Manual Para Tuberías 243m72
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SANEAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN. TUBERÍAS. ISTRAM® por BUHODRA INGENIERÍA S.A.
© Buhodra Ingeniería S.A. Todos los derechos reservados – All rights reserved.
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Seminario Tuberías. Saneamiento y Distribución
GUIÓN SEMINARIO ISTRAM® TUBERÍAS: Saneamiento y distribución. El objetivo de este seminario es que los asistentes conozcan las posibilidades del programa para ejecutar proyectos de tuberías tanto apoyadas como enterradas, desde el diseño en planta hasta la obtención de resultados. Tuberías enterradas y apoyadas. Introducción. Diseño del eje en planta. ¾ Empleo de los diversos tipos de alineaciones específicas para conducciones y forma de introducirlas en el programa. ¾ Diseño de nudos. Tipología de conexiones (codos, T, manguitos,…). ¾ Obtención de listados de alineaciones en planta. Replanteo y perfiles. ¾ Selección de superficies de corte de los perfiles transversales. Rasantes, pozos y tubos. ¾ Diseño de rasantes y pozos. ¾ Condicionamiento de la rasante a los pozos. ¾ Diseño de tubos paramétricos: diámetros y espesores. Definición de la sección transversal. ¾ Sección tipo zanja. Zona de protección y de cubrición. ¾ Sección tipo apoyo. ¾ Rellenos y hormigón de limpieza. ¾ Diseño de tubos vectoriales. ¾ Camino de servicio. ¾ Acopios. Cálculo de la obra y obtención de resultados. ¾ Tablas específicas de cubicación. ¾ Dibujo de planos de planta, perfil longitudinal y transversales. ¾ Listados de geometría y de mediciones específicos.
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ESQUEMA DE FICHEROS. PROYECTO OBRA LINEAL.
Fase de …
Menú de …
Fichero de …
Planta……………..…> PLANTA………......* .cej (uno por proyecto). Perf. Transversales….> REP. y PERFIL. ..…*. per (uno por EJE). Perf. Longitudinal…..> RASANTES ….….*. vol (uno por EJE). Sección Transversal…> ALZADO
↓ Fichero Índice................*.pol (uno por proyecto). Contiene únicamente los nombres de los ficheros asociados a cada proyecto. No contiene datos de proyecto.
Ejemplo de estructura de ficheros de un proyecto ISTRAM®:
Proyecto.pol
Planta.cej Perf 1.per Perf 2.per Perf 3.per …… …… …… PerfN.per
Eje 1.vol Eje 2.vol Eje 3.vol …… …… …… EjeN.vol
Metodología de “salvado” de ficheros: 1. Planta: salvar el *.cej
Asocio índice
2. Perfiles transversales del terreno
salvar el *.pol generación automática ficheros PERF”n”.per (autosalvado). Asocio índice
3. Rasante y sección transversal: salvar los *.vol (menú alzado). Salvar el *.pol
Asocio índice
Salvar el *.pol
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SANEAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN. TUBERÍAS. Generalidades. ............................................................................................................ 6 Redes.......................................................................................................................... 6 Diseño geométrico de redes. ............................................................................ 6 Tablas de componentes. ..................................................................................... 6 Entorno de diseño. ................................................................................................ 6 Diseño de la planta. .................................................................................................. 7 Diseño de la planta con el menú convencional.......................................... 7 Diseño de la planta con el menú específico de tuberías. ....................... 8 Diseño de la rasante. Tubos de sección circular y pozos. ....................... 11 Definición de pozos............................................................................................. 13 Definición de tubos. ............................................................................................ 15 Diseño de la sección transversal. ...................................................................... 16 Declarar eje de tipo tubería. ........................................................................... 16 Tubería en zanja. ................................................................................................. 16 ZONA DE PROTECCIÓN................................................................................. 17 ZONA DE CUBRICIÓN. ................................................................................... 18 RELLENOS DE ZANJA. .................................................................................... 20 Tubería apoyada. ................................................................................................. 22 Datos de tuberías. ............................................................................................... 23 Tubos vectoriales................................................................................................. 24 Camino de servicio.............................................................................................. 25 Acopios. ................................................................................................................... 25 Tablas de cubicación, planos y listados específicos de proyectos de tuberías. ...................................................................................................................... 26 Tablas de cubicación. ......................................................................................... 26 Planos....................................................................................................................... 27 Listados. .................................................................................................................. 29 Practicas...................................................................................................................... 30
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Generalidades. Redes. Una red, en su concepción topológica, está formada por los siguientes elementos descritos geométricamente y relacionados entre sí: • • •
•
Puntos, que son entidades geométricas puntuales (X,Y,Z). Vértices, que son puntos que forman parte de un arco. Nodos, que en realidad son tipos particulares de vértice y que pueden ser: o El vértice de conexión de tres o más arcos. o El vértice de conexión de dos arcos distintos. o Un extremo de arco. Arcos, que son entidades lineales que pasan por vértices.
Estos objetos son creados o modificados por herramientas de tipo CAD. Sus datos son almacenados en estructuras organizadas de datos sobre archivos y/o en bases de datos.
Diseño geométrico de redes. Una red se puede definir a partir de un dibujo formado por polilíneas, que a su vez puede ser importado de dibujos creados en otros programas, convertido desde un dibujo en nuestro CAD general, o definido en el entorno de trabajo de diseño geométrico de redes. En el entorno de trabajo de definición geométrica de redes se cuenta con herramientas para la creación de puntos, arcos,..., disponiendo de ayudas geométricas y restricciones que van guiando al en la creación y modificación de una estructura geométrica, topológicamente coherente y compatible con las restricciones geométricas de los componentes físicos utilizados. También permite la modificación de los objetos existentes durante su creación y después, en ediciones y modificaciones posteriores.
Tablas de componentes. Las tablas de componentes son estructuras de datos que definen las propiedades (geométricas o de otro tipo) de cada uno de los objetos o componentes disponibles para crear una red. Cada componente tiene unas propiedades y limitaciones geométricas que lo caracterizan. En el diseño de una red física utilizamos como básicos los componentes lineales o arcos (tubos, cunetas, canales,...) y como nodos los conectores o rios (codo, te, pozo,...).
Entorno de diseño. Un entorno como el diseño de planta de ISTRAM®/ISPOL® parece innecesariamente complicado para diseñar redes. Algo más próximo a la creación de una polilínea parece más adecuado. Además, sería conveniente disponer de una herramienta que permita crear un arco picando el primer punto de un arco e, inmediatamente, poder visualizar como eco el arco de mínimo radio aceptable a derecha e izquierda y el segmento de goma hasta que se pica el segundo vértice. Una vez picado, el eco debe cambiar para que se introduzca un punto intermedio que determine el radio a aplicar en el arco. Cuando es el segundo arco, el eco debe mostrar los ángulos de cobertura para cada rio disponible, utilizando como azimut de salida el fin del anterior más la holgura (90 grados +/- holgura, 120+/- H,...) para que el vea el ámbito disponible para cada rio. La referencia a objetos en la
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Seminario Tuberías. Saneamiento y Distribución cartografía, además, es muy importante para trazar un tramo paralelo a un borde de acera a cierta distancia y a cierta profundidad, etc.
Diseño de la planta. Para el diseño del eje en planta se dispone de dos opciones: usar el menú convencional o el menú específico de tuberías. En cualquier caso, el objetivo es el mismo: obtener el arhcivo .cej con el diseño de los ejes en planta.
Diseño de la planta con el menú convencional. En este caso se usa el mismo menú de diseño en planta que para el caso de ejes de carretera y ferroviaros, con la particularidad de que los diferentes tramos de tuberías se pueden definir según sucesivas alineaciones unidas directamente (sin curvas de acuerdo horizontal, evidentemente). Se debe, por tanto, ignorar el mensaje de error relativo a los puntos angulosos que detecta el programa. Puede ser útil en esta fase el enganche a vértice anterior [V] para conectar las alineaciones.
En el diseño del trazado en planta de las zanjas que alojarán las tuberías, no es usual utilizar radios, así es que el diseño puede consistir en una serie de alineaciones rectas. NOTAS __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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Diseño de la planta con el menú específico de tuberías. En la ventana flotante de PLANTA se dispone una casilla de verificación, Tubo. Si se activa se despliega una nueva ventana para la definición del eje en planta para tuberías.
Se recuerda al la posibilidad de transformar ejes en planta definidos de manera convencional a modo Tubo desde el menú vertical de PLANTA --- [UTILIDADES] --Convertir eje a tubo. Varias de las opciones que aparecen en este menú se corresponden con el menú de diseño en planta convencional, por lo que sólo se describen a continuación aquellas específicas de este tipo de proyectos. •
Radio mínimo: Se considera a efectos de diseño que los tubos se pueden doblar sin bajar de este valor, es decir, el tubo no puede tener un radio inferior al indicado en este campo. Se puede seleccionar un radio mínimo diferente para cada una de las alineaciones. Por defecto, al añadir la alineación, se toma como radio mínimo el del eje. En el modo Tubo, se puede seleccionar un radio mínimo diferente para cada alineación. Por defecto al añadir la alineación se toma como radio mínimo el del eje. Si se utiliza un radio mínimo de 0.0, el tubo se coloca sin radio de giro y forzado al ángulo del codo con su holgura.
•
Longitud tubo: Permite definir una longitud del tubo en planta para que al ir definiendo los sucesivos nodos que forman las alineaciones del eje sean obligatoriamente de esa longitud ó múltiplos de ésta. Si se activa la casilla L3D, entonces las longitudes de los tubos se miden en dimensión real teniendo en cuenta las pendientes.
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•
Tabla de codos: Puede asociarse a cada eje una tabla de diseño (.dip) especificas para tuberías. Estas tablas contienen para cada codo o conector, su ángulo nominal y un valor para la holgura isible, además del nombre que aparecerá en el menú. Se incluye en la librería la tabla CODOS.dip que contiene los mismos datos que se cargan por defecto cuando no se ha seleccionado ninguna tabla:
# TADISCOD : TABLA DE DISEÑO PARA CODOS ###################################################################### # Fichero: CODOS.dip : Libreria de Codos para ejes de tuberias # #--------------------------------------------------------------------# # Version # # --- --- -----------------------------------------------------------# ver 826 #--------------------------------------------------------------------# # CODOS Y CONECTORES # # ANGULO HOLGURA NOMBRE # # - ------ ------- ----------# C 0.00 1.0 Manguito 0 C 0.00 1.0 T 0 C 11.25 1.0 Codo 11.25 C 22.50 1.0 Codo 22.50 C 45.00 1.0 Codo 45 C 90.00 1.0 Codo 90 C 90.00 1.0 T 90 #--------------------------------------------------------------------# FIN # ######################################################################
Si se desea que al añadir una alineación se copie el codo anterior para evitar tener que introducirlo de nuevo, entonces se debe activar la opción Al añadir, copiar el codo anterior de las OPCIONES del menú vertical de PLANTA.
En este menú de alineaciones aparece una línea para cada nodo con los siguientes datos (se permite variar el número de datos visibles en el cuadro de dialogo entre 2 y 20 nodos): N
Número de nodo dentro del eje.
X, Y
Coordenadas en planta del nodo. También se pueden asignar coordenadas a un nodo dando como referencia el número del eje y del nodo de un eje definido anteriormente, y en este caso el programa calcula automáticamente las coordenadas X,Y. Al modificar las coordenadas, radio, radio mínimo o conector de cualquier alineación, el programa reajusta todo el trazado a partir de ella, teniendo en cuenta las limitaciones de los conectores. También reajusta todos los ejes posteriores.
Z
Cota del nodo (permite, por tanto, ir definiendo la rasante desde la planta). Si no se declara ningún valor, entonces las cotas se declararán desde el menú RASANTES. Estos valores de Z guardan y recuperan de los archivos .cej.
Prof.
Profundidad. Cuando se trabaja con un enganche (por ejemplo, a superficie), el valor de Z que se pasa al nodo se obtiene utilizando la profundidad prefijada.
R
Radio del tubo. El programa puede calcularlo automáticamente siempre que se utilice un tipo de conector. También puede ser dato de entrada si la alineación no está condicionada por un conector, sino que es libre, siempre respetando el radio mínimo.
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CONECTOR
Las tablas de componentes son estructuras de datos que definen propiedades (geométricas ó de otro tipo) de cada uno de los objetos o componentes disponibles para crear una red. Cada componente tiene unas propiedades y limitaciones geométricas que lo caracterizan.
El conector del punto anterior fija el azimut de salida del nuevo. En el diseño de una red física se utilizan como básicos los componentes lineales o arcos (tubos, cunetas, canales,…) y como nodos los conectores o rios (codo, tes, pozos,…). Los tubos son entidades flexibles de longitud fija (tubos de fundición terminados en campana) o ilimitada (tubo de polietileno de los cuales se cortan tramos) para formar arcos. En principio son rectilíneos pero pueden curvarse hasta un cierto radio mínimo. Los codos tienen un ángulo característico y una cierta holgura. Son codos típicos los de 90º y las sucesivas mitades: 45º, 22’5º, 11,25º. Las “tes” suelen ser de 90º. También podemos considerar los manguitos como un codo a 0º con +/- holgura. HOLGURA
Sobre el ángulo del conector y medido en ángulo sexagesimales. Al añadir un nuevo nodo gráficamente, el eco muestra las dos zonas posibles sin doblar el tubo, y en el caso de doblarlo los límites hasta el radio mínimo, bloqueando la posición del nodo en este punto.
EJE, N
Para ramales, el primer y último nodo pueden hacer referencia a un nodo de un eje previo, y en este caso las coordenadas se calculan automáticamente. En este primer nodo también se puede colocar un conector (por ejemplo, T 90) que limita la orientación del primer tubo. Con la opción de [BUSCAR] el programa detecta el conector de la tabla cuyo ángulo y holgura encaje con el ángulo del trazado. Si no se encuentra ninguno se deja como nodo libre.
Un eje definido en modo Tubo puede salir desde una alineación de cualquier tipo de un eje definido en modo normal. El punto que se toma es el punto de tangencia de la alineación y su azimut como referencia angular para el conector. El eje del tubo puede salir también de la proyección de un punto cualquiera sobre otro eje. Para ello, en el campo EJE se debe anotar el número del otro eje, en el campo N adyacente se anota como número de nodo el valor "0" y en las casillas X,Y las coordenadas del punto a proyectar. El programa proyecta entonces este punto sobre el eje y utiliza el azimut como referencia angular para el conector.
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Se permite bloquear, para cada nodo, el valor de las coordenadas, el radio o el rio, de modo que al modificar uno de estos datos en un nodo anterior, el reajuste automático del eje no cambie los datos bloqueados:
Si el ángulo obtenido en un nodo no coincide con el ángulo del rio (± la holgura) el programa muestra estos valores bajo el nodo afectado.
Al modificar un nodo, solamente se recalcula el eje actual. Al finalizar las modificaciones es preciso realizar un cálculo para que se puedan resolver todas las dependencias entre ejes.
Diseño de la rasante. Tubos de sección circular y pozos. Una vez declarado el eje como de tipo tubería, el menú de RASANTES presenta ciertas particularidades propias para este tipo de obra lineal, además de las características habituales. Por ejemplo, en la banderola de los vértices sin acuerdo aparece también el ángulo real de los codos. La rasante marca la traza de la generatriz más baja de la tubería (aquella por la que discurriría el último hilo de agua) en un perfil longitudinal. La definición de rasantes se realiza de modo idéntico al seguido para carreteras, con o sin los correspondientes acuerdos verticales. De nuevo pueden resultar muy útiles aquí las opciones de enganche a vértice o los botones [V] para conectar los sucesivos tramos, formando puntos angulosos.
El programa también ofrece la posibilidad de definir la pendiente de una rasante, por el ángulo que forma con la rasante anterior, mediante el botón [Áng] situado en la parte inferior derecha. El botón [Por pozo] permite calcular para el dato de rasante actual las coordenadas PK1,Z1 donde el dato de rasante anterior corta al pozo inmediatamente posterior.
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Así, por ejemplo, si previamente se han definido los pozos a lo largo del longitudinal en los PK’s correspondientes, cuando se está definiendo una alineación de rasante y al definir la segunda alineación se utiliza la opción [Por pozo], el programa calcula las coordenadas del PK1, Z1 de esta segunda alineación de rasante.
A diferencia de lo que ocurre en el caso de carreteras, en la definición de rasantes de tuberías aparecen frecuentemente tramos verticales o resaltos. Para definirlos puede darse, por ejemplo, el vértice anterior y dejar pulsado el botón [V] adyacence al campo donde se puede definir la pendiente (en ningún caso deben darse rasantes verticales para un idéntico PK variando la cota). De esta manera se consigue un tramo de rasante con pendiente de 90º.
Cuando el eje en planta está definido en modo tubo, el programa permite generar las rasantes utilizando los PK’s y cotas de los nodos declarados en planta a través de la opción Rasante desde planta disponible en el menú [ÚTILES]. Si se desea visualizar en esta pantalla los codos declarados en PLANTA, entonces debe estar activa la opción Codos de las opciones de visualización accesibles desde el menú vertical. Al activarla, se mostrarán con un círculo amarillo dichos codos siempre que su ángulo sea igual o superior al ángulo mínimo indicado en dicha opción.
NOTAS __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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Definición de pozos. A través del menú desplegable situado encima del navegador de alineaciones, se puede pasar al menú de [POZOS]. Los pozos (de registro, , etc.) suelen disponerse en los cambios de alineación y/o de pendiente de la tubería, coincidiendo con tramos de rasante vertical. El pozo actual aparecerá en pantalla en color amarillo, en tanto que los restantes pozos se representan con color blanco.
El botón [ÚTILES] da a una serie de herramientas muy prácticas para el diseño de pozos: •
Rasantes por fondo de pozos: Crea una rasante trazando las alineaciones por el fondo de los pozos ya definidos.
•
Pozos en vértices: Esta opción crea de forma automática un pozo en cada uno de los nodos del eje en planta aunque se conserve el azimut (caso de, por ejemplo, un manguito sin holgura y radio mínimo 0) y al comienzo y final del mismo. El eje en planta puede estar formado por alineaciones rectas o por alineaciones circulares.
•
Ajustar a saltos verticales: Ajusta los PK’s de los pozos que estén muy próximos a rasantes verticales haciendo coincidir el PK.
•
Ordenar: Reordena los pozos según su PK.
•
Renumerar: Los pozos se numeran de nuevo en orden creciente de PKs.
•
Insertar pozos equidistantes: Permite insertar entre el pozo actual y el anterior un número determinado de pozos equidistantes.
Cada pozo vendrá definido por una serie de datos: •
Número de orden en la lista, que se adjudica de modo automático (1, 2,…).
•
Nombre para el pozo que aparecerá en los correspondientes listados y planos (por defecto, P1, P2,…). El programa ofrece la posibilidad de dar un nombre de base y el número para el primer pozo. Estos valores serán utilizados por las opciones [Añadir pozo], [Insertar pozo] y [ÚTILES] ----- Renumerar para componer de forma automática los nombres de los pozos.
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•
PK de situación del pozo, dado de modo gráfico (con o sin enganche), o numérico. Es posible dar simultáneamente el PK y la cota del pozo de forma gráfica si se selecciona la opción PK, dZ Boca situada al lado del selector de modo, lo que puede resultar muy útil en determinados casos.
Es posible definir los PK’s de los POZOS y de los TUBOS haciendo clic en su posición en planta. Para ello basta con desplegar desde cualquier submenú de ALZADO la vista de RASANTES pulsando sobre [Ras] en el menú vertical, después pulsar sobre el botón [DATOS] de esta vista para desplegar el cuadro de diálogo de RASANTES y cambiar a POZOS o TUBOS, desde donde el PK queda fijado al picar en la ventana general de la planta su posición. •
Cota de la boca del pozo, que puede darse relativa al terreno, relativa a la rasante o de forma absoluta.
•
Solera o profundidad del pozo, que también se puede dar medida desde la superficie del terreno o desde la rasante más baja.
•
Tipo: Característica o dato que identifica al pozo y que también se representará en los planos.
•
Descripción: Otro comentario alfanumérico para los planos.
Esta definición de pozos puede salvarse en un archivo del tipo .pzt y se incluye directamente, sin más que salir del menú, en el archivo de definición de alzado .vol correspondiente. Al cargar, en un proyecto, un archivo .vol que contenga definición de pozos o tubos, el menú de ALZADO toma la forma correspondiente a un proyecto de tuberías. En el menú de LISTADOS es posible obtener el listado pozos.res que muestra (para cada pozo) su nombre y descripción, PK, cota de la boca, cota de la solera y cota de la rasante a la entrada y a la salida.
NOTAS __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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Definición de tubos. A través del menú desplegable situado encima del navegador de alineaciones, se puede pasar al menú de [TUBOS]. Los tramos de tubo siguen la rasante definida y contienen la siguiente información:
•
Número de orden en la lista, que se adjudica de modo automático (1, 2,…).
•
PK de comienzo dado de modo gráfico (con o sin enganche) o numérico (introducido por teclado). El programa toma como PK final el de la obra, salvo que se defina un tramo de tubo de diferentes características, en cuyo caso el PK final del tubo será el PK de inicio del siguiente. Es posible seleccionar el PK de manera gráfica haciendo clic sobre su posición en planta de la forma en que se ha descrito en el apartado de definición de pozos.
•
Material del tubo, que aparecerá rotulado en los planos de planta y longitudinal.
•
Diámetro interior del tubo en milímetros (tubo de la izquierda y tubo de la derecha). Si hay un solo tubo, se utilizará el de la derecha.
•
Espesor de las paredes del tubo en milímetros (para 2 tubos). Si hay uno solo, se utilizará el dato de la derecha.
•
Tipo: Características del tubo, para planos de planta y longitudinal.
•
Descripción del tubo.
El tubo actual aparecerá en pantalla en color amarillo, en tanto que los restantes tubos se representan con color blanco. La definición de todos los tubos se puede guardar y cargar en un archivo del tipo .tbt, aunque no es un paso necesario pues se incluye directamente, sin más que salir del menú, en el archivo de definición de alzado .vol correspondiente. Al cargar en un proyecto un archivo .vol que contenga definición de pozos o tubos, el menú de ALZADO toma la forma correspondiente a un proyecto de tuberías. Las opciones [Cargar1] y [Guardar1] permiten salvar o recuperar, en archivos de extensión .1tb, los diámetros, espesores, materiales, tipos y la descripción, del tubo actual (en lugar del conjunto de todos los tubos).
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Diseño de la sección transversal. Declarar eje de tipo tubería. Para que un eje sea reconocido por el programa como de tipo tubería, es necesario indicárselo en ALZADO ------ TIPO ----- [TUBERÍAS]. Esto provoca que tanto el cuadro de diálogo de definición de RASANTES como el de ALZADO presenten el aspecto apropiado para este tipo de ejes:
La mayoría de opciones del menú ALZADO son comunes a las usadas en un eje convencional, por lo que aquí sólo se describen las específicas de este tipo de ejes.
Tubería en zanja. Desde el menú [ZANJA/APOYO] es posible definir la geometría de la sección en el caso de que se trate de una tubería enterrada. El correspondiente modelo muestra la definición de sección tipo de una tubería enterrada con sus parámetros, que deberán introducirse en el menú flotante. En general, la zanja consta de una zona de protección y una zona de cubrición o zanja propiamente dicha. Luego, si es necesario definir una prezanja, se completará la información en el menú de [PREZANJA], que es similar al de [DESMONTE] de un eje convencional. En el cuadro de diálogo se debe de establecer el número de tubos (1 ó 2) así como el tipo de sección (simétrica o asimétrica).
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ZONA DE PROTECCIÓN.
Para la zona de protección es posible establecer los siguientes parámetros: •
Altura desde la rasante hasta el fondo de la excavación (h).
•
Altura de la rasante sobre el punto bajo interior del tubo (dZ), lo cual permite independizar la rasante real del tubo de la rasante diseñada.
•
En caso de dos tubos, distancia de la generatriz inferior del interior del tubo izquierdo hasta el fondo de la excavación (hi).
•
Semiancho derecho de solera de la excavación (Wd).
•
Semiancho izquierdo de la solera de la excavación (Wi).
•
Vectores de protección, que definen la pared de la excavación en la zona de protección. Es imprescindible que este vector tenga algún dato, si no se tratará de una tubería apoyada. La altura total del vector define la altura de la zona de protección. Este vector también se puede declarar desde ALZADO ---- [VECTORES].
•
En caso de dos tubos, distancia de los tubos al eje (di y dd).
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En la siguiente ilustración se observan los parámetros a utilizar para usar dos tubos y el resultado en una típica conducción con dos elementos:
ZONA DE CUBRICIÓN.
En la zona de cubrición (que consta de zanja y prezanja) se define: •
Vectores de cubrición: Comienza donde acaba el vector de protección y en su definición deberá tener altura suficiente, superior al máximo tolerable. No es imprescindible que este vector tenga algún dato, usándose entonces directamente la prezanja. Este vector también se puede declarar desde ALZADO ------ [VECTORES].
•
Recubrimiento mínimo: En la zona de la zanja, es el mínimo espesor de recubrimiento por encima de la zona de protección, tanto en desmonte como en terraplén. Este recubrimiento mínimo es el punto de control desmonte/terraplén, de modo que si está por encima del nivel del terreno, se añade una berma en terraplén BT y se terraplena con cierto talud. En caso contrario, se continúa con la zanja (según la altura máxima y el máximo tolerable).
•
Altura máxima (H): Se mide desde el fondo de la excavación y debe ser mayor que la suma del vector de protección y el recubrimiento mínimo.
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•
Máximo tolerable (evitar prezanja): Medido desde el fondo de la excavación, indica el margen existente dentro del cual no se hará desmonte. Siempre será mayor, obviamente, que la altura máxima. De esta forma, si el terreno está por debajo del máximo tolerable no se hace prezanja y se hace cubrición hasta el terreno, y si el terreno está por encima del máximo tolerable se hace prezanja a partir de la altura máxima.
•
Peralte recub. en terraplén (%): Peralte del recubrimiento en terraplén para favorecer la evacuación del agua superficial. Este peralte se aplica en ambos lados, aunque sólo uno de los lados esté en terraplén.
Si el nivel del terreno es mayor que la altura máxima (H), la excavación finaliza a la altura del terreno. Pero si el nivel del terreno pasa por encima de la altura máxima (H) pero se mantiene bajo el máximo tolerable, se culmina igualmente la excavación a la altura del terreno:
Si el nivel del terreno sobrepasa al máximo tolerable, será necesaria la realización de una prezanja a partir de la altura máxima y el correspondiente desmonte, interrumpiéndose el vector zanja con una berma BD y la sección definida en el menú [PREZANJA] a partir de dicha berma:
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En caso de terraplén la berma tiene valor BT y a partir de ella se añade la sección definida en el menú de [TERRAPLÉN]. Se permite introducir en caso de terraplén un valor negativo de la berma. Entonces se traza desde este punto más cercano al eje con el segmento más alto del vector terraplén hasta donde corta al vector protección y se elimina el pico de relleno de protección que está por encima de este segmento. En la intersección de este segmento con el vector de protección se vuelve a determinar si hay que aplicar desmonte o terraplén.
RELLENOS DE ZANJA. Este menú permite definir los elementos de relleno en los que se descompone la zanja para su cubicación. El correspondiente menú flotante permite introducir los parámetros, según un modelo:
Los parámetros a definir son: •
Ancho de entibación (AE): Representa el ancho de entibación medido como espesor sobre la pared de la excavación. En el caso de paredes autosostenibles, este valor puede ser cero. Si se marca la casilla Hasta T.N. entonces en secciones en terraplén, la entibación sube solamente hasta la superficie del terreno natural. La entibación sólo se ejecutará si la altura de la zanja es superior a la indicada en alto mínimo. Esto evita que, en aquellos tramos en los que la zanja no sea muy profunda y por tanto no sea necesario entibar, el programa lo tenga en consideración sin necesidad de que el tenga que tramificar dicha entibación.
•
Hormigón de limpieza (HDL): Espesor del hormigón de limpieza: creará una superficie paralela al fondo de la zanja al espesor indicado y hacia arriba.
•
Ancho (A): Es la anchura de la cama o pieza de apoyo del tubo. Esta anchura puede ser mayor que la excavación, con lo que se extrapolan las dimensiones de esta pieza hasta rellenar la anchura nominal de la excavación. Para una cubicación correcta, siempre deberá existir esta pieza. En caso de que no haya una cama de hormigón como tal, daremos una anchura y un ángulo suficientes para que se asimile como tal ese relleno de protección único.
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•
Alto (H): Altura de la cama o pieza de apoyo.
•
alfa: Ángulo de cierre de la cama desde el eje del tubo (positivo en sentido antihorario), que marca los riñones. Si la altura H cubre totalmente al tubo, no tiene sentido este ángulo. Si la altura H supera la altura del eje del tubo, la pieza se descompone en dos partes (a efectos de medición), superior e inferior.
•
Espesor P1, Espesor P2 y Espesor P3: Son los espesores de los distintos materiales del relleno de protección. Se puede utilizar el relleno P1 aunque no se haya definido el taco de apoyo del tubo. Podría rellenarse toda la zanja con el taco de soporte del tubo o con el relleno P1 o el P2 o el P3 o cualquier combinación de ellos. Se ite que la suma de los rellenos de protección (P1+P2) alcance un valor mayor o igual a la altura prevista para la zona de protección. En este caso el programa reduce la altura de P2 para que la suma P1+P2 sea igual a la altura de la zona de protección.
•
Espesor de reposición: Da el espesor del material de reposición paralelo a la superficie del terreno. Se iten hasta 3 niveles de diferentes materiales de reposición.
•
Espesor C1, Espesor C2 y Espesor C3: Son los espesores del relleno de cubrición y permiten la descomposición en tres alturas de otros tantos materiales. La altura C1 deberá darse hasta el comienzo de la prezanja, dado que deberán quedar completamente definidos los límites de forma que en las mediciones aparezcan perfectamente cubicados los rellenos de zanja y prezanja.
•
Bombeo para el relleno de protección (BP): Afecta también si existen rellenos de cubrición 1 y 2.
•
Bombeo para el relleno de cubrición (BC): Afecta al relleno de reposición si existe.
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Tubería apoyada. El correspondiente modelo indica los parámetros de dimensionamiento en el caso de que la tubería se disponga apoyada. En el menú de [ZANJA] el vector de protección ha de estar vacío para que se considere la tubería como apoyada. En los menús de [ZANJA/APOYO] y [RELLENOS] han de consignarse los siguientes parámetros: •
Altura de la generatriz interior inferior del tubo (h).
•
Ángulo de cierre de la cama, desde el eje del tubo, positivo en sentido antihorario, y que marca los riñones (alfa).
•
Anchura de la solera del hormigón de limpieza (W).
•
Bermas en desmonte y en terraplén (BD y BT).
•
Ancho de la cama o pieza de apoyo (A).
•
Altura de la misma que llega, al menos, hasta la generatriz inferior del tubo (H).
•
Espesor del hormigón de limpieza (HDL).
NOTAS __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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Datos de tuberías. Si la pendiente de trazado es muy fuerte, existirá cierto error en la utilización de los datos en función de que la altura se mida teniendo en cuenta la normal al terreno o no. Para ello el programa ofrece la manera de seleccionar la opción más correcta.
SECCIÓN DEL TUBO EN PERFILES TRANSVERSALES. •
Sección real, según la pendiente: En caso de fuerte pendiente el tubo aparecerá en la sección deformado según el eje vertical, según el corte con el tubo del plano vertical que genera el perfil trasversal. Esta opción es la opción por defecto, por ser la más realista y dar mediciones más exactas.
•
Circular: Si se selecciona esta opción, los perfiles mostrarán la sección del tubo con geometría circular. Es aconsejable su uso en el caso de que las deformaciones sean muy grandes debido a elevadas pendientes, aunque es menos realista.
DATOS DE ALTURAS Y ESPESORES. Estos datos hacen referencia, en el menú de [ZANJA/APOYO], a los valores de h, dY de los vectores de protección y zanja así como al recubrimiento mínimo, altura máxima, máximo tolerable y, en el menú de [RELLENOS], hace referencia a los valores de Alto H, HDL, P1, P2, espesor de reposición, C1 y C2. Se ofrecen dos posibilidades: •
Medidos en vertical: Aparecerán en el perfil trasversal con la misma magnitud con la que se han introducido. Es la opción por defecto.
•
Medidos en perpendicular a la pendiente: En el caso de fuertes pendientes es más coherente pues mantiene los espesores en el plano del tubo.
GEOMETRÍA DEL TUBO. Para cada sección tipo (S.T.), el tubo puede ser: •
Circular: El diámetro y espesor serán los definidos en el menú de [RASANTES].
•
Vectorial: En este caso hay que introducir el número de tubo. Este número hace referencia a una lista de tubos vectoriales, definidos en el menú de [TUBOS VECTORIAL]. En el caso de dos tubos, es posible asociar una geometría diferente a cada uno. Se iten transiciones entre secciones tipo con diferentes tubos vectoriales. Las transiciones deberían realizarse entre secciones de geometría similar con el mismo número de puntos en cada vector de los que componen las superficies de los tubos.
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Tubos vectoriales. Este menú permite definir una serie de tubos de forma parecida a los túneles. En este caso la definición es siempre vectorial, pero puede partirse de dos diferentes patrones: tubos elípticos (incluidos circulares) y tubos rectangulares (marcos, cajones...). En los patrones de definen los diámetros o los lados y el espesor (en mm).
A partir del patrón seleccionado con [Copiar patrón] se puede [EDITAR] la geometría para añadir los detalles. Las geometrías se construyen con cuatro superficies: • • • •
Base Tapa Base Tapa
de de de de
la la la la
cara cara cara cara
interior del tubo. interior del tubo. exterior del tubo. exterior del tubo.
A los puntos de las cuatro superficies que definen el tubo se les añade un código al objeto de poder representar cualquier punto característico de la sección del tubo. Las coordenadas son relativas a la rasante (eje en alzado). Por defecto la rasante está en el centro de la base de la cara interior del tubo (0.0,0.0). NOTAS __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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Camino de servicio. Mediante esta opción es posible definir un camino de servicio anexo a uno de los lados de la zanja:
El camino de servicio solamente puede generarse a la izquierda o a la derecha (opción por defecto) de la zanja y siempre activando la casilla Generar camino de servicio. Los demás valores que se necesitan para su generación pueden deducirse del modelo que acompaña el menú.
Acopios. Desde este menú se puede crear una sección tipo con el ancho requerido para apilar los materiales de excavación de la zanja y desbroce.
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Se puede definir para una misma sección tipo acopios de tierras por un lado y camino de servicio por el lado contrario. En este caso, no se ejecuta el acopio de vegetal.
Tablas de cubicación, planos y listados específicos de proyectos de tuberías. Tablas de cubicación. La tabla de cubicaciones a usar en el caso de tuberías es la ISPOL6T.dar (o la ISPOL6T2.dar, el programa escoge la adecuada) que se carga automáticamente en lugar de la ISPOL3.dar. En la sección de TUBERÍAS se generan las superficies de relleno: • • • •
Hormigón de sustentación del tubo. Relleno de protección. Relleno de cubrición. Reposición.
Por ello se usan 6 tipos de línea en las secciones de tuberías enterradas, para separar los distintos componentes del relleno: L121, L122, L123, L124, L125, L126. También aparecerá (si se define), una línea de reposición (L155) debido a que ésta puede no coincidir con la superficie del terreno cuando se define un bombeo circular en la cubrición. Las tablas de mediciones consideran incluso los rellenos de falso túnel y excavación de zapatas de falso túnel en el caso de llevar la tubería por el interior de un falso túnel. NOTAS __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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*
PERFIL ----------0.000
*
*
MEDICIONES DE LOS PERFILES TRANSVERSALES* * * ===================================================
MATERIAL AREA PERFIL --------------------TERRAPLEN 8.062 VEGETAL_TOTAL 6.154 CUBRICION_1 10.080 PROTECCION_3 24.360 VEGETAL_PREZAN 0.432
10.000
TERRAPLEN VEGETAL_TOTAL CUBRICION_1 PROTECCION_3 VEGETAL_PREZAN
20.000
30.000
VOL. PARCIAL VOL. ACUMUL. MATERIAL AREA ..... ------------------------------------------0.00 0.0 D_TIERRA 8.562 0.00 0.0 HOR_LIMPIEZA 2.313 0.00 0.0 CUBRICION_3 0.432 0.00 0.0 VEGETAL_ZANJA 5.722 0.00 0.0 EXC_ZANJA 8.562
0.781 7.376 10.080 24.360 1.205
44.22 67.65 100.80 243.60 8.18
44.2 67.7 100.8 243.6 8.2
D_TIERRA HOR_LIMPIEZA CUBRICION_3 VEGETAL_ZANJA EXC_ZANJA
23.170 2.313 1.205 6.171 23.170
TERRAPLEN 1.944 VEGETAL_TOTAL 7.966 CUBRICION_1 10.080 PROTECCION_3 24.360 VEGETAL_PREZAN 2.910 EXC_PREZANJA
13.63 76.71 100.80 243.60 20.58 4.223
57.8 144.4 201.6 487.2 28.8
D_TIERRA HOR_LIMPIEZA CUBRICION_3 VEGETAL_ZANJA EXC_ZANJA 21.11
25.041 2.313 7.133 5.056 20.818 21.1
TERRAPLEN 1.343 VEGETAL_TOTAL 8.256 CUBRICION_1 10.080 PROTECCION_3 24.360 VEGETAL_PREZAN 3.386 EXC_PREZANJA
16.44 81.11 100.80 243.60 31.48 6.255
74.3 225.5 302.4 730.8 60.2
D_TIERRA HOR_LIMPIEZA CUBRICION_3 VEGETAL_ZANJA EXC_ZANJA 52.39
28.650 2.313 9.641 4.870 22.395 73.5
............................ ............................
*
*
*
RESUMEN
=================================================== DE VOLUMENES TOTALES * * * ===================================================
MATERIAL -------------TERRAPLEN D_TIERRA VEGETAL_TOTAL ENTIBACION HOR_LIMPIEZA TUBO REPOSICION CUBRICION_1 CUBRICION_3 PROTECCION_3 VEGETAL_ZANJA VEGETAL_PREZAN EXC_ZANJA EXC_PREZANJA
VOLUMEN ---------------1621.594 33825.813 11266.975 532.038 2760.564 6991.810 0.013 13437.904 4236.832 28700.870 8656.692 2610.283 32199.203 1626.617
Planos. De cara a la rotulación de los ejes en planta, el programa ofrece en su librería tablas .dip para uso específico en tuberías, como son el codos.ali (que rotula PK y ángulos de los codos) y el codos2.ali, que rotula los nombres de los conectores aplicados en cada nodo de la red (codo 45, manguito, etc.). Se recuerda al que estos nombres pueden definirse en una tabla de diseño de planta para tuberías como la codos.dip. También existen ficheros específicos para la representación en planta del tubo y los pozos, como por ejemplo: tuberias.lil, tuberia2.lil, tuberia3.lil (ángulo real), tuberia3p.lil (ángulo en planta), tuberia3c.lil (ángulo del conector), tuberia4.lil (ángulo real), tuberia4p.lil (ángulo en planta), tuberia4c.lil (ángulo del conector) y tuberias4i.lil (para doble tubo).
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Así mismo existen plantillas de planos para longitudinales específicas para la representación del perfil longitudinal: ISP20.gui, ISP22.gui, ISP22b.gui, tubos3.gui, tubos4.gui, tubos5.gui y tubos6.gui.
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Listados. En el menú LISTADOS hay una sección específica para proyectos de tuberías, y que permiten obtener características de los rios, superficies de entibación, inventarios de tubos y de pozos,...
NOTAS. __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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Practicas.
EJEMPLOS ISTRAM® SEMINARIO DE TUBERIAS Objetivos: - Diseñar en planta varios ejes de tuberías. - Crear un eje de tubería sobre la cartografía abrilgrande.edm, con una rasante apropiada, insertando un pozo en cada nodo del trazado en planta, y definir un diámetro y espesor constante a lo largo del trazado.
Práctica 1. EJE EN PLANTA. 1.- Cargar el archivo abrilgrande.edm y sobre él definir la planta del primer eje. Para ello se seguirá el modelo propuesto en la figura 1.1, con una restricción de la longitud del tubo de 20m, compuesto por 4 nodos. En el segundo nodo insertar un conector tipo Codo 90, en el tercer nodo insertar un conector tipo Libre, y en el cuarto nodo insertar un conector tipo T 90. 2.- Definir un segundo eje que parta del nodo 2 del primer eje y que este compuesto por 3 nodos. El primer nodo llevará un conector tipo Codo 90. En el resto de nodos insertar conectores tipo Libre. 3.- Salvar el resultado.
Práctica 2. RASANTE. 1.- Cortar perfiles del terreno desde el menú REP.Y PERFIL, TRASVERSALES. 2.- Insertar pozos en todos los nodos de la geometría de planta, definiendo las dimensiones de la cabeza y el fondo de estos. 3.- Crear una rasante que pase por los pozos de resalto creados, añadiendo en estos alineaciones de rasantes verticales. 4.- Definir la geometría de un único tubo de 400mm de diámetro y 50mm de espesor.
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Práctica 3. ALZADO 1.- Definir la sección tipo (ZANJA/APOYO; SECCIÓN TIPO) según la figura.1.2.
CÁLCULO DEL EJE Y MANEJO DE RESULTADOS OBTENIDOS 1.- Calcular el proyecto. 2.- Editar el archivo de perfiles resultado: ISPOLn.per 3.- Obtener listados. 4.- Crear *.edm de la planta dibujando los ejes de las tuberias (TUBERIA2.lil), y los taludes de la zanja/prezanja asociados (LBT.lil). 5.- Visualizar el eje calculado en 3D.
Fig. 1.1: EJE EN PLANTA
Eje 2
Eje 1
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Fig. 1.2: SECCIÓN TRANSVERSAL (Dimensiones en metros)
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GUIÓN SEMINARIO ISTRAM® TUBERÍAS: Saneamiento y distribución. El objetivo de este seminario es que los asistentes conozcan las posibilidades del programa para ejecutar proyectos de tuberías tanto apoyadas como enterradas, desde el diseño en planta hasta la obtención de resultados. Tuberías enterradas y apoyadas. Introducción. Diseño del eje en planta. ¾ Empleo de los diversos tipos de alineaciones específicas para conducciones y forma de introducirlas en el programa. ¾ Diseño de nudos. Tipología de conexiones (codos, T, manguitos,…). ¾ Obtención de listados de alineaciones en planta. Replanteo y perfiles. ¾ Selección de superficies de corte de los perfiles transversales. Rasantes, pozos y tubos. ¾ Diseño de rasantes y pozos. ¾ Condicionamiento de la rasante a los pozos. ¾ Diseño de tubos paramétricos: diámetros y espesores. Definición de la sección transversal. ¾ Sección tipo zanja. Zona de protección y de cubrición. ¾ Sección tipo apoyo. ¾ Rellenos y hormigón de limpieza. ¾ Diseño de tubos vectoriales. ¾ Camino de servicio. ¾ Acopios. Cálculo de la obra y obtención de resultados. ¾ Tablas específicas de cubicación. ¾ Dibujo de planos de planta, perfil longitudinal y transversales. ¾ Listados de geometría y de mediciones específicos.
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ESQUEMA DE FICHEROS. PROYECTO OBRA LINEAL.
Fase de …
Menú de …
Fichero de …
Planta……………..…> PLANTA………......* .cej (uno por proyecto). Perf. Transversales….> REP. y PERFIL. ..…*. per (uno por EJE). Perf. Longitudinal…..> RASANTES ….….*. vol (uno por EJE). Sección Transversal…> ALZADO
↓ Fichero Índice................*.pol (uno por proyecto). Contiene únicamente los nombres de los ficheros asociados a cada proyecto. No contiene datos de proyecto.
Ejemplo de estructura de ficheros de un proyecto ISTRAM®:
Proyecto.pol
Planta.cej Perf 1.per Perf 2.per Perf 3.per …… …… …… PerfN.per
Eje 1.vol Eje 2.vol Eje 3.vol …… …… …… EjeN.vol
Metodología de “salvado” de ficheros: 1. Planta: salvar el *.cej
Asocio índice
2. Perfiles transversales del terreno
salvar el *.pol generación automática ficheros PERF”n”.per (autosalvado). Asocio índice
3. Rasante y sección transversal: salvar los *.vol (menú alzado). Salvar el *.pol
Asocio índice
Salvar el *.pol
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SANEAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN. TUBERÍAS. Generalidades. ............................................................................................................ 6 Redes.......................................................................................................................... 6 Diseño geométrico de redes. ............................................................................ 6 Tablas de componentes. ..................................................................................... 6 Entorno de diseño. ................................................................................................ 6 Diseño de la planta. .................................................................................................. 7 Diseño de la planta con el menú convencional.......................................... 7 Diseño de la planta con el menú específico de tuberías. ....................... 8 Diseño de la rasante. Tubos de sección circular y pozos. ....................... 11 Definición de pozos............................................................................................. 13 Definición de tubos. ............................................................................................ 15 Diseño de la sección transversal. ...................................................................... 16 Declarar eje de tipo tubería. ........................................................................... 16 Tubería en zanja. ................................................................................................. 16 ZONA DE PROTECCIÓN................................................................................. 17 ZONA DE CUBRICIÓN. ................................................................................... 18 RELLENOS DE ZANJA. .................................................................................... 20 Tubería apoyada. ................................................................................................. 22 Datos de tuberías. ............................................................................................... 23 Tubos vectoriales................................................................................................. 24 Camino de servicio.............................................................................................. 25 Acopios. ................................................................................................................... 25 Tablas de cubicación, planos y listados específicos de proyectos de tuberías. ...................................................................................................................... 26 Tablas de cubicación. ......................................................................................... 26 Planos....................................................................................................................... 27 Listados. .................................................................................................................. 29 Practicas...................................................................................................................... 30
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Generalidades. Redes. Una red, en su concepción topológica, está formada por los siguientes elementos descritos geométricamente y relacionados entre sí: • • •
•
Puntos, que son entidades geométricas puntuales (X,Y,Z). Vértices, que son puntos que forman parte de un arco. Nodos, que en realidad son tipos particulares de vértice y que pueden ser: o El vértice de conexión de tres o más arcos. o El vértice de conexión de dos arcos distintos. o Un extremo de arco. Arcos, que son entidades lineales que pasan por vértices.
Estos objetos son creados o modificados por herramientas de tipo CAD. Sus datos son almacenados en estructuras organizadas de datos sobre archivos y/o en bases de datos.
Diseño geométrico de redes. Una red se puede definir a partir de un dibujo formado por polilíneas, que a su vez puede ser importado de dibujos creados en otros programas, convertido desde un dibujo en nuestro CAD general, o definido en el entorno de trabajo de diseño geométrico de redes. En el entorno de trabajo de definición geométrica de redes se cuenta con herramientas para la creación de puntos, arcos,..., disponiendo de ayudas geométricas y restricciones que van guiando al en la creación y modificación de una estructura geométrica, topológicamente coherente y compatible con las restricciones geométricas de los componentes físicos utilizados. También permite la modificación de los objetos existentes durante su creación y después, en ediciones y modificaciones posteriores.
Tablas de componentes. Las tablas de componentes son estructuras de datos que definen las propiedades (geométricas o de otro tipo) de cada uno de los objetos o componentes disponibles para crear una red. Cada componente tiene unas propiedades y limitaciones geométricas que lo caracterizan. En el diseño de una red física utilizamos como básicos los componentes lineales o arcos (tubos, cunetas, canales,...) y como nodos los conectores o rios (codo, te, pozo,...).
Entorno de diseño. Un entorno como el diseño de planta de ISTRAM®/ISPOL® parece innecesariamente complicado para diseñar redes. Algo más próximo a la creación de una polilínea parece más adecuado. Además, sería conveniente disponer de una herramienta que permita crear un arco picando el primer punto de un arco e, inmediatamente, poder visualizar como eco el arco de mínimo radio aceptable a derecha e izquierda y el segmento de goma hasta que se pica el segundo vértice. Una vez picado, el eco debe cambiar para que se introduzca un punto intermedio que determine el radio a aplicar en el arco. Cuando es el segundo arco, el eco debe mostrar los ángulos de cobertura para cada rio disponible, utilizando como azimut de salida el fin del anterior más la holgura (90 grados +/- holgura, 120+/- H,...) para que el vea el ámbito disponible para cada rio. La referencia a objetos en la
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Seminario Tuberías. Saneamiento y Distribución cartografía, además, es muy importante para trazar un tramo paralelo a un borde de acera a cierta distancia y a cierta profundidad, etc.
Diseño de la planta. Para el diseño del eje en planta se dispone de dos opciones: usar el menú convencional o el menú específico de tuberías. En cualquier caso, el objetivo es el mismo: obtener el arhcivo .cej con el diseño de los ejes en planta.
Diseño de la planta con el menú convencional. En este caso se usa el mismo menú de diseño en planta que para el caso de ejes de carretera y ferroviaros, con la particularidad de que los diferentes tramos de tuberías se pueden definir según sucesivas alineaciones unidas directamente (sin curvas de acuerdo horizontal, evidentemente). Se debe, por tanto, ignorar el mensaje de error relativo a los puntos angulosos que detecta el programa. Puede ser útil en esta fase el enganche a vértice anterior [V] para conectar las alineaciones.
En el diseño del trazado en planta de las zanjas que alojarán las tuberías, no es usual utilizar radios, así es que el diseño puede consistir en una serie de alineaciones rectas. NOTAS __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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Diseño de la planta con el menú específico de tuberías. En la ventana flotante de PLANTA se dispone una casilla de verificación, Tubo. Si se activa se despliega una nueva ventana para la definición del eje en planta para tuberías.
Se recuerda al la posibilidad de transformar ejes en planta definidos de manera convencional a modo Tubo desde el menú vertical de PLANTA --- [UTILIDADES] --Convertir eje a tubo. Varias de las opciones que aparecen en este menú se corresponden con el menú de diseño en planta convencional, por lo que sólo se describen a continuación aquellas específicas de este tipo de proyectos. •
Radio mínimo: Se considera a efectos de diseño que los tubos se pueden doblar sin bajar de este valor, es decir, el tubo no puede tener un radio inferior al indicado en este campo. Se puede seleccionar un radio mínimo diferente para cada una de las alineaciones. Por defecto, al añadir la alineación, se toma como radio mínimo el del eje. En el modo Tubo, se puede seleccionar un radio mínimo diferente para cada alineación. Por defecto al añadir la alineación se toma como radio mínimo el del eje. Si se utiliza un radio mínimo de 0.0, el tubo se coloca sin radio de giro y forzado al ángulo del codo con su holgura.
•
Longitud tubo: Permite definir una longitud del tubo en planta para que al ir definiendo los sucesivos nodos que forman las alineaciones del eje sean obligatoriamente de esa longitud ó múltiplos de ésta. Si se activa la casilla L3D, entonces las longitudes de los tubos se miden en dimensión real teniendo en cuenta las pendientes.
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•
Tabla de codos: Puede asociarse a cada eje una tabla de diseño (.dip) especificas para tuberías. Estas tablas contienen para cada codo o conector, su ángulo nominal y un valor para la holgura isible, además del nombre que aparecerá en el menú. Se incluye en la librería la tabla CODOS.dip que contiene los mismos datos que se cargan por defecto cuando no se ha seleccionado ninguna tabla:
# TADISCOD : TABLA DE DISEÑO PARA CODOS ###################################################################### # Fichero: CODOS.dip : Libreria de Codos para ejes de tuberias # #--------------------------------------------------------------------# # Version # # --- --- -----------------------------------------------------------# ver 826 #--------------------------------------------------------------------# # CODOS Y CONECTORES # # ANGULO HOLGURA NOMBRE # # - ------ ------- ----------# C 0.00 1.0 Manguito 0 C 0.00 1.0 T 0 C 11.25 1.0 Codo 11.25 C 22.50 1.0 Codo 22.50 C 45.00 1.0 Codo 45 C 90.00 1.0 Codo 90 C 90.00 1.0 T 90 #--------------------------------------------------------------------# FIN # ######################################################################
Si se desea que al añadir una alineación se copie el codo anterior para evitar tener que introducirlo de nuevo, entonces se debe activar la opción Al añadir, copiar el codo anterior de las OPCIONES del menú vertical de PLANTA.
En este menú de alineaciones aparece una línea para cada nodo con los siguientes datos (se permite variar el número de datos visibles en el cuadro de dialogo entre 2 y 20 nodos): N
Número de nodo dentro del eje.
X, Y
Coordenadas en planta del nodo. También se pueden asignar coordenadas a un nodo dando como referencia el número del eje y del nodo de un eje definido anteriormente, y en este caso el programa calcula automáticamente las coordenadas X,Y. Al modificar las coordenadas, radio, radio mínimo o conector de cualquier alineación, el programa reajusta todo el trazado a partir de ella, teniendo en cuenta las limitaciones de los conectores. También reajusta todos los ejes posteriores.
Z
Cota del nodo (permite, por tanto, ir definiendo la rasante desde la planta). Si no se declara ningún valor, entonces las cotas se declararán desde el menú RASANTES. Estos valores de Z guardan y recuperan de los archivos .cej.
Prof.
Profundidad. Cuando se trabaja con un enganche (por ejemplo, a superficie), el valor de Z que se pasa al nodo se obtiene utilizando la profundidad prefijada.
R
Radio del tubo. El programa puede calcularlo automáticamente siempre que se utilice un tipo de conector. También puede ser dato de entrada si la alineación no está condicionada por un conector, sino que es libre, siempre respetando el radio mínimo.
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CONECTOR
Las tablas de componentes son estructuras de datos que definen propiedades (geométricas ó de otro tipo) de cada uno de los objetos o componentes disponibles para crear una red. Cada componente tiene unas propiedades y limitaciones geométricas que lo caracterizan.
El conector del punto anterior fija el azimut de salida del nuevo. En el diseño de una red física se utilizan como básicos los componentes lineales o arcos (tubos, cunetas, canales,…) y como nodos los conectores o rios (codo, tes, pozos,…). Los tubos son entidades flexibles de longitud fija (tubos de fundición terminados en campana) o ilimitada (tubo de polietileno de los cuales se cortan tramos) para formar arcos. En principio son rectilíneos pero pueden curvarse hasta un cierto radio mínimo. Los codos tienen un ángulo característico y una cierta holgura. Son codos típicos los de 90º y las sucesivas mitades: 45º, 22’5º, 11,25º. Las “tes” suelen ser de 90º. También podemos considerar los manguitos como un codo a 0º con +/- holgura. HOLGURA
Sobre el ángulo del conector y medido en ángulo sexagesimales. Al añadir un nuevo nodo gráficamente, el eco muestra las dos zonas posibles sin doblar el tubo, y en el caso de doblarlo los límites hasta el radio mínimo, bloqueando la posición del nodo en este punto.
EJE, N
Para ramales, el primer y último nodo pueden hacer referencia a un nodo de un eje previo, y en este caso las coordenadas se calculan automáticamente. En este primer nodo también se puede colocar un conector (por ejemplo, T 90) que limita la orientación del primer tubo. Con la opción de [BUSCAR] el programa detecta el conector de la tabla cuyo ángulo y holgura encaje con el ángulo del trazado. Si no se encuentra ninguno se deja como nodo libre.
Un eje definido en modo Tubo puede salir desde una alineación de cualquier tipo de un eje definido en modo normal. El punto que se toma es el punto de tangencia de la alineación y su azimut como referencia angular para el conector. El eje del tubo puede salir también de la proyección de un punto cualquiera sobre otro eje. Para ello, en el campo EJE se debe anotar el número del otro eje, en el campo N adyacente se anota como número de nodo el valor "0" y en las casillas X,Y las coordenadas del punto a proyectar. El programa proyecta entonces este punto sobre el eje y utiliza el azimut como referencia angular para el conector.
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Se permite bloquear, para cada nodo, el valor de las coordenadas, el radio o el rio, de modo que al modificar uno de estos datos en un nodo anterior, el reajuste automático del eje no cambie los datos bloqueados:
Si el ángulo obtenido en un nodo no coincide con el ángulo del rio (± la holgura) el programa muestra estos valores bajo el nodo afectado.
Al modificar un nodo, solamente se recalcula el eje actual. Al finalizar las modificaciones es preciso realizar un cálculo para que se puedan resolver todas las dependencias entre ejes.
Diseño de la rasante. Tubos de sección circular y pozos. Una vez declarado el eje como de tipo tubería, el menú de RASANTES presenta ciertas particularidades propias para este tipo de obra lineal, además de las características habituales. Por ejemplo, en la banderola de los vértices sin acuerdo aparece también el ángulo real de los codos. La rasante marca la traza de la generatriz más baja de la tubería (aquella por la que discurriría el último hilo de agua) en un perfil longitudinal. La definición de rasantes se realiza de modo idéntico al seguido para carreteras, con o sin los correspondientes acuerdos verticales. De nuevo pueden resultar muy útiles aquí las opciones de enganche a vértice o los botones [V] para conectar los sucesivos tramos, formando puntos angulosos.
El programa también ofrece la posibilidad de definir la pendiente de una rasante, por el ángulo que forma con la rasante anterior, mediante el botón [Áng] situado en la parte inferior derecha. El botón [Por pozo] permite calcular para el dato de rasante actual las coordenadas PK1,Z1 donde el dato de rasante anterior corta al pozo inmediatamente posterior.
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Así, por ejemplo, si previamente se han definido los pozos a lo largo del longitudinal en los PK’s correspondientes, cuando se está definiendo una alineación de rasante y al definir la segunda alineación se utiliza la opción [Por pozo], el programa calcula las coordenadas del PK1, Z1 de esta segunda alineación de rasante.
A diferencia de lo que ocurre en el caso de carreteras, en la definición de rasantes de tuberías aparecen frecuentemente tramos verticales o resaltos. Para definirlos puede darse, por ejemplo, el vértice anterior y dejar pulsado el botón [V] adyacence al campo donde se puede definir la pendiente (en ningún caso deben darse rasantes verticales para un idéntico PK variando la cota). De esta manera se consigue un tramo de rasante con pendiente de 90º.
Cuando el eje en planta está definido en modo tubo, el programa permite generar las rasantes utilizando los PK’s y cotas de los nodos declarados en planta a través de la opción Rasante desde planta disponible en el menú [ÚTILES]. Si se desea visualizar en esta pantalla los codos declarados en PLANTA, entonces debe estar activa la opción Codos de las opciones de visualización accesibles desde el menú vertical. Al activarla, se mostrarán con un círculo amarillo dichos codos siempre que su ángulo sea igual o superior al ángulo mínimo indicado en dicha opción.
NOTAS __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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Definición de pozos. A través del menú desplegable situado encima del navegador de alineaciones, se puede pasar al menú de [POZOS]. Los pozos (de registro, , etc.) suelen disponerse en los cambios de alineación y/o de pendiente de la tubería, coincidiendo con tramos de rasante vertical. El pozo actual aparecerá en pantalla en color amarillo, en tanto que los restantes pozos se representan con color blanco.
El botón [ÚTILES] da a una serie de herramientas muy prácticas para el diseño de pozos: •
Rasantes por fondo de pozos: Crea una rasante trazando las alineaciones por el fondo de los pozos ya definidos.
•
Pozos en vértices: Esta opción crea de forma automática un pozo en cada uno de los nodos del eje en planta aunque se conserve el azimut (caso de, por ejemplo, un manguito sin holgura y radio mínimo 0) y al comienzo y final del mismo. El eje en planta puede estar formado por alineaciones rectas o por alineaciones circulares.
•
Ajustar a saltos verticales: Ajusta los PK’s de los pozos que estén muy próximos a rasantes verticales haciendo coincidir el PK.
•
Ordenar: Reordena los pozos según su PK.
•
Renumerar: Los pozos se numeran de nuevo en orden creciente de PKs.
•
Insertar pozos equidistantes: Permite insertar entre el pozo actual y el anterior un número determinado de pozos equidistantes.
Cada pozo vendrá definido por una serie de datos: •
Número de orden en la lista, que se adjudica de modo automático (1, 2,…).
•
Nombre para el pozo que aparecerá en los correspondientes listados y planos (por defecto, P1, P2,…). El programa ofrece la posibilidad de dar un nombre de base y el número para el primer pozo. Estos valores serán utilizados por las opciones [Añadir pozo], [Insertar pozo] y [ÚTILES] ----- Renumerar para componer de forma automática los nombres de los pozos.
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•
PK de situación del pozo, dado de modo gráfico (con o sin enganche), o numérico. Es posible dar simultáneamente el PK y la cota del pozo de forma gráfica si se selecciona la opción PK, dZ Boca situada al lado del selector de modo, lo que puede resultar muy útil en determinados casos.
Es posible definir los PK’s de los POZOS y de los TUBOS haciendo clic en su posición en planta. Para ello basta con desplegar desde cualquier submenú de ALZADO la vista de RASANTES pulsando sobre [Ras] en el menú vertical, después pulsar sobre el botón [DATOS] de esta vista para desplegar el cuadro de diálogo de RASANTES y cambiar a POZOS o TUBOS, desde donde el PK queda fijado al picar en la ventana general de la planta su posición. •
Cota de la boca del pozo, que puede darse relativa al terreno, relativa a la rasante o de forma absoluta.
•
Solera o profundidad del pozo, que también se puede dar medida desde la superficie del terreno o desde la rasante más baja.
•
Tipo: Característica o dato que identifica al pozo y que también se representará en los planos.
•
Descripción: Otro comentario alfanumérico para los planos.
Esta definición de pozos puede salvarse en un archivo del tipo .pzt y se incluye directamente, sin más que salir del menú, en el archivo de definición de alzado .vol correspondiente. Al cargar, en un proyecto, un archivo .vol que contenga definición de pozos o tubos, el menú de ALZADO toma la forma correspondiente a un proyecto de tuberías. En el menú de LISTADOS es posible obtener el listado pozos.res que muestra (para cada pozo) su nombre y descripción, PK, cota de la boca, cota de la solera y cota de la rasante a la entrada y a la salida.
NOTAS __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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Definición de tubos. A través del menú desplegable situado encima del navegador de alineaciones, se puede pasar al menú de [TUBOS]. Los tramos de tubo siguen la rasante definida y contienen la siguiente información:
•
Número de orden en la lista, que se adjudica de modo automático (1, 2,…).
•
PK de comienzo dado de modo gráfico (con o sin enganche) o numérico (introducido por teclado). El programa toma como PK final el de la obra, salvo que se defina un tramo de tubo de diferentes características, en cuyo caso el PK final del tubo será el PK de inicio del siguiente. Es posible seleccionar el PK de manera gráfica haciendo clic sobre su posición en planta de la forma en que se ha descrito en el apartado de definición de pozos.
•
Material del tubo, que aparecerá rotulado en los planos de planta y longitudinal.
•
Diámetro interior del tubo en milímetros (tubo de la izquierda y tubo de la derecha). Si hay un solo tubo, se utilizará el de la derecha.
•
Espesor de las paredes del tubo en milímetros (para 2 tubos). Si hay uno solo, se utilizará el dato de la derecha.
•
Tipo: Características del tubo, para planos de planta y longitudinal.
•
Descripción del tubo.
El tubo actual aparecerá en pantalla en color amarillo, en tanto que los restantes tubos se representan con color blanco. La definición de todos los tubos se puede guardar y cargar en un archivo del tipo .tbt, aunque no es un paso necesario pues se incluye directamente, sin más que salir del menú, en el archivo de definición de alzado .vol correspondiente. Al cargar en un proyecto un archivo .vol que contenga definición de pozos o tubos, el menú de ALZADO toma la forma correspondiente a un proyecto de tuberías. Las opciones [Cargar1] y [Guardar1] permiten salvar o recuperar, en archivos de extensión .1tb, los diámetros, espesores, materiales, tipos y la descripción, del tubo actual (en lugar del conjunto de todos los tubos).
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Diseño de la sección transversal. Declarar eje de tipo tubería. Para que un eje sea reconocido por el programa como de tipo tubería, es necesario indicárselo en ALZADO ------ TIPO ----- [TUBERÍAS]. Esto provoca que tanto el cuadro de diálogo de definición de RASANTES como el de ALZADO presenten el aspecto apropiado para este tipo de ejes:
La mayoría de opciones del menú ALZADO son comunes a las usadas en un eje convencional, por lo que aquí sólo se describen las específicas de este tipo de ejes.
Tubería en zanja. Desde el menú [ZANJA/APOYO] es posible definir la geometría de la sección en el caso de que se trate de una tubería enterrada. El correspondiente modelo muestra la definición de sección tipo de una tubería enterrada con sus parámetros, que deberán introducirse en el menú flotante. En general, la zanja consta de una zona de protección y una zona de cubrición o zanja propiamente dicha. Luego, si es necesario definir una prezanja, se completará la información en el menú de [PREZANJA], que es similar al de [DESMONTE] de un eje convencional. En el cuadro de diálogo se debe de establecer el número de tubos (1 ó 2) así como el tipo de sección (simétrica o asimétrica).
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ZONA DE PROTECCIÓN.
Para la zona de protección es posible establecer los siguientes parámetros: •
Altura desde la rasante hasta el fondo de la excavación (h).
•
Altura de la rasante sobre el punto bajo interior del tubo (dZ), lo cual permite independizar la rasante real del tubo de la rasante diseñada.
•
En caso de dos tubos, distancia de la generatriz inferior del interior del tubo izquierdo hasta el fondo de la excavación (hi).
•
Semiancho derecho de solera de la excavación (Wd).
•
Semiancho izquierdo de la solera de la excavación (Wi).
•
Vectores de protección, que definen la pared de la excavación en la zona de protección. Es imprescindible que este vector tenga algún dato, si no se tratará de una tubería apoyada. La altura total del vector define la altura de la zona de protección. Este vector también se puede declarar desde ALZADO ---- [VECTORES].
•
En caso de dos tubos, distancia de los tubos al eje (di y dd).
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En la siguiente ilustración se observan los parámetros a utilizar para usar dos tubos y el resultado en una típica conducción con dos elementos:
ZONA DE CUBRICIÓN.
En la zona de cubrición (que consta de zanja y prezanja) se define: •
Vectores de cubrición: Comienza donde acaba el vector de protección y en su definición deberá tener altura suficiente, superior al máximo tolerable. No es imprescindible que este vector tenga algún dato, usándose entonces directamente la prezanja. Este vector también se puede declarar desde ALZADO ------ [VECTORES].
•
Recubrimiento mínimo: En la zona de la zanja, es el mínimo espesor de recubrimiento por encima de la zona de protección, tanto en desmonte como en terraplén. Este recubrimiento mínimo es el punto de control desmonte/terraplén, de modo que si está por encima del nivel del terreno, se añade una berma en terraplén BT y se terraplena con cierto talud. En caso contrario, se continúa con la zanja (según la altura máxima y el máximo tolerable).
•
Altura máxima (H): Se mide desde el fondo de la excavación y debe ser mayor que la suma del vector de protección y el recubrimiento mínimo.
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•
Máximo tolerable (evitar prezanja): Medido desde el fondo de la excavación, indica el margen existente dentro del cual no se hará desmonte. Siempre será mayor, obviamente, que la altura máxima. De esta forma, si el terreno está por debajo del máximo tolerable no se hace prezanja y se hace cubrición hasta el terreno, y si el terreno está por encima del máximo tolerable se hace prezanja a partir de la altura máxima.
•
Peralte recub. en terraplén (%): Peralte del recubrimiento en terraplén para favorecer la evacuación del agua superficial. Este peralte se aplica en ambos lados, aunque sólo uno de los lados esté en terraplén.
Si el nivel del terreno es mayor que la altura máxima (H), la excavación finaliza a la altura del terreno. Pero si el nivel del terreno pasa por encima de la altura máxima (H) pero se mantiene bajo el máximo tolerable, se culmina igualmente la excavación a la altura del terreno:
Si el nivel del terreno sobrepasa al máximo tolerable, será necesaria la realización de una prezanja a partir de la altura máxima y el correspondiente desmonte, interrumpiéndose el vector zanja con una berma BD y la sección definida en el menú [PREZANJA] a partir de dicha berma:
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En caso de terraplén la berma tiene valor BT y a partir de ella se añade la sección definida en el menú de [TERRAPLÉN]. Se permite introducir en caso de terraplén un valor negativo de la berma. Entonces se traza desde este punto más cercano al eje con el segmento más alto del vector terraplén hasta donde corta al vector protección y se elimina el pico de relleno de protección que está por encima de este segmento. En la intersección de este segmento con el vector de protección se vuelve a determinar si hay que aplicar desmonte o terraplén.
RELLENOS DE ZANJA. Este menú permite definir los elementos de relleno en los que se descompone la zanja para su cubicación. El correspondiente menú flotante permite introducir los parámetros, según un modelo:
Los parámetros a definir son: •
Ancho de entibación (AE): Representa el ancho de entibación medido como espesor sobre la pared de la excavación. En el caso de paredes autosostenibles, este valor puede ser cero. Si se marca la casilla Hasta T.N. entonces en secciones en terraplén, la entibación sube solamente hasta la superficie del terreno natural. La entibación sólo se ejecutará si la altura de la zanja es superior a la indicada en alto mínimo. Esto evita que, en aquellos tramos en los que la zanja no sea muy profunda y por tanto no sea necesario entibar, el programa lo tenga en consideración sin necesidad de que el tenga que tramificar dicha entibación.
•
Hormigón de limpieza (HDL): Espesor del hormigón de limpieza: creará una superficie paralela al fondo de la zanja al espesor indicado y hacia arriba.
•
Ancho (A): Es la anchura de la cama o pieza de apoyo del tubo. Esta anchura puede ser mayor que la excavación, con lo que se extrapolan las dimensiones de esta pieza hasta rellenar la anchura nominal de la excavación. Para una cubicación correcta, siempre deberá existir esta pieza. En caso de que no haya una cama de hormigón como tal, daremos una anchura y un ángulo suficientes para que se asimile como tal ese relleno de protección único.
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•
Alto (H): Altura de la cama o pieza de apoyo.
•
alfa: Ángulo de cierre de la cama desde el eje del tubo (positivo en sentido antihorario), que marca los riñones. Si la altura H cubre totalmente al tubo, no tiene sentido este ángulo. Si la altura H supera la altura del eje del tubo, la pieza se descompone en dos partes (a efectos de medición), superior e inferior.
•
Espesor P1, Espesor P2 y Espesor P3: Son los espesores de los distintos materiales del relleno de protección. Se puede utilizar el relleno P1 aunque no se haya definido el taco de apoyo del tubo. Podría rellenarse toda la zanja con el taco de soporte del tubo o con el relleno P1 o el P2 o el P3 o cualquier combinación de ellos. Se ite que la suma de los rellenos de protección (P1+P2) alcance un valor mayor o igual a la altura prevista para la zona de protección. En este caso el programa reduce la altura de P2 para que la suma P1+P2 sea igual a la altura de la zona de protección.
•
Espesor de reposición: Da el espesor del material de reposición paralelo a la superficie del terreno. Se iten hasta 3 niveles de diferentes materiales de reposición.
•
Espesor C1, Espesor C2 y Espesor C3: Son los espesores del relleno de cubrición y permiten la descomposición en tres alturas de otros tantos materiales. La altura C1 deberá darse hasta el comienzo de la prezanja, dado que deberán quedar completamente definidos los límites de forma que en las mediciones aparezcan perfectamente cubicados los rellenos de zanja y prezanja.
•
Bombeo para el relleno de protección (BP): Afecta también si existen rellenos de cubrición 1 y 2.
•
Bombeo para el relleno de cubrición (BC): Afecta al relleno de reposición si existe.
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Tubería apoyada. El correspondiente modelo indica los parámetros de dimensionamiento en el caso de que la tubería se disponga apoyada. En el menú de [ZANJA] el vector de protección ha de estar vacío para que se considere la tubería como apoyada. En los menús de [ZANJA/APOYO] y [RELLENOS] han de consignarse los siguientes parámetros: •
Altura de la generatriz interior inferior del tubo (h).
•
Ángulo de cierre de la cama, desde el eje del tubo, positivo en sentido antihorario, y que marca los riñones (alfa).
•
Anchura de la solera del hormigón de limpieza (W).
•
Bermas en desmonte y en terraplén (BD y BT).
•
Ancho de la cama o pieza de apoyo (A).
•
Altura de la misma que llega, al menos, hasta la generatriz inferior del tubo (H).
•
Espesor del hormigón de limpieza (HDL).
NOTAS __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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Datos de tuberías. Si la pendiente de trazado es muy fuerte, existirá cierto error en la utilización de los datos en función de que la altura se mida teniendo en cuenta la normal al terreno o no. Para ello el programa ofrece la manera de seleccionar la opción más correcta.
SECCIÓN DEL TUBO EN PERFILES TRANSVERSALES. •
Sección real, según la pendiente: En caso de fuerte pendiente el tubo aparecerá en la sección deformado según el eje vertical, según el corte con el tubo del plano vertical que genera el perfil trasversal. Esta opción es la opción por defecto, por ser la más realista y dar mediciones más exactas.
•
Circular: Si se selecciona esta opción, los perfiles mostrarán la sección del tubo con geometría circular. Es aconsejable su uso en el caso de que las deformaciones sean muy grandes debido a elevadas pendientes, aunque es menos realista.
DATOS DE ALTURAS Y ESPESORES. Estos datos hacen referencia, en el menú de [ZANJA/APOYO], a los valores de h, dY de los vectores de protección y zanja así como al recubrimiento mínimo, altura máxima, máximo tolerable y, en el menú de [RELLENOS], hace referencia a los valores de Alto H, HDL, P1, P2, espesor de reposición, C1 y C2. Se ofrecen dos posibilidades: •
Medidos en vertical: Aparecerán en el perfil trasversal con la misma magnitud con la que se han introducido. Es la opción por defecto.
•
Medidos en perpendicular a la pendiente: En el caso de fuertes pendientes es más coherente pues mantiene los espesores en el plano del tubo.
GEOMETRÍA DEL TUBO. Para cada sección tipo (S.T.), el tubo puede ser: •
Circular: El diámetro y espesor serán los definidos en el menú de [RASANTES].
•
Vectorial: En este caso hay que introducir el número de tubo. Este número hace referencia a una lista de tubos vectoriales, definidos en el menú de [TUBOS VECTORIAL]. En el caso de dos tubos, es posible asociar una geometría diferente a cada uno. Se iten transiciones entre secciones tipo con diferentes tubos vectoriales. Las transiciones deberían realizarse entre secciones de geometría similar con el mismo número de puntos en cada vector de los que componen las superficies de los tubos.
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Tubos vectoriales. Este menú permite definir una serie de tubos de forma parecida a los túneles. En este caso la definición es siempre vectorial, pero puede partirse de dos diferentes patrones: tubos elípticos (incluidos circulares) y tubos rectangulares (marcos, cajones...). En los patrones de definen los diámetros o los lados y el espesor (en mm).
A partir del patrón seleccionado con [Copiar patrón] se puede [EDITAR] la geometría para añadir los detalles. Las geometrías se construyen con cuatro superficies: • • • •
Base Tapa Base Tapa
de de de de
la la la la
cara cara cara cara
interior del tubo. interior del tubo. exterior del tubo. exterior del tubo.
A los puntos de las cuatro superficies que definen el tubo se les añade un código al objeto de poder representar cualquier punto característico de la sección del tubo. Las coordenadas son relativas a la rasante (eje en alzado). Por defecto la rasante está en el centro de la base de la cara interior del tubo (0.0,0.0). NOTAS __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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Camino de servicio. Mediante esta opción es posible definir un camino de servicio anexo a uno de los lados de la zanja:
El camino de servicio solamente puede generarse a la izquierda o a la derecha (opción por defecto) de la zanja y siempre activando la casilla Generar camino de servicio. Los demás valores que se necesitan para su generación pueden deducirse del modelo que acompaña el menú.
Acopios. Desde este menú se puede crear una sección tipo con el ancho requerido para apilar los materiales de excavación de la zanja y desbroce.
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Se puede definir para una misma sección tipo acopios de tierras por un lado y camino de servicio por el lado contrario. En este caso, no se ejecuta el acopio de vegetal.
Tablas de cubicación, planos y listados específicos de proyectos de tuberías. Tablas de cubicación. La tabla de cubicaciones a usar en el caso de tuberías es la ISPOL6T.dar (o la ISPOL6T2.dar, el programa escoge la adecuada) que se carga automáticamente en lugar de la ISPOL3.dar. En la sección de TUBERÍAS se generan las superficies de relleno: • • • •
Hormigón de sustentación del tubo. Relleno de protección. Relleno de cubrición. Reposición.
Por ello se usan 6 tipos de línea en las secciones de tuberías enterradas, para separar los distintos componentes del relleno: L121, L122, L123, L124, L125, L126. También aparecerá (si se define), una línea de reposición (L155) debido a que ésta puede no coincidir con la superficie del terreno cuando se define un bombeo circular en la cubrición. Las tablas de mediciones consideran incluso los rellenos de falso túnel y excavación de zapatas de falso túnel en el caso de llevar la tubería por el interior de un falso túnel. NOTAS __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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*
PERFIL ----------0.000
*
*
MEDICIONES DE LOS PERFILES TRANSVERSALES* * * ===================================================
MATERIAL AREA PERFIL --------------------TERRAPLEN 8.062 VEGETAL_TOTAL 6.154 CUBRICION_1 10.080 PROTECCION_3 24.360 VEGETAL_PREZAN 0.432
10.000
TERRAPLEN VEGETAL_TOTAL CUBRICION_1 PROTECCION_3 VEGETAL_PREZAN
20.000
30.000
VOL. PARCIAL VOL. ACUMUL. MATERIAL AREA ..... ------------------------------------------0.00 0.0 D_TIERRA 8.562 0.00 0.0 HOR_LIMPIEZA 2.313 0.00 0.0 CUBRICION_3 0.432 0.00 0.0 VEGETAL_ZANJA 5.722 0.00 0.0 EXC_ZANJA 8.562
0.781 7.376 10.080 24.360 1.205
44.22 67.65 100.80 243.60 8.18
44.2 67.7 100.8 243.6 8.2
D_TIERRA HOR_LIMPIEZA CUBRICION_3 VEGETAL_ZANJA EXC_ZANJA
23.170 2.313 1.205 6.171 23.170
TERRAPLEN 1.944 VEGETAL_TOTAL 7.966 CUBRICION_1 10.080 PROTECCION_3 24.360 VEGETAL_PREZAN 2.910 EXC_PREZANJA
13.63 76.71 100.80 243.60 20.58 4.223
57.8 144.4 201.6 487.2 28.8
D_TIERRA HOR_LIMPIEZA CUBRICION_3 VEGETAL_ZANJA EXC_ZANJA 21.11
25.041 2.313 7.133 5.056 20.818 21.1
TERRAPLEN 1.343 VEGETAL_TOTAL 8.256 CUBRICION_1 10.080 PROTECCION_3 24.360 VEGETAL_PREZAN 3.386 EXC_PREZANJA
16.44 81.11 100.80 243.60 31.48 6.255
74.3 225.5 302.4 730.8 60.2
D_TIERRA HOR_LIMPIEZA CUBRICION_3 VEGETAL_ZANJA EXC_ZANJA 52.39
28.650 2.313 9.641 4.870 22.395 73.5
............................ ............................
*
*
*
RESUMEN
=================================================== DE VOLUMENES TOTALES * * * ===================================================
MATERIAL -------------TERRAPLEN D_TIERRA VEGETAL_TOTAL ENTIBACION HOR_LIMPIEZA TUBO REPOSICION CUBRICION_1 CUBRICION_3 PROTECCION_3 VEGETAL_ZANJA VEGETAL_PREZAN EXC_ZANJA EXC_PREZANJA
VOLUMEN ---------------1621.594 33825.813 11266.975 532.038 2760.564 6991.810 0.013 13437.904 4236.832 28700.870 8656.692 2610.283 32199.203 1626.617
Planos. De cara a la rotulación de los ejes en planta, el programa ofrece en su librería tablas .dip para uso específico en tuberías, como son el codos.ali (que rotula PK y ángulos de los codos) y el codos2.ali, que rotula los nombres de los conectores aplicados en cada nodo de la red (codo 45, manguito, etc.). Se recuerda al que estos nombres pueden definirse en una tabla de diseño de planta para tuberías como la codos.dip. También existen ficheros específicos para la representación en planta del tubo y los pozos, como por ejemplo: tuberias.lil, tuberia2.lil, tuberia3.lil (ángulo real), tuberia3p.lil (ángulo en planta), tuberia3c.lil (ángulo del conector), tuberia4.lil (ángulo real), tuberia4p.lil (ángulo en planta), tuberia4c.lil (ángulo del conector) y tuberias4i.lil (para doble tubo).
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Así mismo existen plantillas de planos para longitudinales específicas para la representación del perfil longitudinal: ISP20.gui, ISP22.gui, ISP22b.gui, tubos3.gui, tubos4.gui, tubos5.gui y tubos6.gui.
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Listados. En el menú LISTADOS hay una sección específica para proyectos de tuberías, y que permiten obtener características de los rios, superficies de entibación, inventarios de tubos y de pozos,...
NOTAS. __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
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Practicas.
EJEMPLOS ISTRAM® SEMINARIO DE TUBERIAS Objetivos: - Diseñar en planta varios ejes de tuberías. - Crear un eje de tubería sobre la cartografía abrilgrande.edm, con una rasante apropiada, insertando un pozo en cada nodo del trazado en planta, y definir un diámetro y espesor constante a lo largo del trazado.
Práctica 1. EJE EN PLANTA. 1.- Cargar el archivo abrilgrande.edm y sobre él definir la planta del primer eje. Para ello se seguirá el modelo propuesto en la figura 1.1, con una restricción de la longitud del tubo de 20m, compuesto por 4 nodos. En el segundo nodo insertar un conector tipo Codo 90, en el tercer nodo insertar un conector tipo Libre, y en el cuarto nodo insertar un conector tipo T 90. 2.- Definir un segundo eje que parta del nodo 2 del primer eje y que este compuesto por 3 nodos. El primer nodo llevará un conector tipo Codo 90. En el resto de nodos insertar conectores tipo Libre. 3.- Salvar el resultado.
Práctica 2. RASANTE. 1.- Cortar perfiles del terreno desde el menú REP.Y PERFIL, TRASVERSALES. 2.- Insertar pozos en todos los nodos de la geometría de planta, definiendo las dimensiones de la cabeza y el fondo de estos. 3.- Crear una rasante que pase por los pozos de resalto creados, añadiendo en estos alineaciones de rasantes verticales. 4.- Definir la geometría de un único tubo de 400mm de diámetro y 50mm de espesor.
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Práctica 3. ALZADO 1.- Definir la sección tipo (ZANJA/APOYO; SECCIÓN TIPO) según la figura.1.2.
CÁLCULO DEL EJE Y MANEJO DE RESULTADOS OBTENIDOS 1.- Calcular el proyecto. 2.- Editar el archivo de perfiles resultado: ISPOLn.per 3.- Obtener listados. 4.- Crear *.edm de la planta dibujando los ejes de las tuberias (TUBERIA2.lil), y los taludes de la zanja/prezanja asociados (LBT.lil). 5.- Visualizar el eje calculado en 3D.
Fig. 1.1: EJE EN PLANTA
Eje 2
Eje 1
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Fig. 1.2: SECCIÓN TRANSVERSAL (Dimensiones en metros)
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