Rigidez anular SN y diseño estructural del tubo corrugado
Qué significa la clase SN y cómo se elige según cargas.
Actualizado el · Responsable de contenido: Francisco Sanchez G., HDPE CHILE
Rigidez anular (SN)
Qué es
La rigidez anular mide cuánto resiste el tubo a ser aplastado por una carga externa. Se determina comprimiendo una muestra entre placas, en dirección diametral, según ISO 9969, y se expresa en kN/m². La clase SN es un número redondo que indica la rigidez mínima exigida: un tubo SN 8 tiene una rigidez anular de al menos 8 kN/m².
La rigidez no depende solo del tubo: en un tubo flexible enterrado, la capacidad portante la entrega el conjunto tubo + suelo compactado a los costados. Un tubo de SN alto en una zanja mal compactada puede deformarse más que uno de SN menor bien instalado.
Cómo elegir la clase SN
La clase se define por cálculo estructural (cargas del relleno y del tráfico, tipo de suelo, ancho de zanja y compactación; véase UNE 53331 y ATV 127). Como guía orientativa:
| Clase | Condiciones típicas | Comentario |
|---|---|---|
| SN 2 | Drenaje agrícola poco profundo, sin tráfico | Uso liviano |
| SN 4 | Redes de menor carga, poca profundidad, tráfico liviano | Uso general en diámetros medianos |
| SN 8 | Redes urbanas, calzadas, mayor profundidad | Clase habitual de colectores y alcantarillado |
| SN 16 | Cargas elevadas, tráfico pesado o gran profundidad | Casos especiales; verificar por cálculo |
Esta tabla no sustituye el cálculo del proyecto. La clase puede variar con la profundidad de entierro, el tipo de suelo, el nivel freático y el tráfico.
Deflexión admisible
Bajo la carga del relleno el tubo se ovaliza ligeramente (deflexión). Los manuales de instalación suelen aceptar valores del orden de 5 % del diámetro y hasta 7,5 % como límite; el proyecto fija el valor, y se verifica en obra con mandril o cámara.
Diseño estructural y cargas
Un tubo flexible enterrado soporta la carga transfiriéndola al suelo que lo rodea. El diseño estructural verifica que la deflexión y la tensión sean admisibles bajo las siguientes acciones:
- Peso del relleno sobre la clave (depende de la profundidad y del peso específico del suelo).
- Tráfico: cargas de ruedas, que disminuyen con la profundidad; la cobertura mínima bajo calzada es un dato clave.
- Nivel freático y flotación: el tubo vacío flota; la cobertura y el relleno deben vencer el empuje.
- Depresión interna: por vaciado rápido o cámaras con vacío.
- Cargas de construcción: equipos de compactación y maquinaria pesada sobre el tubo con cobertura incipiente.
Cobertura mínima
Los manuales europeos recomiendan una profundidad de cobertura de al menos 0,8 m bajo tráfico para los tubos corrugados de doble pared; algunos manuales norteamericanos admiten coberturas menores en diámetros pequeños con relleno de material y compactación especificados. Siempre manda el cálculo del proyecto. Durante la obra, las máquinas pesadas no deben circular sobre el tubo hasta tener la cobertura mínima compactada.
Qué suelo y qué compactación
El relleno alrededor del tubo se clasifica por tipo de material. Según la práctica norteamericana, se aceptan material granular de gravas y arenas bien graduadas (con compactación de 85 % del Proctor estándar en las arenas y gravas bien graduadas, y de 90 % en las gravas y arenas limo-arcillosas) y se excluyen los suelos orgánicos y de arcilla blanda. En todos los casos conviene seguir el proyecto.
Tubo corrugado
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¿Qué significa SN en un tubo corrugado?
Es la clase de rigidez anular: un tubo SN 8 tiene una rigidez de al menos 8 kN/m², medida según ISO 9969.
¿Qué SN elijo?
Lo define el cálculo estructural. Como guía: SN 2 en drenaje agrícola poco profundo, SN 4 en redes de menor carga, SN 8 en redes urbanas y calzadas, y SN 16 con cargas elevadas o gran profundidad.
¿Qué deflexión se acepta?
Los manuales suelen aceptar del orden de 5 % del diámetro y hasta 7,5 % como límite; el proyecto fija el valor y se verifica con mandril o cámara.
¿Un SN mayor asegura mejor desempeño?
No por sí solo: la capacidad del tubo enterrado la entrega el conjunto tubo y suelo compactado a los costados.