9. CONSTRUCCIÓN 40
9.2. ALCANCE DE LAS OBRAS DE CONSTRUCCION Y MONTAJE 43
9.2.2. Obras Civiles 55
9.2.2.2. Materiales 56
La calidad de los materiales a ser empleados será según se detallan el los planos, documentos, memorias de cálculo y especificaciones técnicas.
Las siguientes normas servirán de referencia:
ASTM (American Society for Testing and Materials) standards: • ASTM A 36 - Standard specification for structural steel.
• ASTM A 123 - Standard specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and • Steel Products.
• ASTM A 325 - Standard specification for High-Strength Bolts for Structural Steel Joints. • ASTM A 307 - Standard specification for Carbon Steel Bolts and Studs.
• ASTM A 563 - Standard specification for Carbon and Alloy Steel Nuts. • ASTM F 436 - Standard specification for Hardened Steel Washers.
Acero Estructural
El material para acero debe ser según lo indicado en a la especificación ASTM A 36, con resistencia característica fy = 235 N/mm².
Debe prestarse especial atención a la resiliencia cuando existan bajas temperaturas.
Bulones
Los bulones y tuercas que no sean de alta resistencia deben ser según la especificación ASTM A 307 de Grado B en el caso de bulones y según especificación ASTM A 563 de Grado A las tuercas hexagonales pesadas o de grado 4.6 o 5.6 según la norma EN 20898; éstos deben usarse en estructuras de pasarelas, vigas, viguetas, zancas, barandas y otras uniones de menor importancia.
Los bulones de alta resistencia, tuercas y arandelas deben ser según la especificación ASTM A 325 de Tipo 1 para los bulones, la especificación ASTM A 563 de Grado DH para las tuercas y según la ASTM F 436 para las arandelas o de grado 8.8 o 10.9 de acuerdo con la norma EN 20898. El diámetro mínimo de los bulones para uniones de acero estructural debe ser de ¾”.
Chapas Estiradas
El acero para chapas estriadas debe ser según la especificación ASTM A 36; el espesor mínimo debe ser 4.7 mm (espesor de la chapa) + 2 mm (estrías). Las chapas estriadas deben estar atornilladas cuando no se especifique lo contrario.
Rejillas de Acero Galvanizado
Las rejillas de acero galvanizado deben cumplir con el estándar de la especificación ASTM A 36. Serán de 32 mm x 33 kg/m2 galvanizadas, de dentado antideslizante. Las planchuelas separadoras deben estar soldadas al extremo superior de las planchuelas portantes. Las rejillas deben ser de acero galvanizado en caliente según estándar de especificación ASTM A 123 o equivalente europeo.
Diseño de Estructuras de Acero
El diseño de las estructuras de acero, salvo que se requiera por códigos nacionales que prevalezcan, debe realizarse de acuerdo con el AISC, American Institute of Steel Construction, “Manual of steel Construction”, última edición, o de acuerdo con el Eurocódigo 3 “Diseño de estructuras de acero”, última edición.
Tensiones Admisibles en Acero Estructural
La tensión en el acero estructural debida a peso propio, sobrecargas, cargas de equipos, viento y sismo debe limitarse, como se indica en los códigos de aplicación listados en otras partes de esta especificación de diseño, por condiciones de estados límites últimos y de servicio o por el método de tensión admisible.
Cargas
Las cargas y combinaciones de cargas a considerar en el diseño y cálculo de todos los trabajos cubiertos por estas especificaciones están indicadas en la ET particular En el diseño se deberán tener en cuenta como mínimo las siguientes consideraciones:
•Cargas debido al peso propio de los elementos que lo componen.
•Cargas debido al efecto del viento y sismo para las zonas determinadas en los reglamentos aplicables.
• Cargas debidas al mantenimiento de los equipos, como ser fuerzas de extracción de mazos de intercambiadores de calor, tapas de equipos para reemplazo de elementos filtrantes, etc.
•Cargas en zonas de circulación para operación y mantenimiento. Se adoptará una sobrecarga de 300 kg/m2 en pisos de plataformas y una carga puntual de 500 kg en cualquier punto de los elementos estructurales soporte de pisos.
•Cargas transmitidas por flexibilidad o efectos térmicos de las cañerías dentro del skid o de interconexión.
•Para el caso de skids con equipos rotativos, se adoptará un diseño tal que la frecuencia natural de vibración esté fuera del rango 0.5 a 1.5 veces la frecuencia de excitación. •Cargas estáticas y dinámicas transmitidas por los fluidos.
•Características de la futura estructura o base de apoyo del skid (underskid support). •Tipo de fijación o anclaje a la futura estructura o base de apoyo.
•Tipo de equipos montados sobre el skid. •Condiciones de izaje, acarreo y transporte.
Flechas Admisibles
Las flechas de elementos estructurales de acero no deben superar los siguientes valores: • Vigas hasta 5 m de luz y viguetas de piso, que no soporten muros L/300
• Vigas y viguetas de piso, que soporten muros L/500
• Vigas de más de 5 m de luz que no soporten muros de fábrica L/400 • Ménsulas con la flecha medida en el extremo libre L/300
• Vigas o viguetas de cubierta L/250 • Vigas de piso sin equipos L/250
Racks de tuberías
• Vigas principales L/400
• Flecha combinada de vigas intermédias y vigas longitudinales (L = luz de viga intermedia) L/200
Vigas de piso que soporten equipos: •Estado de operación L/400
•Prueba hidráulica L/250
•Vigas carril y monocarriles (vertical) L/750 •Vigas carril y monocarriles (horizontal) L/1500
Salvo que se indique otro valor más riguroso en los códigos nacionales o locales aplicables donde: L = Luz teórica de la viga.
DESPLAZAMIENTOS ADMISIBLES
Los desplazamientos horizontales máximos de estructuras debidos a viento o sismo no deben exceder los siguientes valores:
•Pasarelas de paso H/150 •Pórticos sin equipos H/250 •Racks de tuberías H/250
Pórticos de estructuras que soporten equipos:
•Desplazamiento total H/500
•Máximo desplazamiento entre dos pisos adyacentes ΔH/300 •Cubiertas con puentes-grúa H/400
Salvo que se indique otro valor más riguroso en los códigos nacionales o locales aplicables donde:
H = Altura total de la estructura.
ΔH = diferencia de elevación entre dos niveles adyacentes
REQUISITOS DE DISEÑO DE LAS ESTRUCTURAS
PLATAFORMAS Y PASARELAS
Todas las plataformas de altura superior a 1000 mm serán provistas de baranda de 1100 mm de altura y rodapié de 150 mm de altura.
Las plataformas principales de trabajo tendrán una anchura mínima útil de 1250 mm. Las plataformas de paso tendrán una anchura mínima útil de 1000 mm. El standard indicado a modo orientativo, ya que el diseño de la escalera deberá realizarse específicamente en cada caso.
Las secciones de plataformas que sean desmontables deben estar limitadas a un peso de 1.50 kN.
El suelo de plataformas y pasarelas será rejilla de acero galvanizada en caliente según normas ASTM de 32 mm x 33 kg/m2
Se preverá resistencia suficiente en plataformas elevadas para que las tapas o el fondo de los intercambiadores puedan descansar al ser desmontadas durante el mantenimiento en cualquier lugar.
Todos los cortes dados en la rejilla para su ajuste deberán ser galvanizados en frío. Todas las aberturas en el suelo de plataformas para el paso de tuberías o equipos que no estén protegidos, serán rebordeadas con un rodapié formado con una pletina de 150 x 4 mm como protección de mantenimiento.
Las rampas tendrán una pendiente máxima del 12% cuando su longitud sea menor de 3 metros, del 10% cuando su longitud sea menor de 10 metros o del 8% en el resto de los casos.
Las plataformas elevadas en equipos próximos deberán ser comunicadas entre sí, independientemente de las escalas o escaleras que requieran por sí mismas para comunicarse con otras plataformas o con el suelo. Las zonas o puntos a comunicar serán convenidos con los especialistas de tuberías.
Los tramos de plataformas desmontables que se requieran para mantenimiento y/o acceso para operación, deberán indicarse debidamente en los planos en la fase de diseño y serán convenidos con los especialistas de tuberías.
ESCALERAS
Las escaleras deberán ser usadas preferentemente para dar acceso a equipos, los cuales requieren atenciones frecuentes de operación y mantenimiento.
Las escaleras tendrán una anchura mínima útil de 1000mm. Cada tramo no tendrá una diferencia de nivel superior a 3600 mm.
La profundidad de los descansos intermedios será como mínimo de 1000 mm.
Todos los peldaños serán del tipo de rejilla de 32 mm x 33 kg/m2 galvanizada de dentado antideslizante con presillas galvanizadas. Los escalones, excluidos los salientes, tendrán una pedada neta de 230 mm y la alzada de 200 mm de altura. La altura y ancho permanecerán constantes en cada escalera. La rejilla de los descansos intermedios ha de llevar en el borde el mismo elemento antideslizante que el resto de los escalones estándar.
Los durmientes o zancas longitudinales de las escaleras que terminen al nivel del suelo apoyarán en una base de hormigón.
ESCALAS
Fuera de unidades no se instalarán escalas de altura superior a 9.0 metros respecto del nivel del suelo. Dentro de unidades no se instalarán escalas de altura superior a 6.0 metros. Se instalarán plataformas de descanso cada 9.0 y 6.0 metros o fracción respectivamente cambiando la situación de la escalera, de forma que sea necesario el paso por la plataforma para acceder al siguiente tramo. La anchura de las escalas será de 410 mm. Los peldaños se construirán con fierro redondos de 20 mm de diámetro, soldados cada 300 mm.
Se instalarán jaulas de seguridad en todas las escalas que arrancan de plataformas o niveles de trabajo por encima del suelo (nivel 0,00) y en las que arrancando del suelo tengan una longitud mayor de 3000 mm La jaula comenzará a 2200 mm del suelo o del nivel de arranque.
Los accesos a escalas desde las plataformas estarán provistos de barandas móviles de seguridad o de cadenas, si no es posible montar la baranda móvil.
Se dispondrán escalas en todos los niveles elevados de trabajo con acceso mediante escalera en el lado opuesto a ésta, para permitir un escape alternativo en situación de emergencia y en todos los niveles elevados de trabajo, de forma que no haya que recorrer distancias superiores a 15.00 m.
Las escalas terminarán sin zócalos en el suelo, excepto casos especiales.
En escalas que suben hasta una plataforma y no continúan, se prolongarán los barrotes 1.550 mm por encima de dicha plataforma.
Las escalas y las jaulas deben estar libres de obstrucciones.
En las escalas que arrancan de plataforma, cuya anchura entre la escala y la baranda, sea inferior a 1.200 mm, las pletinas verticales de la jaula de seguridad deberán prolongarse hasta la baranda de la plataforma.
La separación entre las escalas y paredes u obstáculos en su parte posterior, no deberá ser en ningún caso inferior a 200 mm.
Barandas
•Pasamanos Tubos 1-1/4" Sch. 40 •Barra media Tubos 1" Sch. 40 •Guardapiés PL 102 x 6
•Espacio máx. entre postes 1500 mm •Altura total sobre el suelo 1100 mm
•Postes (para Barandas circulares) L 76 x 9.5 •Postes (para Barandas rectas) L 76 x 9.5
Las barandas de las escaleras deberán sobresalir 150 mm a partir del frente o contrahuella del primer escalón.
La altura de baranda desde la línea teórica (línea de resaltos de los escalones o nivel superior de rejilla), será de 1.100 mm.
Módulos
El diseño será tal que permita el drenaje de líquidos derramados o agua de lluvia. De ser requerido, podrán disponerse bandejas de recolección ante posibles derrames de fluidos de proceso por operaciones de mantenimiento. Estas bandejas se construirán de chapa de 3/16” de espesor y poseerán niples de caño en los puntos más bajos, Dn 1” o superior y dichos accesorios deberán responder a la especificación Clases de Cañerías, con el extremo roscado accesible para su posterior canalización al sistema de tratamiento. En el caso que sea requerido instalar cañería de drenaje por debajo del piso, la perfilaría de contorno y la atravesada por la cañería tendrá como mínimo una altura de 260 mm y se dispondrán caños camisa de 75 mm de longitud, soldados a las almas de los perfiles atravesados de manera de reponer las propiedades estáticas.
Salvo indicación en contrario, los skids apoyarán en placas de chapa de 19 mm de espesor solidarias a la estructura, las que a su vez apoyarán en placas insertas en la fundación. Se vincularán por soldadura de obra las primeras y deslizantes con guías laterales las restantes, para permitir la libre dilatación del conjunto.
Los skids deberán diseñarse considerando cuatro puntos de izaje. El Proveedor deberá instalar todos los accesorios especiales que se requieran para el izaje. El diseño del skid deberá ser tal que se deberá minimizar el desmontaje de equipos y cañerías por motivo del izaje del conjunto.
Las soldaduras de las orejas y/o cancamos de izaje serán ensayadas 100% por líquidos penetrantes o partículas magnetizables.
La configuración de las eslingas deberá ser tal que no produzca daños en los equipos y estructuras del skids, de forma que no sea necesaria la instalación de protecciones temporarias. Para el izaje, se deberá considerar el empleo de perchas, de manera de asegurar lingas paralelas. Para el diseño de las orejas de izaje, se deberá adoptar un coeficiente de choque de 1.5. A la estructura del skid se le soldarán dos (2) placas diametralmente opuestas para poder conectar al mismo a la malla de P.A.T, con el fin de equipotenciarlo a la tensión de la malla.
Estructuras de Acero
Criterio General de Diseño
En aquellos casos donde no pudiera existir normativas se tomara como referencia el AISC, American Institute of Steel Construction, “Manual of steel Construction”, última edición.
En general, todas las estructuras serán soldadas en taller al máximo y atornilladas en campo.
Cuando se trate de estructuras a instalar dentro de unidades en operación, se diseñarán de forma que se realicen las soldaduras en taller de prefabricación y se realice el montaje en campo mediante atornillado, tipo mecano, teniendo en cuenta la función a realizar y las interferencias existentes.
El diseño de estructuras se realizará maximizando el uso de pórticos arriostrados siempre que sea posible, teniendo en cuenta la disposición de los equipos y de las tuberías. En los pórticos a la cota cero o superiores deberán comprobarse que la colocación de riostras no impida el acceso a equipos y recipientes situados a nivel de operación o dificulta la circulación de los equipos móviles de elevación y transporte utilizados por mantenimiento.
Las vigas metálicas que soporten tuberías no llevaran redondo de apoyo, excepto para tuberías en pendiente donde se podrá colocar previa aprobación del cliente.
Se proveerán agujeros para desagüe en todos los elementos donde el agua pueda acumularse.
•Las uniones sometidas a momentos de cualquier tipo se diseñarán maximizando los detalles de atornillado en campo y de soldadura en taller. Se minimizarán la cantidad de uniones soldadas en campo.
•Las uniones sometidas a momentos de cualquier tipo y otras uniones importantes, a menos que se indique lo contrario, se diseñarán y detallarán en los planos de taller basados en planos unifilares y en los cálculos estáticos de la estructura preparados por la Ingeniería.
•Las uniones simples estándar de vigas las diseñará y detallará directamente el Contratista seleccionado, para la capacidad de la viga, a menos que se indique lo contrario.
Cargas
Las cargas externas debido a la acción del viento y sismo se determinarán de acuerdo al procedimiento del Código de aplicación y a los datos indicados en el documento, Cargas Básicas de Diseño.
Recipientes Verticales y Recipientes Horizontales, incluyendo sus soportes, serán capaces de soportar una carga completa de agua, a presión atmosférica, en la posición de montaje, a menos que se especifique otra cosa.
Los recipientes verticales deberán verificarse por vibraciones debido a la formación de vórtices, como consecuencia del viento, para asegurar su integridad estructural.
Donde se indique “ P trays (total)” o “ P upflow (total)”, esta caída de presión será agregada junto a cualquier altura de líquido, para determinar la presión de diseño del fondo del Recipiente.
La calidad de los materiales a ser empleados será según se detalla a continuación.
Hormigones
faHormigón de Limpieza: Tipo H 8.0 fck= 8.0 MPa Hormigón Estructural: Tipo H 21 fck= 21 MPa Hormigón Estructural: Tipo H 30 fck= 30 MPa
Aceros
Acero en mallas para refuerzo de hormigón: fyd= 500 MPa Acero para Estructuras: ASTM A-36
Pernos de Anclaje: ASTM A-307 Gr. B