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2.- Consideraciones del material - THYSSEN Plastic Solutions

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1. En terrenos no coherentes (gravas, arenas).<br />

a) Cuando se tengan que contener aguas subterráneas y el<br />

relleno de ambos lados de la tubería se apisone en seco,<br />

puede recurrirse al módulo correspondiente a terrenos apisonados.<br />

b) Cuando no tengan que contenerse aguas subterráneas, y<br />

por consiguiente, no resulte posible el apisonado, así como<br />

cuando se instale una tubería en un cauce fluvial se utilizará<br />

el módulo correspondiente a terrenos no apisonados.<br />

<strong>2.</strong> En terrenos coherentes<br />

Pese a contenerse las aguas subterráneas y a apisonarse<br />

los rellenos no coherentes, pueden producirse con el tiempo<br />

hundimientos y mezclas. Por consiguiente, al igual que en el<br />

caso 1b, deben utilizarse los valores EB mínimos, con lo que<br />

resultan paredes gruesas.<br />

3. Cálculo para prevenir abolladuras<br />

Se entiende por abolladura la deformación reniforme, que<br />

experimenta la sección de la tubería. Las tuberías instaladas<br />

en el agua o en terrenos situados por debajo <strong>del</strong> nivel de las<br />

aguas subterráneas, cuya presión hidrostática sea superior<br />

a su presión interior, deberán calcularse a prueba de abolladuras,<br />

lo mismo que las sometidas a vacío. La presión de<br />

abolladuras p ko de una tubería no deformada ni subterránea<br />

respecto a la presión exterior <strong>del</strong> agua o de gases, o sometida<br />

a depresión, se calcula a través de:<br />

14<br />

p ko =<br />

E R<br />

4 (1 - µ 2 )<br />

(s / r o ) 3<br />

(5)<br />

Significando:<br />

µ = 0.4 = Coef. de contracción transversal <strong>del</strong> mat.<br />

r o = Radio medio de la tubería<br />

Las presiones de abolladura a largo plazo, calculadas a través<br />

de ecuación (5) para tuberías de Hostalen, se muestran<br />

gráficamente en la figura 9, confirmándolas en gran parte los<br />

resultados de los ensayos realizados. La presión de abolladura<br />

admisible se obtiene aplicando un factor de seguridad<br />

de 2<br />

A las tuberías instaladas en aguas subterráneas o en cauces<br />

fluviales, el terreno circundante les ofrece en determinados<br />

casos un apoyo, incrementando su presión de abolladura<br />

respecto a las tuberías no subterráneas según la ecuación<br />

(5). Dicho incremento es tanto mayor cuanto más alta es la<br />

consistencia <strong>del</strong> terreno respecto a la rigidez de la tubería,<br />

pudiendo tenerse en cuenta a través de los factores de<br />

apoyo fs indicados en la tabla 5 :<br />

p k1 = f s p ko<br />

(6)<br />

Tabla Nº 5 : Factores de apoyo f s para tuberías HDPE<br />

Presión<br />

Nominal<br />

(bares)<br />

<strong>2.</strong>5<br />

3.2<br />

4.0<br />

6.0<br />

10<br />

16<br />

Apisonando<br />

el terreno<br />

3.2<br />

3.0<br />

<strong>2.</strong>8<br />

<strong>2.</strong>3<br />

1.2<br />

1.0<br />

No<br />

Apisonando<br />

el terreno<br />

1.9<br />

1.5<br />

1.2<br />

1.0<br />

1.0<br />

1.0<br />

En<br />

Hormigón<br />

Teniendo en cuanta el factor de reducción fa de la figura 10<br />

para las tuberías deformadas bajo carga, se obtiene finalmente:<br />

pk2 = fs · fa · pko (7)<br />

El factor de seguridad contra abolladuras se convierte<br />

en:<br />

S = pk2 /pw (8)<br />

Donde:<br />

Pw = w • Hw = Sobrepresión exterior <strong>del</strong><br />

agua subterránea.<br />

Siendo:<br />

w = 1 T/m3 (peso específico <strong>del</strong> agua)<br />

4<br />

4<br />

4<br />

4<br />

4<br />

4<br />

H w = Altura de las aguas subterráneas o<br />

fluviales (m)<br />

El factor de seguridad contra abolladura, debe ser S! <strong>2.</strong><br />

Los terrenos que, bajo los efectos <strong>del</strong> agua, adquieren las<br />

características de un líquido viscoso (p.ej. los pantanosos,<br />

lodosos)no ofrecen ningún apoyo, es decir fs = 1. en tal<br />

caso, la sobrepresión exterior pw debe calcularse análogamente<br />

a la de las aguas subterráneas.<br />

Al instalar tuberías de plástico en excavaciones practicadas<br />

con broquel, en ningún caso debe superarse la presión de<br />

abolladura admisible en las mismas.<br />

Las conducciones instaladas en aguas subterráneas, p. ej.<br />

en terrenos pantanosos, deben asegurarse suficientemente<br />

para impedir que floten, p.ej., mediante caballetes, cuya distancia<br />

entre sí depende de la flexión admisible en aquellas.<br />

Como complemente, ilustraremos con un ejemplo lo que<br />

acabamos de manifestar:<br />

Se dispone: Tubería para PN 3,2<br />

Cobertura H = 4 m.<br />

Terreno arenoso =1900 Kg/m 3<br />

Apisonado según DIN 4033<br />

Densidad Proctor D p = 95%<br />

Cargas por circulación Ninguna<br />

Presión Vertical: q v = • H<br />

= 7600 Kg/m 2<br />

= 0.08 N/mm 2<br />

Módulo de deformación<br />

<strong>del</strong> terreno: E B = 8 N/mm 2 (tabla3)<br />

Compresión <strong>del</strong> terreno: B = qv/EB = 1 %

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