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ANCLAJES EN TUBERIAS

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MELISSA PACHECO AGUDELO

on 30 April 2015

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Transcript of ANCLAJES EN TUBERIAS


¿QUE SON LOS ANCLAJES?
En las tuberías de conducción se presentan fuerzas de empuje que dependen de factores como la presión hidrostática interna, la sección de la tubería, el radio de curvatura o la cabeza de velocidad. Para contrarrestar estas fuerzas y evitar desplazamientos en las tuberías y accesorios con juntas no bridadas o soldadas, es necesario diseñar sistemas de anclaje con el objetivo de empotrar las tuberías y contrarrestar la tendencia a desacoplarse.
El perfil de la tubería y el trazado, permiten determinar la ubicación de apoyos y estructuras que la sostienen y permiten el desplazamiento longitudinal por variación de la temperatura. La ubicación de los anclajes esta determinada por las variaciones del terreno, estos están sometidos a esfuerzos por las cargas transmitidas por la tubería. El número de apoyos es un criterio técnico-económico determinado por el espesor del material de la tubería. El número de anclajes lo determinan las variaciones de la pendiente.
Cuando existen pendientes fuertes se pueden presentar deslizamientos del terreno, provocando el arrastre de la tubería. En la mayoría de los casos se debe compactar muy bien en capas de 10 cm, hasta la cota rasante del terreno.

Si por alguna razón se construye en una zona de posible riesgo o terreno inestable, se deben construir bloques de anclaje, de manera que queden apoyados en el terreno firme. Estos bloques de anclaje se deben construir cada 12 metros en promedio, sin embargo, es recomendable contar con el concepto de un especialista
.
Los bloques de anclaje o muertos deben ser construidos en concreto, ubicándolos entre el accesorio y la parte firme
de la pared de la zanja. Para bloques de anclaje de tuberías con diámetros menores a 8” no es necesario utilizar
formaletas especiales, basta con colocar la mezcla de manera adecuada, ubicando la base más ancha contra la pared
de la zanja y que el bloque formado no llegue a cubrir las campanas o las uniones de los accesorios.
CALCULO DEL BLOQUE DE ANCLAJE
Siempre que sea posible se debe transmitir el empuje al terreno, ya sea de forma horizontal a la pared de la zanja o vertical al fondo de la misma, por medio de un bloque de concreto de un área de contacto sobre la cual se pueda hacer una correcta distribución de cargas.

Los codos, tees, tapones, válvulas y demás accesorios se deben anclar y atracar en estructuras de concreto. Las reacciones resultantes se calculan para contrarrestar los efectos de las presiones estática y dinámica.
ANCLAJES EN CURVA HORIZONTAL

ANCLAJES EN TUBERIAS
Los bloques de apoyo se utilizan para soportar adecuadamente la tubería de presión. Estos deben ser dimensionados de tal forma que sean de bajo costo y fácil construcción.
ANCLAJES EN PENDIENTES
FUERTES
CONSTRUCCION DE LOS ANCLAJES PARA TUBERIAS
CALCULO DEL ESFUERZO DE PRESION ESTATICA
Donde:
• R1 = Esfuerzo Estático (Kg).
• γ = Peso específico del agua (1000 Kg/m3).
• H = Altura de la columna de agua (m).
• A = Área de la sección transversal del tubo (m2).
• = Angulo de deflexión.
CALCULO DEL ESFUERZO DE PRESION DINAMICA
Donde:
• R2 = Esfuerzo dinámico (Kg).
• γ = Peso específico del agua (1000 Kg/m3).
• A = Área de la sección transversal del tubo (m2).
• V = Velocidad del fluido (m/s).
• g = Aceleración de la gravedad (9,81 m/s2).
• α = Ángulo de deflexión.
El empuje lo deben soportar la fricción del terreno, el peso del bloque de concreto y la presión del terreno sobre el anclaje en caso de que éste se halle enterrado. Para este caso la ecuación de equilibrio estático está dada por:
Donde:
• A = Área de la superficie resistente (cm2).
• RT = Esfuerzo total de presión (Kg).
• Sadm = Resistencia del terreno.
Los anclajes físicamente son de dos tipos:

- Abiertas con tubería descubierta y sujeto con piezas de acero.

- De tipo macizo, el hormigón cubre toda la tubería
LA ECUACION DEL CALCULO DEL BLOQUE DE ANCLAJE
LAS DIMENSIONES TIPO PARA EL ANCLAJE DEPENDIENDO EL ACCESORIO:
Adicional al cumplimiento de la ecuación de equilibrio estático en el diseño de los bloques de anclaje se deberán efectuar los siguientes chequeos:

- Chequeo al deslizamiento: Factor de seguridad mayor o igual a 1.50.

- Chequeo al volcamiento: Factor de seguridad mayor o igual a 1.50

- Volumen del bloque: mayor o igual a 0,1*E/D

Donde
D = Densidad del concreto


- Chequeo de área de apoyo:

El área de apoyo del anclaje sobre el terreno, en m2, es:
Siendo E el empuje total en Ton y r la capacidad admisible promedio pasiva del terreno natural en la altura del anclaje en Ton/m2.
En las curvas verticales en las cuales se presentan componentes horizontal y vertical del empuje, las ecuaciones de equilibrio se deben cumplirse en las dos direcciones.
En este caso el terreno natural debe resistir la suma del empuje total más el peso W del bloque de anclaje..

Para las curvas verticales inferiores las ecuaciones de equilibrio son:


ANCLAJES EN CURVA VERTICAL
HORIZONTAL
VERTICAL CONCAVO
VERTICAL CONVEXO
GRACIAS
MUCHAS
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