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A
vances
en
la
hidráulica
de
redes
de
distribución
de
agua
potable
Despreciando el aporte del cilindro metálico (a favor de la seguridad), la ecuación (5.1.3) se
simplifica en:
f
A
pD
6
s
s
y
=
5.1.4
Las Tablas 13 y 14 de AWWA 304 indican la cantidad requerida de alambre de preesfuerzo
de tubos de concreto presforzado para presiones de trabajo de 0, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175 y
200 psi, y diferentes profundidades y condiciones de instalación del tubo. La Tabla 5.1.2 aba-
jo muestra el cálculo del esfuerzo en el alambre de preesfuerzo
f
s
con el área minima de las
Tablas 13 y 14 de AWWA 304, para las presiones de trabajo de 150, 175 y 200 psi, y diámetros
de 54” y 60”. Como se observa en esa tabla, el esfuerzo resultante no sobrepasa el esfuerzo
mínimo de pretensado (que es de 165,750 psi, como se explicó anteriormente).
Tabla 5.1.2 Esfuerzo de tensión correspondiente a la presión
interna en tubos de concreto presforzado
D
y
Clase
As min (AWWA 304)
f
s
(pulg)
(psi)
(pulg2/pie lin)
(psi)
54
150
0.49
99,184
54
175
0.57
99,474
54
200
0.64
101,250
60
150
0.53
101,887
60
175
0.62
101,613
En conclusión, para tuberías de concreto presforzado de 54” con presión de diseño de 150,
175 y 200 psi, y de 60” con presión de diseño de 150 y 175 psi; fabricadas de acuerdo con
AWWA 304, no es necesario revisar la tubería por fatiga del material, dado que los esfuerzos
que se producen por presión interna no llegan a la presión de pretensado.
5.1.7 F
atiga
del material
en
tuberías
plásticas
La siguiente ecuación, obtenida experimentalmente por (Vinson 1981), fue por largo tiempo
el estándar en la estimación de la vida de tuberías de PVC sometidas a presión cíclica:
( .
)
C
x S
5 05 10
.
21
4 906
=
-
5.1.5
donde C es el número de ciclos que resistirá la tubería y S es el esfuerzo en su pared.
Posteriormente, Marshall, Brogden, and Shepherd (1998) estudiaron los efectos de fatiga
derivada por transitorios en tuberías de PVC y polietileno. En la Figura 5.1.8 se muestra la
curva
S-N
obtenida por ellos para tuberías de PVC.
