Normas técnicas complementarias para el diseño y ejecución de obras e instalaciones hidráulicas



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NORMAS TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS

PARA EL DISEÑO Y EJECUCIÓN DE

OBRAS E INSTALACIONES HIDRÁULICAS



INDICE
Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Ejecución de Obras e Instalaciones Hidráulicas....................................................
SECCIÓN 1. GENERALIDADES

1. Introducción............................................

2. Objetivo

3. Campo de plicación....................................

4. Terminología............................................

5. Símbolos y abreviaturas.............................

6. Unidades...............................................
SECCIÓN 2. NORMAS DE DISEÑO PARA EL BUEN FUNCIONAMIENTO HIDRÁULICO

1. Datos de proyecto....................................

1.1. Capacidad de almacenamiento y de regulación de los vasos y tanques...................................

1.2. Gastos de diseño de conductos cerrados, canales y estructuras.............................................

1.2.1. Sistemas de agua potable..........................

A) Período de diseño

B) Población de diseño

C) Dotación de agua potable

D) Gastos de diseño

1.2.2. Sistemas de alcantarillado sanitario..............

A) Período de diseño

B) Población de diseño

C) Aportación de aguas negras

D) Gastos de diseño

1.2.3. Sistemas de alcantarillado pluvial................

A) Gasto de diseño

B) Coeficiente de escurrimiento

C) Intensidad de precipitación

D) Tiempo de concentración

1.2.4. Gastos de diseño para revisión y corrección de cauces naturales.....................................

1.2.5. Gastos de diseño en conducciones para agua de riego..................................................

A) Plan de cultivos

B) Gastos de diseño

2. Diseño geométrico e hidráulico..................

2.1. Presas y sus estructuras...........................

2.1.1. Alcance..............................................

2.1.2. Cortina o presa propiamente dicha..............

A) Trazo en planta

B) Corona

C) Capacidad y funcionamiento de vaso

D) Bordo libre

2.1.3. Obra de desvío......................................

A) Canal o tajo de desvío

B) Conducto de desvío

C) Cierre

2.1.4. Obra de toma........................................

A) Estructura de entrada

B) Transiciones de entrada y salida

C) Conducto

D) Codo vertical

E) Tanque amortiguador

F) Obra de toma a través de cortina de concreto

G) Obra de toma en presas derivadoras

2.1.5. Obras de excedencias...............................

A) Obras de excedencias con descarga libre

B) Obras de excedencias controladas

2.1.6. Diques................................................

2.2. Tanques...............................................

2.2.1. Alcance...............................................

2.2.2. Método analítico para determinar el volumen de regulación necesario..............................

2.2.3. Método gráfico para determinar el volumen de regulación necesario...............................

2.2.4. Método alternativo para determinar la capacidad del tanque................................

2.3. Tuberías a presión..................................

2.3.1. Información general................................

2.3.2. Diseño geométrico..................................

2.3.3. Diseño hidráulico...................................

A) Ecuaciones para flujo permanente

B) Pérdidas de energía por fricción en la conducción

C) Pérdidas locales

D) Conducción por gravedad

E) Conducción por bombeo

F) Velocidades permisibles

2.3.4. Instalación de válvulas de admisión y expulsión de aire y desagües..................................

2.3.5. Selección del material de la tubería..............

2.4. Conducciones a superficie libre..................

2.4.1. Capacidad de las conducciones...................

2.4.2. Fórmulas generales de diseño.....................

2.4.3. Diseño de las conducciones........................

A) Canales sin revestir

B) Canales revestidos

C) Alcantarillado y conductos cerrados

2.4.4. Estructuras...........................................

2.5 Redes.................................................

2.5.1. Redes de distribución de agua potable...........

A) Memoria descriptiva

B) Índice

C) Localización del área de proyecto

D) Información de apoyo

E) Memoria de cálculo

2.5.2. Redes de alcantarillado sanitario.................

A) Memoria descriptiva

B) Índice

C) Localización del área de proyecto

D) Información de apoyo

E) Memoria de cálculo

2.5.3. Redes de alcantarillado pluvial...................

A) Memoria descriptiva y de cálculo

B) Índice

C) Localización del área de proyecto

D) Sinopsis del proyecto

E) Recopilación básica de información

F) Objetivo del proyecto

G) Datos generales del proyecto

H) Memoria de cálculo

2.6 Instalaciones hidrosanitarias en edificios........

2.6.1. Alcance..............................................

2.6.2. Datos de proyecto..................................

2.6.3. Instalaciones hidráulicas...........................

A) Cálculo de pérdidas de carga en las tuberías y piezas de distribución

B) Tanques y cisternas

C) Tubería

D) Conducción de agua caliente

2.6.4. Instalaciones contra incendio.....................

A) Gastos de diseño

B) Diámetros de las tuberías de distribución

C) Válvulas

D) Reductores de presión

2.6.5. Otro sistema de distribución de agua...........

A) Cálculos de gastos de aguas residuales

B) Diámetros de las tuberías

C) Trampas para grasas

2.7. Bombas e instalaciones de bombeo..............

2.7.1. Bombas...............................................

2.8 Plantas de potabilización..........................

2.8.1 Definiciones.........................................

A) Tiempo de retención

B) Carga superficial

C) Carga sobre vertedor

2.8.2 Lineamientos generales para el diseño hidráulico de las plantas de potabilización......

2.8.3 Rejillas...............................................

2.8.4. Tanques de sedimentación.........................

A) Hidráulica de la entrada

B) Hidráulica de la descarga

C) Sedimentadores de alta tasa o de flujo entre placas paralelas

2.8.5. Sistemas de aireación...............................

A) Aireadores por gravedad

B) Aireadores por aspersión

C) Aireadores por difusión

2.8.6. Mezclado y floculación.............................

A) Mezclado

B) Floculación

2.8.7. Filtración.............................................

2.9 Plantas de tratamiento..............................

2.9.1. Tratamiento preliminar.............................

A) Rejillas

B) Tanques desarenadores

C) Otras operaciones de tratamiento preliminar

2.9.2. Tratamiento primario...............................

A) Tanques de sedimentación primaria

2.9.3. Desinfección.........................................

A) Tanques de cloración

2.9.4. Postaireación.........................................

A) Aireación en cascadas

B) Aireación mecánica o mediante difusores de aire

2.9.5. Tratamiento secundario............................

A) Proceso de lodos activados

2.9.6. Filtros percoladores.................................

2.9.7. Biodiscos (Contactores biológicos rotativos)...

2.9.8. Lagunas de estabilización .........................

A) Estructuras de entrada y de salida

B) Conductos de interconexión

C) Construcción de los diques

D) Construcción del fondo d

E) Control de los escurrimientos superficiales

2.10 Equipo y maquinaria hidráulica...................

2.10.1. Proceso de selección de válvulas.................

A) Válvulas para servicio de bloqueo o cierre

B) Válvulas para estrangulación

C) Materiales de construcción

D) Sobre capacidades de presión y temperatura

E) Sobre el material de empaquetaduras y juntas

F) Sobre el costo y disponibilidad

G) Sobre la evaluación

2.10.2. Evaluación de la pérdida de presión en válvulas...............................................

A) Válvulas de compuerta de cuña

B) Válvulas de compuerta de doble obturador

C) Válvulas de globo


  1. Válvulas de globo en Y

E) Válvulas angulares bridadas

F) Válvulas angulares soldadas

G) Válvulas de retención de disco oscilante

H) Válvulas de retención de obturador ascendente

I) Válvulas de retención de obturador ascendente en Y

J) Válvulas de retención de disco basculante

K) Válvulas de retención y cierre de tipo recto

L) Válvulas de retención y cierre tipo angular

M) Válvulas de pie con filtro

N) Válvulas de globo

O) Válvulas de mariposa

2.10.3. Pérdidas de presión por rozamiento en las paredes de la tubería...............................

2.10.4. Pérdidas de presión por cambios en la dirección del flujo y cambio de la sección transversal de la tubería...............................................

A) Estrechamiento brusco y gradual

B) Ensanchamiento brusco y gradual

2.10.5. Normas sobre soldadura en tuberías.............

2.10.6. Normas sobre el diseño de compuertas..........

A) Estructuración

B) Carga

C) Diseño de la pantalla


SECCIÓN 3. NORMAS DE DISEÑO PARA LA SEGURIDAD ESTRUCTURAL

1. Empujes y presiones...............................

1.1. Definición...........................................

1.2. Presas................................................

1.2.1. Presas de tierra y roca.............................

A) Forma de considerar el empuje del agua Ea

B) Forma de considerar la presión de poro Up

C) Forma de considerar las fuerzas de filtración FF

1.2.2. Presas de gravedad.................................

A) Empuje hidrostático

B) Subpresión

C) Empuje de azolves



  1. Sismo

1.3. Tanques..............................................

1.3.1. Carga muerta........................................

1.3.2. Empuje hidrostático................................

1.3.3. Empuje del terreno.................................

1.3.4. Cargas vivas.........................................

1.3.5. Maquinaria..........................................

1.3.6. Viento...............................................

1.3.7. Sismo.................................................

1.4. Tuberías a presión..................................

1.4.1. Golpe de ariete......................................

1.4.2. Esfuerzos circunferenciales.......................

1.4.3. Esfuerzos longitudinales...........................

A) Esfuerzos debidos a cambios de temperatura

B) Esfuerzos como consecuencia de la deformación

radial

1.4.4. Esfuerzos de viga...................................



1.4.5. Apoyos en las tuberías de acero..................

1.4.6. Esfuerzos de pandeo...............................

1.5. Canales...............................................2

2. Estructuras de tierra y roca........................

2.1. Definición............................................

2.2. Tipos de estructuras................................

2.3. Criterios de análisis................................

2.3.1. Estabilidad de taludes..............................

2.3.2. Tubificación.........................................

2.3.3. Asentamientos.......................................

2.3.4. Licuación.............................................

2.4. Cimentación de las cortinas.......................

2.4.1. Cimentación en aluvión............................

A) Trincheras

B) Pantalla rígida

C) Pantalla flexible

D) Delantales

E) Inyecciones

2.4.2. Cimentación en roca................................

A) Inyecciones

B) Recomendaciones

3. Estructuras de concreto y mampostería..........

3.1. Alcance...............................................

3.2. Criterios de diseño estructural....................

3.3. Análisis...............................................

3.4. Materiales...........................................

3.5. Factores de resistencia.............................

3.5.1. Revisión de los estados límite.....................

3.6. Presas.................................................

3.6.1. Presas de gravedad..................................

A) Cargas ordinarias

B) Cargas extraordinarias

C) Cargas ordinarias y sismo

3.7. Presas de contrafuertes...........................

3.7.1. Presas tipo Ambursen.............................

3.8. Presas derivadoras.................................

3.8.1. Volteo...............................................

3.9. Estructuras hidráulicas de mampostería de fragmentos de roca................................

3.9.1. Materiales...........................................

4. Estructuras metálicas..............................

4.1. Alcance..............................................

4.2. Esfuerzos permisibles.............................

4.2.1. Tensión..............................................


      1. Compresión........................................

4.2.3. Esfuerzo permisible a cortante...................

4.3. Soldadura...........................................

4.4. Diseño de la pared de un tanque................

4.5. Arreglo de las placas que forman la pared del tanque..............................................

4.5.1. Diferentes tipos de atiesadores..................

4.6. Tanques elevados de acero.......................


SECCIÓN 4. NORMAS SOBRE ASPECTOS CONSTRUCTIVOS

1. Consideraciones generales.......................

1.1. Alcance.............................................

1.2. Mecánica de rocas................................

1.3. Excavaciones profundas..........................

1.4. Secciones transversales de construcción.......

1.5. Control de las secciones de las estructuras....

1.6. Control de calidad................................

1.6.1. Estructuras de tierra..............................

1.6.2. Estructuras de roca...............................

1.6.3. Estructuras de concreto..........................

1.6.4. Estructuras de mampostería.....................

A) Estructuras de mampostería de piedra

B) Estructuras de mampostería de tabique

C) Estructuras de mampostería de block

1.6.5.Estructuras de acero...........................

1.7. Recepción entrega de las estructuras...........

2. Estructuras de tierra y roca......................

2.1. Procedimientos de construcción de las estructuras de tierra y roca......................

2.1.1. Estructuras de tierra..............................

A) Terraplenes con material impermeable para ataguías

B) Terraplenes con material impermeable para bordos, dentellones y zona central de las cortinas de las presas

C) Estructuras de roca

2.2. Desmonte y despalme del terreno..............

2.3. Entrega del trazo y nivelación de los ejes.....

2.4. Secciones de construcción.......................

2.5. Avances de obra...................................

3. Estructuras de concreto y mampostería........

3.1. Estructuras de concreto..........................

3.1.1. Características físicas del concreto.............

A) Peso volumétrico

B) Resistencia

C) Impermeabilidad

D) Dosificación

E) Agregados

F) Revenimiento

G) Otras características físicas

3.1.2. Características químicas del concreto..........

A) Resistencia a los sulfatos

B) Resistencia a los ácidos

C) Curados con vapor

D) Concretos con altas temperaturas de fraguado

E) Concretos puzolánicos

3.1.3. Características físicas del acero.................

A) Grado estructural

B) Longitud, diámetros y pesos

C) Acero de presfuerzo

D) Acero estructural

E) Tuberías

3.1.4. Características químicas del acero..............

3.1.5. Cimbras .............................................

3.1.6. Equipos y herramientas...........................

3.1.7. Juntas................................................

A) Juntas de dilatación

B) Juntas de llave o de cortante

C) Juntas de impermeabilidad

3.1.8. Curado y sus aplicaciones........................

A) Curado primario o elemental

B) Curado con aditivos

C) Curado en autoclave o similar

3.2. Estructuras de mampostería......................

3.2.1. Estructuras de tabique de barro recocido......

3.2.2. Estructuras de tabiques de concreto............

3.2.3. Mamposterías de piedras naturales.............

A) Morteros

B) Diseño

C) Procedimiento constructivo

D) Cimientos

E) Muros de contención

3.3. Prefabricados y ensambles.......................

4. Estructuras metálicas..............................

4.1. Condiciones generales de los materiales.......

4.1.1. Identificación del material........................

4.1.2. Control de calidad de los materiales............

A) Rechazos

4.2. Conexiones.........................................

4.2.1. Estructuras remachadas o atornilladas..........

A) Preparación de las conexiones

B) Colocación de remaches y tornillos

C) Inspección visual de los tornillos

4.2.2. Estructuras soldadas...............................

A) Preparación de los materiales

B) Aplicación de la soldadura

C) Calidad de la soldadura

D) Inspección de la soldadura

4.3. Fabricación y montaje............................

4.3.1. Fabricación en taller..............................

A) Contraflecha, curvado y enderezado

4.3.2. Montaje.............................................

A) Métodos de montaje

B) Soportes provisionales durante el montaje

C) Tolerancias

4.4. Protección de las estructuras....................

4.4.1. Corrosión..........................................

A) definición

B) Métodos de control de la corrosión

4.4.2. Fuego...............................................

4.5. Requisitos complementarios para estructuras metálicas específicas.............................

4.5.1. Tanques y recipientes............................

A) Recipientes superficiales

B) Tanques elevados

C) Recipientes a presión

D) Inspección y prueba de tanques

4.5.2. Tuberías de acero.................................

A) Fabricación de tuberías

B) Transporte

C) Carga y descarga

D) Zanjado

E) Instalación

F) Uniones con soldadura

G) Prueba hidrostática de campo

H) Inspecciones

4.5.3. Compuertas y obturadores......................

5. Construcciones en el subsuelo...................

5.1. Estudios básicos de ingeniería geotécnica y geológica...........................................

5.2. Túneles.............................................

5.2.1. Trazo de túneles...................................

5.2.2. Sistema de soporte................................

A) Requisitos de soporte

B) Tipos de soporte

5.2.3. Ventilación.........................................

5.2.4. Control de polvos.................................

5.3. Pozos para captación de agua...................

5.3.1. Exploración hidrogeológica.....................

5.3.2. Métodos de perforación..........................

5.3.3. Exploración de pozos.............................

5.3.4. Ademes.............................................

A) Diámetro del ademe

B) Tipos de materiales de ademes

5.3.5. Filtros...............................................

5.3.6. Protección sanitaria................................

6. Redes de distribución y evacuación............

6.1. Alcances............................................

6.2. Especificaciones generales de construcción de redes de distribución y evacuación.............



      1. Características del polietileno de alta densidad............................................

A) Dimensiones de la tubería de polietileno de alta densidad

B) Rangos de temperatura de la tubería de polietileno de alta densidad

C) Unión de la tubería de polietileno de alta densidad

6.2.2. Instalación de tuberías de redes de distribución de agua potable.......................................

A) Mejoramiento del fondo de la zanja y relleno de la misma en redes de distribución

6.2.3. Pruebas hidrostáticas..............................

A) Premisas

B) Equipo de prueba

C) Procedimiento para llevar a cabo la prueba hidrostática

D) Fugas máximas permisibles

6.2.4. Desinfección de la tubería ........................

6.3. Redes de evacuación de aguas negras y pluviales............................................

6.3.1. Tuberías de concreto..............................

6.3.2. Tuberías de P.V.C................................

6.3.3. Tuberías de fibrocemento ........................

6.3.4. Instalación de tuberías de redes de evacuación de aguas negras y pluviales.........................

A) Anchos de zanjas

6.3.5. Mejoramiento del fondo de la zanja y relleno de la misma............................................

A) Plantilla clase “A”. Factor de carga 2.25

B) Plantilla clase “B”. Factor de carga 1.90

C) Plantilla clase “C”. Factor de carga 1.50

6.3.6. Profundidad mínima y máxima..................


SECCIÓN 5. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA

1. Referencias ........................................

2. Bibliografía.........................................

NORMAS TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS PARA EL DISEÑO Y

EJECUCIÓN DE OBRAS E INSTALACIONES HIDRÁULICAS
SECCIÓN UNO

GENERALIDADES




1. INTRODUCCIÓN
En el Distrito Federal de los Estados Unidos Mexicanos se requiere continua y permanentemente construir numerosas obras de infraestructura hidráulica, así como edificaciones para vivienda, oficinas, industria, comercio, servicios hospitalarios y otros servicios. Tanto estas obras como las instalaciones correspondientes deben cumplir requisitos básicos de ingeniería para su buen funcionamiento, seguridad estructural, relaciones con el medio ambiente, duración y economía, según lo establece el Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal promulgado por el Gobierno de esta entidad federativa. En relación con lo que establece el Reglamento en su artículo 1 y para apoyar lo estipulado en sus Títulos Quinto, Sexto, Séptimo y Noveno, el Gobierno del Distrito Federal emite estas Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Ejecución de Obras e Instalaciones Hidráulicas dentro del Distrito Federal.
2. OBJETIVO
Con estas Normas se pretende fijar los requisitos mínimos de ingeniería para el diseño y ejecución de las obras e instalaciones hidráulicas de infraestructura y edificación en el Distrito Federal, a fin de asegurar su buen funcionamiento hidráulico y su seguridad estructural, así como establecer recomendaciones en cuanto a los métodos y procedimientos de diseño y construcción, sugerir valores de los parámetros que intervienen en el diseño y proporcionar al diseñador y al constructor o instalador bases que faciliten su trabajo de ingeniería dentro de la práctica recomendada internacionalmente.
3. CAMPO DE APLICACIÓN
Estas Normas se aplicarán en todos los trabajos de diseño y ejecución de obras e instalaciones hidráulicas que realicen o pretendan realizar el Gobierno y los particulares, dentro del Distrito Federal, así como en aquéllos que se realicen en otras entidades federativas de los Estados Unidos Mexicanos que tengan por objeto dotar al Distrito de servicios de abastecimiento de agua o de drenaje y saneamiento o bien que, por cualquier causa, sean financiados o dirigidos, total o parcialmente, por el Gobierno del Distrito Federal.
4. TERMINOLOGÍA
A fin de aclarar al no especialista, y evitar posibles confusiones en el significado con que se utilizan algunos de los términos que se emplean en estas Normas, a continuación se proporciona una lista de los más usuales, junto con la explicación respectiva:
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