAL Vc/(j*100*d) = 1.45 kg/cm2
CALCULO DEL ESFUERZO PERMISIBLE 0.02*f'c = 4.20 kg/cm2
Verificar Ok
CALCULO DE LA ADHERENCIA u = uv = 7.27 kg/cm2 uh = 7.27 kg/cm2 20
20
CALCULO DE LA ADHERENCIA PERMISIBLE umax = 0.05*f'c = 10.5 kg/cm2 Verificar si umax > uv Ok
Verificar si umax > uh Ok
DISEÑO DE LA LOSA DE FONDO (FILTRO LENTO)
Considerando la losa de fondo como una placa flexible y empotrada en los bordesMOMENTO DE EMPOTRAMIENTO EN EL EXTREMO M(1) = -W(L)^2/192 M(1) = -792.19 kg-m
MOMENTO EN EL CENTRO M(2) = W(L)^2/384
M(2) = 396.09 kg-m
ESPESOR ASUMIDO DE LA LOSA DE FONDO el = 0.30 m
PESO SPECIFICO DEL CONCRETO 2,400.00 kg/m3
CALCULO DE W W =
W = 3,600.00 kg/m2 Para losas planas rectangulares armadas con armadura en dos direcciones Timoshenko recomienda los siguientes coheficientes
gm = st = M=k*gm*(h)^3 gm*h^3 = r = 0.7*(f'c)^0.5/Fy r = Asmin = r*100*d F (pulg) = gm*(h)^2/2 = nc = nmax = si nmax > nc Vc/(So*j*d) = Sov = Soh = gc = gm*(h)+gc*el
Para un momento en el centro 0.0513 Para un momento de empotramiento 0.529
MOMENTO DE EMPOTRAMIENTO Me = 0.529*M(1) = -419.07 kg-m
MOMENTO EN EL CENTRO Mc = 0.0513*M(2) = 20.32 kg-m
MAXIMO MOMENTO ABSOLUTO M = 419.07 kg-m
ESPESOR DE LA LOSA el = (6*M/(ft))^0.5 = 14.29 cm
PARA EL DISEÑO ASUMIMOS UN ESPESOR el = 30.00 cm d = el-r = 25.00 cm As = M/(fs*j*d) = 1.130 cm2 Asmin = 6.038 cm2
DIAMETRO DE VARILLA 1/2 1.29 cm2 de Area por varilla Asconsid = 6.45
espa varilla = 0.20 Tomamos 0.20 m
r*100*el = F (pulg) =
LAMINAS DE FILTRO LENTO
PROYECTO : 0.3 B 0.3 1.10 0.60 6.50 2.15 0.15 0.30 0.15 0.15 0.1 1.0 1.0 0.10 1.00 0.50 C 5.00 0.1 A A 2.50 1.65 0.30 10.90 0.1 0.55 5.00 0.1 C 0.30 11.10 B 0.30 0.30 3.30 0.95 0.125 0.30 0.125 0.40 0.30 2.50 0.00 0 0.00 2.50 0.30 2.50 0.00 3.20 5.30CORTE B-B (Muros Laterales)
CORTE B-B (Muro Central)
“MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DE LOS SERVICIOS DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO EN EL CENTRO POBLADO DE CHAMANAL, DISTRITO DE SAN IGNACIO – SAN IGNACIO - CAJAMARCA”
1 5 5 4' 3' 3' 17 9 7' 1 2 4 2 5 2 4' 2 8 8 9 7' 7 2 2 2
8 16 0.70 17 0.13 0.30 0.10 7 7' 0.10 0.10 0.00 0.30 2.15 0.15 3.25 0.20 2.50
CORTE A-A
(CAMARA DE INGRESO) 6.05CORTE A-A (Camara de Salida)
17 0.30
CORTE C-C
0.10 0.80 1.50 0.80 0.10 0.15 0.15 0.15 0.15 1.80 3.70 3 2 1 2 3' 2 3' 3' 2 9 2 5 2 5' 5' 2 10 10 2 9' 2 19 2 18 2 21-22 2 20 2 23 2 9' 2 15 2 15 26 26 2 14 2 14 2 14 2 14 14 11 11 2 12 12 12 2 15' 2 14' 14 2 16 2 2 1' 1' 2 21 21 22PLANILLA DE ACERO: FILTRO LENTO
N°ELEMENTO No. No. REP. FIERRO/ELEMENTO TOTAL (ML) MUROS / MURO @ Ø (") LONG. CANT. D=3/8" D=1/2" D=5/8" FILTROS
1 Vertical: Muros Longit. Fi(Cara Interior) 3 1 0.25 1/2 3.80 30 342.00 Vertical: Muros Transv. F(Cara Interior) 2 1 0.25 1/2 3.80 45 342.00
2 Vertical: Muros Longit. Fi(Cara Exterior) 3 1 0.25 1/2 3.80 30 342.00 Vertical: Muros Transv. F(Cara Exterior) 2 1 0.25 1/2 3.80 45 342.00
3 Horizontal: Muros Transv. Fittro (Inter. e Exter.) 2 2 0.25 1/2 11.25 14 630.00
4 Horizontal: Muro Long. Central Filtro(Inter. e Ext 1 2 0.25 1/2 7.45 14 208.60 4' : Muros Longit. Laterales Fittro (Inter. e 2 2 0.25 1/2 7.85 14 439.60 5 Bastones Verticales: 1 2 0.2 1/2 1.50 37 111.00
Muro Long.Central Filtro (Int. e Ext.)
Muro: Longitudinal Latera(Inter. e Exter.) 2 2 0.2 1/2 1.50 37 222.00 Muros Transvesales 2 2 0.2 1/2 1.50 56 336.00
7 Losa de Fondo: Inferior Transv. 0.20 11.60 1 1 0.2 1/2 12.00 40 480.00 7' Inferior Longit. 0.20 7.80 1 1 0.2 1/2 8.20 59 483.80 8 Superior Transv0.20 11.60 1 1 0.20 1/2 12.00 40 480.00 9 Superior Longit.0.20 7.80 1 1 0.20 1/2 8.20 59 483.80
co
CANAL DE DISTRIBUCION
6 Losa de Fondo: Transversal 10.8 1 1 0.20 1/2 10.80 4 43.20 22 Longitudinal 0.85 1 1 0.20 1/2 1.15 55 63.25 18 Muros Vertical 0.70 1 1 0.20 1/2 1.00 64 64.00 28 Horizontal 12.50 1 1 0.20 1/2 12.6 5 63.00
CAMARA DE INGRESO
23 Losa de Fondo: Transversal 2.45 1 1 0.20 1/2 2.45 7 17.15 21 Longitudinal 1.05 1 1 0.20 1/2 1.20 14 16.80 18' Muros: Vertical 0.70 1 1 0.20 1/2 1.00 30 30.00 1.10 0.30 19 Horizontal 1 1 0.20 1/2 5.20 5 26.00 2.40 20 Horizontal 1.10 1 1 0.20 1/2 1.70 5 8.50 CAMARA DE SALIDA
9' Losa de Fondo: Inferior Longitud 2.45 0.2 1 1 0.20 1/2 2.95 20 59.00 10 Inferior Transve 3.8 0.2 1 1 0.20 1/2 4.60 14 64.40 17 Superior Longit 2.45 1 1 0.20 1/2 2.45 21 51.45 16 SuperiorTransve 3.8 1 1 0.20 1/2 3.80 14 53.20 11 Losa de Techo:Transversal 0.3 1.75 1 1 0.20 1/2 2.35 14 32.90 “MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DE LOS SERVICIOS DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO EN EL CENTRO POBLADO DE CHAMANAL, DISTRITO DE SAN IGNACIO – SAN IGNACIO - CAJAMARCA”
PLANILLA DE ACERO: FILTRO LENTO
N° ELEMENTO No. No. REP. FIERRO/ELEMENTO TOTAL (ML) MUROS / MURO @ Ø (") LONG. CANT. D=3/8" D=1/2" D=5/8"
0.15 1' Muro TransversaVertical 3.5 1 1 0.20 1/2 3.95 19 75.05 0.30 3' Horizontal 3.6 0.3 1 1 0.20 1/2 4.20 18 75.60 0.15 15 Muros LongitudiVertical 3.5 2 1 0.20 1/2 3.95 14 110.60 0.30 14 Horizontal 2.55 0.3 2 1 0.20 1/2 3.15 18 113.40 0.15 15' Muros LongitudiVertical 3.5 2 1 0.20 1/2 3.95 14 110.60 0.30 14' Horizontal 2.55 0.30 2 1 0.20 1/2 3.15 18 113.40
CAMARA DE AGUA TRATADA
21 Losa : Acero Transversal 1.00 0.30 2 1 0.20 1/2 1.60 7 22.40 22 Acero Longitudinal 1.20 0.30 2 1 0.20 1/2 1.80 6 21.60 23 Vertedo Vertical 0.83 2 1 0.20 1/2 0.98 5 9.80 Horizontal 0.95 0.30 2 1 0.20 1/2 1.55 6 18.60 COLUMNAS 24 Acero Principal 3.75 0.25 1 0 0 4.25 6 25 Estribos 1 0 0.05 0 1.35 1 1 0 0.10 0 1.35 3 1 0 0.25 0 1.35 14.00 TOTAL (ML.) 0.00 6465.80 0.00 RESUMEN DIAM. ML. KG 3/8" 0.00 m 0.00 Kg 1/2" 6465.80 m 6595.12 Kg 5/8" 0.00 m 0.00 Kg 3/4" 7/8" 1" TOTAL 6465.80 m 6595.12 Kg
“MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DE LOS SERVICIOS DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO EN EL CENTRO POBLADO DE CHAMANAL,
METRADO FILTRO LENTO
PROYECTO :
PART. DESCRIPCION
REP. MEDIDAS PARCIAL TOTAL UND
No LARGO ANCHO ALTO
01.00 TRABAJOS PRELIMINARES
01.01 LIMPIEZA DEL TERRENO 12.90 13.10 168.99 M2
01.02 TRAZO Y REPLANTEO 12.90 13.10 168.99 M2
02.00 MOVIMIENTO DE TIERRAS
02.01 EXCAVACION MANUAL 403.42 M3
Cámaras de Agua Cruda 1 1.50 3.30 1.00 4.95
Canal de Distribución 1 1.40 11.70 1.00 16.38
Filtro Lento 1 7.90 12.50 3.40 335.75
Cámaras de Agua Tratada 1 2.90 4.70 3.40 46.34
02.02 RELLENO CON MATERIAL PROPIO 142.46 M3
Cámara de Agua Cruda 1 1.50 0.80 1.00 1.20
1 3.30 0.80 1.00 2.64
Canal de Distribución 1 1.40 0.80 1.00 1.12
1 11.70 0.50 1.00 5.85
Filtro Lento 1 7.90 1.60 3.40 42.98
1 12.50 1.60 3.40 68.00
Cámara de Agua Tratada 1 2.90 0.80 3.40 7.89
1 4.70 0.80 3.40 12.78
02.03 ACARREO DE MATERIAL EXCEDENTE DP=30M 1.20 260.96 313.15 M3 03.00 OBRAS DE CONCRETO SIMPLE
03.01 SOLADO E=4"
Solado Filtros 1 7.50 11.70 87.75 97.50 M2
Cámara de Salida 1 2.50 3.90 9.75
04.00 OBRAS DE CONCRETO ARMADO
04.01 CONCRETO F´C=210 KG/CM2 79.88 M3
Losa de Fondo: Filtros 1 7.50 11.70 0.30 26.33
Losa de Fondo: Cámaras de Salida 1 2.50 3.90 0.30 2.93 Losa de Fondo: Canal de Distribución 1 10.90 0.60 0.10 0.65 Losa de Fondo: Cámaras de Ingreso 1 2.50 1.10 0.10 0.28 Muros Longit. Laterales : Unidades del Filtro 2 7.10 0.30 3.30 14.06 Muros Longitud. Central : Unidades del Filtro 1 7.10 0.30 3.30 7.03 Muros Transversales : Unidad. del Filtro 2 10.30 0.30 3.30 20.39 Muros Longitudinales : Cámara de Salida 4 2.15 0.15 3.30 4.26 Muros Transversales : Cámara de Salida 1 3.70 0.15 3.30 1.83 Vertederos Salida 2 0.80 0.15 0.73 0.18 Muros Longitudinales : Canal de Distribución 2 0.50 0.10 0.70 0.07 Muros Transversales : Canal de Distribución 1 0.10 10.90 0.70 0.76 Muros Longitudinales : Cámaras de Entrada 3 1.00 0.10 0.70 0.21 Muros Transversales : Cámaras de Entrada 1 2.50 0.10 0.70 0.18 Losas de Techo : Cámara de Salida 1 2.30 1.80 0.15 0.62
Losas Prefabricadas 4 0.50 0.70 0.07 0.10
04.02 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO 371.76 M2
Unidades del Filtro : Muros Caras Internas 2 23.00 3.30 151.80 Unidades del Filtro : Muros Caras Externas 1 36.00 3.30 118.80 Canal Distr.+Cam. Distr. : Muros Caras Externas 1 16.80 0.70 11.76 Canal Distribución : Muros Caras Internas 1 11.30 0.70 7.91 Cámara de Distribución : Muros Caras Internas 1 6.20 0.70 4.34 Cámara de Salida : Muros Caras Externas 1 8.30 3.30 27.39 Muros Caras Internas 6 2.15 3.30 42.57
Losa de Techo 1 2.30 1.80 4.14
Cámara de AguaTratada : Losa 2 1.00 0.80 1.60
Vertederos Salida 2 0.80 0.91 1.45
“MEJORAMIENTO Y AMPLIACION DE LOS SERVICIOS DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO EN EL CASERIO CHINCHIQUILLA, DISTRITO DE SAN IGNACIO – SAN IGNACIO - CAJAMARCA”
PART. DESCRIPCION
REP. MEDIDAS PARCIAL TOTAL UND
PART. DESCRIPCION
REP. MEDIDAS PARCIAL TOTAL UND
No LARGO ANCHO ALTO
04.03 ACERO FY=4200 KG/CM2 6595.12 KG
05.00 REVOQUES
05.01 TARRAJEO CON IMPERMEAB. MEZCLA 1:1 E=1.5CM 223.68 M2
Unidades del Filtro : Muros Caras Internas 2 23.00 3.30 151.80 Canal Distribución : Muros Caras Internas 1 21.60 0.70 15.12 Cámara de Distribución Muros Caras Internas 1 6.20 0.70 4.34 Cámara de Salida : Muros Caras Internas 6 2.15 3.30 42.57
Cámara de AguaTratada : Losa 2 1 0.80 1.60
Vertederos de Control: Muros Caras Internas 2 0.80 0.91 1.45
: Fondos 1 2.00 3.40 6.80
05.02 TARRAJEO EN EXTERIORES MEZCLA 1:5 E=1.5CM 101.96 M2
Unidades del Filtro : Muros Caras Externas 1.00 36.00 2.00 72.00 Canal Distr.+Cam. Distr. : Muros Caras Externas 1.00 16.80 0.70 11.76 Cámara de Salida : Muros Caras Externas 1.00 8.30 2.00 16.60 Cámara de AguaTratada : Losa (cara inferior) 2.00 1.00 0.80 1.60 06.00 PINTURA
06.01 PINTURA EN MUROS EXTERIORES AL LATEX 101.96 M2
07.00 PISOS
07.01 CONTRAPISO E=2.5CM MEZCLA 1:2+IMPERMEBILIZANTE 75.79 M2
Unidades del Filtro 2 6.50 5.00 65.00
Canal Distribución 1 10.30 0.50 5.15 Cámara de Distribución 1 1.00 2.20 2.20 Cámara de AguaTratada 2 0.80 2.15 3.44 08.00 FILTROS 08.01 FILTRO DE ARENA 2 6.50 5.00 1.00 65.00 65.00 M3 08.02 FILTRO DE GRAVA 2 6.50 5.00 0.35 22.75 22.75 M3
08.03 FILTRO DE LADRILLO PRE-FABRICADO 2210.00 U
Paredes de Drenes Secundarios Ladrillo de: 14*24*.09 2 6.50 5.00 14.00 910.00 Techo de Drenes Ladrillo de: 14*24*.09 2 6.50 5.00 20.00 1300.00 09.00 COMPUERTAS Y ACCESORIOS
09.01 VALV COMP. 3" PARA AHISLAR FILTROS 4.00 U
09.02 VALV COMP. 3" PARA INTERCONEXION DE FILTROS 1.00 U
09.03 VALV COMP. 4" DESAGUE DE FILTROS 2.00 U
09.04 VERTEDERO METALICO TRIANGULAR 1.00 U
09.05 COMPUERTA EN CAMARA DE ALIVIO 1.00 U
09.06 COMPUERTA EN CANAL DE DISTRIBUCION 2.00 U
09.07 TAPAS METALICAS 1.00 U
09.08 ESCALINES DE FO.GO. 3/4" 1.00 U
09.09 BRIDAS ROMPE AGUA 4.00 U
09.10 JUNTAS DE CONSTRUCCION (WATER STOP) 48.40 M
09.11 ACCESORIOS VARIOS 1.00 GLB
Codo PVC Ø=4" 8 Tee PVC Ø=4" 4