AWWA D103-97. Tanques de depósitos atornillados recubiertos en fábrica para almacenamiento de agua

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Texto completo

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American Water Works Association ANSI/AWWA D103-97 (Revisión de ANSI/AWWA D103-87)

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NORMA AWWA

PARA

TANQUES DEPÓSITOS ATORNILLADOS RECUBIERTOS EN FÁBRICA PARA

ALMACENAMIENTO DE AGUA

Fecha de aplicación: 1 de febrero de 1988.

Primera edición aprobada por el Consejo de Directores AWWA: 28 de enero de 1980. Esta edición aprobada: 15 de junio de 1997.

Aprobada por el Instituto Americano de Normas Nacionales (American National Standards Institute) el 1 de diciembre de 1997.

AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION

6666 West Quincy Avenue, Denver, Colorado 80235

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Norma AWWA

Este documento es un estándar de la American Water Works Association (AWWA). No es una especificación. Los estándares (o normas) AWWA describen los

requerimientos mínimos y no contienen toda la información de ingeniería y administración normalmente contenida en especificaciones. Las normas AWWA usualmente contienen opciones que deben ser evaluadas por el usuario de la norma. Mientras no quede especificada cada opción por el usuario, el

producto o el servicio no esta plenamente definido. La publicación de una norma AWWA no constituye aval de ningun producto ni tipo de producto, como tampoco la AWWA prueba, certifica ni aprueba ningun producto. El empleo de las normas AWWA es enteramente voluntario. Las normas AWWA tienen la

intención de representar un consenso de la industria del agua que el producto descrito podrá proporcionar un servicio satisfactorio. Cuando la AWWA revisa o retira esta norma, se colocará un aviso de acción oficial en la primera plana de la sección de anuncios clasificados de la publicación Journal AWWA. Esta acción se vuelve efectiva el primer dia del mes siguiente al mes de publicación del aviso oficial en el Journal AWWA.

Norma Nacional Americana

Una Norma Nacional Americana implica un consenso de los sustancialmente involucrados con sus alcances y contenido. Una Norma Nacional Americana tiene la intención de servir de guía para el fabricante, el consumidor y el público en general. La existencia de una Norma Nacional Americana de ninguna manera precluye a nadie, habiendo éste aprobado o no la norma, de la fabricación, venta, compra o utilización de productos, procesos o procedimientos que no conforman con la norma. Las Normas Nacionales Americanas estan sujetas a revisiones periódicas, y se le recomienda al usuario procurar las ediciones más recientes. A los productores de bienes fabricados de conformidad con alguna Norma Nacional Americana se les recomienda declarar su propia

responsabilidad en los materiales de propaganda y promocionales o en etiquetas o marbetes que tales bienes se producen de conformidad con norma particular de Normas Nacionales Americanas.

AVISO DE PRECAUCIÓN: La fecha de aprobación del Instituto Americana de Normas Nacionales (ANSI) que aparece en la portada de esta norma indica la

terminación del procedimiento de aprobación del ANSI. Esta Norma Nacional Americana puede ser revisada o retirada en cualquier momento. Los

procedimientos del ANSI requieren que se tome acción para reafirmar, revisar o retirar esta norma a no más de cinco años a partir de la fecha de su

publicación. Adquirientes de Normas Nacionales Americanas pueden recibir información actualizada acerca de todas las normas, llamando o escribiendo al American National Standards Institute, 11 W. 42nd. St., New York, NY 10036; (212)642-4900.

Copyright © 1998 por la American Water Works Association Impreso en los EUA

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Copyright © 1998 American Water Works Association. All Rights Reserved

Personal del Comité

El Grupo de Trabajo D103 que desarrolló esta norma, en ese tiempo estaba constituido por el siguiente personal:

Francis Grillot Jr., Presidente

Miembro de Consumidores

A.J.Hamlett Jr., Tulsa Public Works Department, Tulsa, Okla. (AWWA)

Miembro de Interés General

J.E. Rudina, AEC Engineering, Minneapolis, Minn. (AWWA)

Miembros Fabricantes

N.C.Bailey, Conservatek Industries, Conroe, Texas (AWWA)

R.W.Cooper, Columbian Steel Tank Company, Kansas City, Kan. (AWWA)

John Farris, Peabody TecTank Inc., Parsons, Kan. (AWWA)

R.V. Field, A.O. Smith Engineered Storage Products Company, DeKalb, Ill. (AWWA)

Francis Grillot Jr., Temcor, Carson, Calif. (AWWA)

G.C.Margolf, Temcor, Carson, Calif. (AWWA)

D.A. Turner, Peabody TecTank Inc., Parsons, Kan. (AWWA)

L.D. Scott, Trustco Tank Inc., San Luis Obispo, Calif. (AWWA)

Mark Workman, Columbian Steel Tank Company, Kansas City, Kan. (AWWA)

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ANSI/AWWA D103-97

(Revisión de ANSI/AWWA D103-87)

NORMA AWWA PARA

TANQUES DE ACERO ATORNILLADOS RECUBIERTOS EN

FÁBRICA PARA ALMACENAMIENTO DE AGUA

_____________________________________________________________________________

SECCIÓN 1: GENERALES

_____________________________________________________________________________ Sección 1.1 Alcances

El propósito de esta norma es el de facilitar la fabricación, instalación u obtención de tanques de acero cilíndricos atornillados para el almacenamiento de agua.

1.1.1 Techos de los tanques. Todo tanque conteniendo agua potable deberá tener techo. Tanques que almacenan agua no potable pueden construirse sin techo.

1.1.2 Descripción de la obra. Los trabajos a efectuarse por las partes para dar cumplimiento a las actividades descritas en esta norma se indican a continuación:

1. Constructor de la base:

Seccion 2, Materiales. Ver Sección 2.3 para acero de refuerzo de la base.

Sección 11, Diseño y Construcción de Bases. El constructor o el comprador es el responsable de la construcción de la base.

2. Fabricante:

Sección 2, Materiales (salvo lo indicado en el ·1, arriba). Sección 3, Diseño General.

Sección 4, Tamaños de Columnas de Agua y de Tanques Depósitos. Sección 5, Accesorios para Columnas de Agua y Tanques Depósitos. Sección 6, Soldadura.

Sección 7, Fabricación en Taller.

Sección 9, Inspección y Pruebas. Ver Sección 9.1 respecto a inspección en taller. Sección 10, Recubrimientos (salvo lo indicado en ·3).

Sección 12, Diseño Sísmico de Tanques de Fondo Plano para Almacenamiento de Agua. 3. Constructor del tanque:

Sección 6, Soldadura. (para aplicación en el campo únicamente después de la aceptación previa por el fabricante y el comprador).

Sección 8, Montaje.

Sección 9, Inspección y Pruebas (excepto lo indicado en el punto 2).

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Asociación Americana de Agua Potable y Alcantarillado (American Water Works Association)

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ANSI/AWWA D103-97

(Revisión de ANSI/AWWA D103-87)

NORMA AWWA PARA

TANQUES DE ACERO ATORNILLADOS RECUBIERTOS EN

FÁBRICA PARA ALMACENAMIENTO DE AGUA

_____________________________________________________________________________

SECCIÓN 1: GENERALES

_____________________________________________________________________________ Sección 1.1 Alcances

El propósito de esta norma es el de facilitar la fabricación, instalación u obtención de tanques de acero cilíndricos atornillados para el almacenamiento de agua.

1.1.3 Techos de los tanques. Todo tanque conteniendo agua potable deberá tener techo. Tanques que almacenan agua no potable pueden construirse sin techo.

1.1.4 Descripción de la obra. Los trabajos a efectuarse por las partes para dar cumplimiento a las actividades descritas en esta norma se indican a continuación:

4. Constructor de la base:

Seccion 2, Materiales. Ver Sección 2.3 para acero de refuerzo de la base.

Sección 11, Diseño y Construcción de Bases. El constructor o el comprador es el responsable de la construcción de la base.

5. Fabricante:

Sección 2, Materiales (salvo lo indicado en el ·1, arriba). Sección 3, Diseño General.

Sección 4, Tamaños de Columnas de Agua y de Tanques Depósitos. Sección 5, Accesorios para Columnas de Agua y Tanques Depósitos. Sección 6, Soldadura.

Sección 7, Fabricación en Taller.

Sección 9, Inspección y Pruebas. Ver Sección 9.1 respecto a inspección en taller. Sección 10, Recubrimientos (salvo lo indicado en ·3).

Sección 12, Diseño Sísmico de Tanques de Fondo Plano para Almacenamiento de Agua. 6. Constructor del tanque:

Sección 6, Soldadura. (para aplicación en el campo únicamente después de la aceptación previa por el fabricante y el comprador).

Sección 8, Montaje.

Sección 9, Inspección y Pruebas (excepto lo indicado en el punto 2).

Asociación Americana de Agua Potable y Alcantarillado (American Water Works Association)

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ANSI/AWWA D103-97

(Revisión de ANSI/AWWA D103-87)

NORMA AWWA PARA

TANQUES DE ACERO ATORNILLADOS RECUBIERTOS EN

FÁBRICA PARA ALMACENAMIENTO DE AGUA

_____________________________________________________________________________

SECCIÓN 1: GENERALES

_____________________________________________________________________________ Sección 1.1 Alcances

El propósito de esta norma es el de facilitar la fabricación, instalación u obtención de tanques de acero cilíndricos atornillados para el almacenamiento de agua.

1.1.5 Techos de los tanques. Todo tanque conteniendo agua potable deberá tener techo. Tanques que almacenan agua no potable pueden construirse sin techo.

1.1.6 Descripción de la obra. Los trabajos a efectuarse por las partes para dar cumplimiento a las actividades descritas en esta norma se indican a continuación:

7. Constructor de la base:

Seccion 2, Materiales. Ver Sección 2.3 para acero de refuerzo de la base.

Sección 11, Diseño y Construcción de Bases. El constructor o el comprador es el responsable de la construcción de la base.

8. Fabricante:

Sección 2, Materiales (salvo lo indicado en el ·1, arriba). Sección 3, Diseño General.

Sección 4, Tamaños de Columnas de Agua y de Tanques Depósitos. Sección 5, Accesorios para Columnas de Agua y Tanques Depósitos. Sección 6, Soldadura.

Sección 7, Fabricación en Taller.

Sección 9, Inspección y Pruebas. Ver Sección 9.1 respecto a inspección en taller. Sección 10, Recubrimientos (salvo lo indicado en ·3).

Sección 12, Diseño Sísmico de Tanques de Fondo Plano para Almacenamiento de Agua. 9. Constructor del tanque:

Sección 6, Soldadura. (para aplicación en el campo únicamente después de la aceptación previa por el fabricante y el comprador).

Sección 8, Montaje.

Sección 9, Inspección y Pruebas (excepto lo indicado en el punto 2).

Sección 10, Recubrimientos. Ver Sección 10.2 respecto a reparaciones del Recubrimiento a efectuarse en el campo.

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1.1.7 Asuntos no tratados. Esta norma no abarca todos los detalles de diseño y construcción debido a la gran variedad de tamaños y formas de los tanques. Donde no se dan detalles para algún diseño específico, el fabricante, sujeto a la aprobación del comprador, proporcionará los detalles que se diseñan y construyen serán tan adecuados y tan seguros como los de otra manera serían proporcionados según esta norma.

1.1.8 Requerimientos locales. Esta norma no tiene el propósito de abarcar tanques depósitos montado en lugares sujetos a reglamentos más estrictos que los requerimientos contenidos en esta norma. En tales casos, esta norma debe seguirse con las compras hechas bajo el contenido de esta norma, en cuanto no surjan conflictos con los requerimientos locales. En donde existan requerimientos locales, municipales, o estatales más estrictos, tales requerimientos prevalecerán, y esta norma será interpretada como un complemento a los mismos.

Sección 1.2 Definiciones.

Las siguientes definiciones serán aplicadas en esta norma:

1.2.1 Capacidad: El volumen neto que puede ser retirado de un tanque llenado justo a su nivel de capacidad máxima superior y vaciado hasta el nivel de capacidad de fondo. El nivel de capacidad de fondo, si no se especifica de otra manera por el comprador, será el nivel del agua dentro del cuerpo del tanque al descargar el tanque mediante la tubería de descarga especificada.

1.2.2 Constructor: La parte que suministra la mano de obra y los materiales para colocación o instalación.

1.2.3 Fabricante: La parte que manufactura, fabrica o produce materiales o productos. 1.2.4 Comprador: La persona, empresa u organización que compra materiales o trabajos a

efectuarse.

1.2.5 Tanque depósito: Un tanque cilíndrico de fondo plano que tiene una altura de cuerpo

igual o menor a su diámetro.

1.2.6 Columna de agua: Un tanque cilíndrico de fondo plano que tiene una altura de

cuerpo mayor a su diámetro.

1.2.7 Tanque: Una columna de agua o un tanque depósito utilizado para almacenar agua.

Sección 1.3 Responsabilidades de las Partes

1.3.1 Responsabilidades del fabricante. El fabricante suministrará una estructura libre de materiales defectuosos, incluyendo los recubrimientos. Esta responsabilidad será efectiva durante un período de un año a partir de la fecha de terminación pero no más de 14 meses después de la fecha de entrega. Todo material que se demuestre defectuoso dentro de este tiempo será reemplazado o reparado por el fabricante.

1.3.2 Responsabilidad del constructor. El constructor montará la estructura libre de defectos en la mano de obra. Esta responsabilidad será efectiva por un período de 12 meses a partir de la fecha de aceptación pero no más de 12 meses a partir de la fecha de la terminación de la instalación por el constructor. Cualquier deficiencia en la mano de obra encontrada dentro de estos períodos será reparada por el constructor.

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1.3.3 Inspección y reparación del tanque. El comprador debe proporcionar al constructor y al fabricante con la oportunidad de inspeccionar y reparar el tanque, de requerirse, dentro de los períodos de responsabilidad enumerados en la Sección 1.3.1 y 1.3.2. El incumplimiento del comprador para dar una oportunidad de inspeccionar dentro de estos períodos relevará al constructor y al fabricante de responsabilidad a menos que se acuerdo lo contrario.

Sección 1.4 Dibujos a Suministrarse

Después de recibir el contrato, el fabricante preparará la distribución de anclaje, cuando es aplicable, y dibujos de ensamble, los cuales deben entregarse al comprador para su aprobación a menos que se acuerde no hacerlo, antes de proceder a cualquier fabricación. De ser requerido por el comprador, se deben referenciar en los dibujos los detalles de todas las uniones atornilladas y soldadas.

Sección 1.5 Referencias

Esta norma hace referencia con los documentos siguientes. En sus ediciones más recientes, forman una parte de esta norma hasta donde se especifica en la norma. En cualquier caso de conflicto, prevalecerán los requerimientos de esta norma.

AA1SPC – Standards for Aluminum Sand and Permanent Mold Castings (Normas para Colados de Aluminio en Moldes de Arena y Permanentes).

AA SAS – Specifications for Aluminum Structures (Sec. 1) (Especificaciones para Estructuras de Aluminio, Sección 1).

AAMA2 605 – Voluntary Specifications for High Performance Organic Coatings on Architectual Extrusions and Panels (Especificaciones Voluntarias para Recubrimietos Orgánicos de Alto Rendimiento en Extrusiones y Tableros Arquitectónicos).

ACI3 301 – Standard Specification for Structural Concrete (Especificaciones de Norma para Concreto Estructural).

ACI 318 – Building Code Requirements for Structural Concrete (Requerimientos del Código de Construcciones para Concreto Estructural).

AISC4 ASD – Specifications for Structural Steel Buildings – Allowable Stress Design

(Especificaciones para Edificios de Acero Estructural –Esfuerzos Permisibles de Diseño).

AISI5 1010 – Carbon Steel: Plates; Structural Shapes; Rolled Floor Plates; Steel Sheet Piling (Placas de Acero al Carbón; Perfiles Estructurales; Placas Roladas para Pisos; Placas de Acero para Pilotes)

1

Aluminum Association, 818 Connecticut Ave., Washington, D.C 20006 2

Architectural Aluminum Manufacturers Association, 35 E. Wacker Dr., Chicago, IL 60601 3

American Concrete Institute, Box 19150, Redford Station, Detroit, MI 48219

4 American Institute of Steel Construction, One E. Wacker Dr., Ste. 3100, Chicago, IL 60601-2001 5

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AISI SG-673 Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members (Especificaciones para el Diseño de Miembros de Acero Estructural Formado en Frío).

ANSI6/ASTM7 A6 Standard Specification for General Requirements for Rolled Steel Bars, Plates, Shapes, and Sheet Piling (Especificaciones de Norma de Requerimientos Generales para Barras, Placas, Perfiles y Hojas para Pilotes de Acero Rolado).

ANSI/ASTM A36 Standard Specification for Carbon Structural Steel (Norma de Especificaciones de Acero al Carbón Estructural).

ANSI/ASTM A53 Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped, Zinc-Coated, Welded and Seamless (Norma de Especificaciones para Tuberías de Acero, Negras y Galvanizadas por Inmersión, Soldada y Sin Costura).

ANSI/ASTM A181 Standard Specification for Carbon Steel for Forgings, for General-Purpose Piping (Especificaciones de Norma de Acero al Carbón para Forjado, para Tubería de Servicio General).

ANSI/ A194 Standard Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High-Pressure and High-Temperature Service (Especificaciones d e Norma para Tuercas de Acero al Carbón y de Acero Aleado para Servicio de Alta Presión y de Alta Temperatura).

ANSI/ASTM 216 Standard Specification for Steel Casting, Carbon, Suitable for Fusion Welding for High-Temperature Service (Norma de Especificaciones para Acero al Carbón Colado, Apropiado para Soldadura or Fusión para Servicio de Alta Temperatura).

ANSI/ASTM A572 Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Columbium-Vanadium Structural Steel (Norma de Especificaciones para Acero Estructural de Alta Resistencia, de Baja Aleación de Columbio-Vanadio).

ANDI/ASTM A607 Standard Specification for Steel, Sheet and Strip, High Strength, Low-Alloy, Columbium or Vanadium, or Both, Hot-Rolled and Cold-Rolled (Norma de Especificaciones para Acero, Lámina y Tira, Alta Resistencia, Baja Aleación, Columbio o Vanadio, o Ambos, Rolado en Caliente y Rolado en Frío). ANSI/ASTM A668 Standard Specification for Steel Forgings, Carbon and Alloy, for General Industrial Use (Norma de Especificaciones para Acero Forjado, al Carbón y de Aleación, para Uso Industrial General).

ANSI/ASTM A715 Standard Specification for Steel Sheet and Strip, High-Strength, Low-Alloy, Hot-Rolled, with Improved Formability (Norma de Especificaciones para Acero Laminado y en Tiras, de Alta Resistencia, de Baja Aleación, Rolado en Caliente, con Formabilidad Mejorada).

ANSI/AWS8 A5.1 Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding (Norma de Especificaciones para Electrodos de Acero al Carbón para Soldadura de Metal por Arco Sumergido).

ANSI/AWWA C652 Standard for Desinfection of Water-Storage Facilities (Norma para la Desinfección de Instalaciones de Almacenamiento de Agua).

ANSI/AWWA D104 Standard For Automatically Controlled, Impressed-Current Cathodic Protection for the Interior of Steel Water Tanks (Norma para Protección Catódica con

6American National Standards Institute, 11 W. 42nd. St.., New York, NY 10036 7

American Society for Testing and Materials, 100 Barr Harbor Dr., West Conshocken, PA 19428-2959 8

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Aplicación de Corriente Controlada Automáticamente para el Interior de Tanques de Acero para Agua).

API9 6A Specification for Wellhead Equipment (Especificaciones para Equipo de Cabezal de Pozos).

API 12B Specification for Bolted Tanks for Storage of Production Liquids (Especificaciones para Tanques Atornillados para Almacenamiento de Líquidos de Producción).

ASTM A48 Standard Specification for Gray Iron Castings (Norma de Especificaciones para Hierro Gris Colado).

ASTM A123 Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel Products (Norma de Especificaciones para Recubrimiento de Cinc (Imersión en Caliente) en Productos de Hierro y Acero).

ASTM A153 Standard Specification for Zinc Coating (Hot-Dip) on Iron and Steel Hardware (Norma de Especificaciones para Recubrimiento de Cinc (Inmersión en Caliente) de Herrajes de Hierro y Acero).

ASTM A240 Standard Specification for Heat-Resisting Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel Plate, Sheet, and Strip for Pressure Vessels (Norma de Especificaciones de Placa, Láminas y Tiras de Acero Inoxidable de Cromo y Cromo Níquel Resistentes al Calor para Cuerpos a Presión).

ASTM A283 Standard Specification for Low and Intermediate Tensile Strength Carbon Steel Plates (Norma de Especificaciones para Placas de Acero al Carbón de Resistencia Baja e Intermedia a la Tensión).

ASTM A307 Standard Specification for Carbon Steel Bolts and Studs, 60,000 psi Tensile Strength (Norma de Especificacines para Tornillos y Espárragos de Acero al Carbón con Resistencia a la Tensión de 60,000 psi).

ASTM A325 Standard Specification for Structural Bolts, Steel, Heat Treated, 120/105 ksi Minimum Tensile Strength (Norma de Especificaciones para Tornillos Estructurales, de Acero, con Tratamiento Térmico, con Resistencia Mínima a la Tensión de 120/105 ksi).

ASTM A490 Standard Specification for Heat-Treated Steel Structural Bolt, 150 ksi Minimum Tensile Strength (Norma de Especificaciones para Tornillos Estructurales de Acero con Tratamiento Térmico, con Resistencia Mínima a la Tensión de 150 ksi).

ASTM A 563 Standard Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts (Norma de Especificaciones para Tuercas de Acero al Carbón y de Aleación).

ASTM A568 Standard Specification for Steel, Sheet, Carbon, and High-Strength, Low-Alloy, Hot-Rolled and Cold-Rolled, General Requirements for (Norma de Especificaciones para Acero al Carbón Laminado y de Baja Aleación de Alta Resistencia, Rolado en Caliente y Rolado en Frío, Requerimientos para)

ASTM A570 Standard Specification for Steel, Sheet and Strip, Carbon, Hot Rolled, Structural Quality (Norma de Especificaciones para Acero al Carbón de Calidad Estructural Laminado y en Tiras, Rolado en Caliente).

ASTM B695 Standard Specification for Coatings of Zinc Mechanically Deposited on Iron and Steel (Norma de Especificaciones para Recubrimiento de Cinc Depositado Mecánicamente Sobre Hierro y Acero).

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ASTM D395 Standard Test Methods for Rubber Property – Compression Set (Norma de Métodos de Prueba para una Propiedad del Hule – Deformación Permanente a la Compresión).

ASTM D412 Standard Test Methods for Vulcanizad Rubber and Thermoplastic Rubbers and Thermoplastic Elastomers – Tension (Norma de Métodos de Pruebas para Hule Vulcanizado y Hules Termoplásticos y Elastómeros Termoplásticos – Tensión).

ASTM D471 Standard Test Method for Rubber Property – Effect of Liquids (Norma de Método para una Propiedad de Hule – Efecto de Líquidos).

ASTM D573 Standard Test Method for Rubber – Deterioration in an Air Oven (Norma de Método de Prueba para Hule – Deterioro en un Horno al Aire).

ASTM D1171 Standard Test Method for Rubber Deterioration – Surface Ozone Cracking Outdoors or Chamber (Triangular Specimens) (Norma de Método de Prueba para Deterioro de Hule–Agrietado Superficial por Ozono a la Intemperie o en Cámara (Especimenes Triangularse).

ASTM D1229 Standard Test Method for Rubber Property – Compression Set at Low Temperatures (Norma de Método de Prueba para una propiedad de Hule – Deformación Permanente por Compresión a Bajas Temperaturas).

ASTM D1751 Standard Specification for Preformed Expansion Joint Filler for Concrete Paving and Structural Construction (Nonextruding and Resilient Bituminous Types) (Norma de Especificaciones para Rellenador Preformado para Juntas de Expansión para Pavimentación de Concreto y Construcción Estructural (Tipos No Extruíbles y Elásticos Bituminosos).

ASTM D2240 Standard Test Method for Rubber Property – Durometer Hardness (Norma de Método de Prueba para Propiedad de Hule – Dureza Durométrica)

ASTM D2244 Standard Test Method for Calculation of Color Differences from Instrumentally Measured Color Coordinates (Norma de Método de Prueba para Calcular Diferencias de Color a Partir de Coordenadas de Color Medidas por Instrumento).

NFPA* 22 Standard for Water Tanks for Private Fire Protection (Norma para Tanques Depósitos de Agua Privados para Protección Contra Incendios).

SSPC† SP8 Pickling (Baño Químico para Limpiar Metales).

SSPC SP10 Joint Surface Preparation Standard Near-White Blast Cleaning (Norma de Preparación de Superficies de Unión para Limpieza a Chorro al Grado de Casi Blanco).

Fed. Spec.‡ TT-S-230 Sealing Compound: Elastomeric Type, Single Component (Compuesto de Sellado: Tipo Elastomérico de un Solo Componente).

Fed. Spec. ZZ-R-765 Rubber Silicone: Low- and High-Temperature and Tear Resistant (Hule Silicón: Baja y Alta Temperatura y Resistente a Desgarres).

*National Fire Protection Association, One Batterymarch Park, Quincy, MA 02269

Steel Structures Painting Council, 40 24th St., Ste. 600, Pittsburgh, PA 15222-4643.

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SECCIÓN 2: MATERIALES

Sección 2.1 Generales

Todos los materiales a incorporarse en cualquier estructura para cumplir con esta norma deben ser nuevos sin uso previo, y en condiciones de primera clase, y deben cumplir con todos los requerimientos de esta norma.

Sección 2.1 Tornillos y Tornillos de Anclaje

2.2.1 Tornillos. Los tornillos para unir paneles de tanque deben conformar con los requerimientos de ASTM A307, ASTM A325, ASTM A490 o API 12B. Las tuercas para estos tornillos deben conformar con ANSI/ASTM A194 o ASTM A563.

2.2.2 Tornillos de anclaje. Los tornillos de anclaje deben conformar con los requerimientos de ANSI/ASTM A36, ASTM A307 o ANSI/ASTM A572, grado 50.

Sección 2.3 Acero de Refuerzo de Base

El acero de refuerzo de las bases debe cumplir con los requerimientos de ACI 318. Sección 2.4 Placas y Láminas

Los materiales de placa y lámina debe ser de proceso de acero de hogar abierto, horno eléctrico o de oxígeno básico conforme a cualquiera de las siguientes especificaciones ASTM: A36; A283, grado C o D; A570, grado 30, 33, 36, 45 o 50; A572, grado 42, 50 o 60; A607, grado 50, 55 o 60; o A715, grado 50. Las placas y las láminas pueden suministrarse en base a su peso, con margen de error inferior permisible de acuerdo con la tabla de tolerancias para placas pedidas por su peso como publicado en ANSI/ASTM A6 y para láminas pedidas según lo publicado en ASTM A568. Los grados de acero que designan una cedencia de 50,000 psi o mayor no deben emplearse en tanques con diámetro de 15 pies o menos con conexión bridada formada.

Sección 2.5 Perfiles Estructurales

Los perfiles estructurales rolados en caliente para uso bajo el contenido de esta norma se conformarán con la AISC S335. Los materiales serán conformes con ANSI/ASTM A36 o AISI 1010. Perfiles de aluminio de una aleación adecuada para los requerimientos de carga y servicio podrán emplearse para las porciones del tanque que no entran en contacto con agua. El diseño de todos los miembros de aluminio será de acuerdo con AA SAS y con las cargas especificadas en Sección 3 de esta norma.

Sección 2.6 Hierro Colados

Las piezas de hierro colado serán conforme a ASTM A48, clase 30. Los colados de acero se estarán conforme a ANSI/ASTM A216, grade WCB. Colados de aluminio se conformarán con AA SPS.

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Copyright © 1998 American Water Works Association. All Rights Reserved Sección 2.7 Forjados

2.7.1 Forjados a partir de materiales de placa y lámina. Los forjados a partir de materiales de placa y lámina se conformarán a los materiales de placa y lámina permitidos bajo Sección 2.4

2.7.2 Forjados a partir de materiales que no sean placas o láminas. Forjados a partir de materiales que no sean de placas o láminas deberán conformarse con ANSI/ASTM A668, clase E.

2.7.3 Bridas para tubería forjadas y roladas. Bridas para tubería forjadas y roladas se conformarán con ASTM A181, clase 60.

Sección 2.8 Electrodos

Electrodos de soldadura manual de arco eléctrico de metal protegido se ajustarán a los requerimientos de AWS A5.1. Los electrodos de soldadura serán de cualquier clasificación E60XX o E70XX adecuada por las características de la corriente eléctrica, la posición de soldadura y otras condiciones del uso que se pretende. Los electrodos de soldadura para otros procesos de soldaduras serán conformes a las especificaciones AWS aplicables para el metal de aportación.

Sección 2.9 Tubería para Conducción de Fluidos

Las tuberías de entrada, salida, derrame y otras, y todas las conexiones para uso con fluido, serán como sea especificado por el comprador. Si no se especifica la tubería de acero de otra manera, se conformará o excederá la ANSI/ASTM A53 acero al carbón o la ASTM A240 serie 300 de acero inoxidable. A menos que se especifique de otra manera, las uniones podrán ser roscadas o bridadas a elección del fabricante. Se puede utilizar tubería y conexiones de existencias de almacén si el almacén certifica de estar de acuerdo con esta norma o con las especificaciones del comprador.

Sección 2.10 Empaquetaduras y Selladores

El fabricante empleará empaquetaduras o selladores, o una combinación de ambos de acuerdo con los siguientes requerimientos:

2.10.1 Empaquetaduras. El material de empaquetadura tendrá la resistencia a tensión y elasticidad adecuadas para obtener un sello a prueba de fugas en todas las uniones y juntas. El material de empaque será resistente a la exposición a la intemperie y al ozono como se designa en ASTM D1171. Los requerimientos físicos se describen en la Tabla 1.

2.10.2 Selladores. Los selladores cumplirán con lo siguiente:

1. Resistencia a temperatura. El sellador se mantendrá flexible al estar en operación continua dentro de un rango de temperatura –40ºF hasta +170ºF (-40ºC hasta +76.7ºC).

2. Intemperismo. El sellador será resistente al endurecimiento y al agrietamieto. El sellador será esencialmente sólido y no contener plastisificantes o cargas que pudieran motivar encogimiento debido al intemperismo. El sellador será resistente al ozono a la luz ultravioleta.

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Tabla 1 Requerimientos físicos de materiales de empaquetadura*

Material de Empaquetadura

Descripción Cinta y Extruido

Resistencia a la tensión, inicial, psi mínima, ASTM D412 1,200 psi 8.27 kPa Resistencia a la tensión después envejecimiento al horno, como por ciento de la inicial, mínima, ASTM D573 70% Resistencia a la tensión después de inmersión en agua destilada, como por ciento de la inicial, mínima, ASTM D471 60% Elongación final de longitud, inicial, por ciento de la mínima, ASTM D412 175% Elongación final de longitud después de envejecimiento al horno, como por ciento de la inicial mínima, ASTM D573 70%

Dureza, Shore A, ASTM D2240 75±5

Dureza, Shore A, despues de envejecimiento al horno, ASTM D573 7 Deformación retenida por compresión, como por ciento máximo de la original, después de envejecimiento al horno, ASTM D395 40%

Deformación retenida por compresión a baja temperatura, como por ciento máxima de la original, ASTM D1229 60% Resistencia al desgarre, libras por pulgada 160 lb/in 28 kn/m

* Las dimensiones y las tolerancias serán como se especifica por los requerimientos de los fabricantes de columnas de agua o tanques depósitos específicos.

3. Resistencia química. El sellador será químicamente resistente sin extracción por el agua y no se hinchará ni degradará bajo condiciones normales de almacenamiento de agua.

4. Especificaciones del material. El sellador será aceptable para uso en superficies con contacto con alimentos.

5. Primarios para selladores. Algunos materiales de sellador requieren el uso de un primario sobre metal o vidrio para máxima adhesión. La mayoría de estos primarios contienen un solvente volátil. Después de la evaporación del solvente, el primario deberá de cumplir con los requerimientos de Sección 2.10.2, ítem 4.

xiv

(15)

xv

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SECCIÓN 3:

DISEÑO EN GENERAL

Sección 3.1 Tipos de Uniones

3.1.1. Uniones atornilladas. Todas las placas o láminas verticales, horizontales, cuerpo con techo y cuerpo con fondo serán atornilladas en el campo. Los orificios para los tornillos serán troquelados o taladrados en taller para ensamble en el campo. Las uniones atornilladas de placas o láminas entre el techo, cuerpo y fondo requeridas para contener agua o quedar a prueba de intemperie serán selladas con material de empaquetadura, sellador o material de empaquetadura con sellador apropiado como requerida para lograr una unión a prueba de fugas (ver Sección 2.10).

3.1.1.1. Es práctica normal que los tanques ensamblados en campo requieran alineación de ensamble. Esto es aceptable, y se seguirán los procedimientos de montaje del fabricante.

3.1.2. Uniones soldadas. Se puede emplear soldadura para unir ensambles secundarios fabricados en taller los cuales posteriormente son atornillados en su lugar en campo.

Sección 3.2 Cargas de Diseño

Las siguientes cargas se considerarán en el diseño de estructuras de tanques y sus bases.

3.2.1. Carga muerta. La carga muerta será el peso estimado de toda la construcción con sus complementos. Los pesos unitarios serán de 490 lb/ft3 (7,849.1 kg/m3) para acero y de 144 lb/ft3 (2,306.7 kg/m3) para concreto. 3.2.2. Carga por agua. La carga por agua será el peso de todo el líquido cuando

se llena el tanque a su capacidad de nivel superior. El peso unitario para agua será de 62.4 lb/ft3 (1,000 kg/m3).

3.2.3. Cargas de diseño de techos.

3.2.3.1. Carga por nieve. La carga por nieve será un mínimo de 25 lb/ft2 (1,200 Pa) en la proyección horizontal del tanque para superficies con pendiente de 30o o menos respecto al horizontal. Para superficies con mayor pendiente, se debe ignorar las cargas por nieve. La carga por nieve puede reducirse cuando el tanque se ubica donde la temperatura media más baja en un día sea de +5ºF (-15ºC) o más cálida, y la experiencia local indica que se puede usar una carga menor.

3.2.3.2. La carga viva mínima de diseño de techo ser 15 lb/ft2 (720 Pa).Las placas

o láminas del techo podrán flexionar entre soportes estructurales para soportar la carga.

3.2.4. Carga por viento. La presión por viento se supondrá de 30 lb/ft2 (1,400 Pa) sobre superficies planas verticales, 18 lb/ft2 (860 pa) sobre áreas proyectadas de superficies cilíndricas y 15 lb/ft2 (720Pa) sobre áreas

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proyectadas de superficies cónicas y de placa de doble curva. Estos valores se basan en una velocidad de viento de 100 mph (44.7 m/segundo). Para estructuras diseñadas para velocidades de viento mayores a los 100 mph (44.7 m/segundo), todos los valores de presión unitaria anteriores deben ajustarse en proporción al cuadrado de la velocidad. Cuando se especifica una revisión por deslizamiento para un tanque no anclado, se supone un coeficiente de fricción igual a la tangente de 30 grados. La total de corte por viento ≤ W (tan 30º).

Donde:

W = peso total del cuerpo, fondo y techo del tanque

3.2.5. Carga sísmica. Estructuras ubicadas en zonas 1, 2A, 2B, 3 o 4 deberán diseñarse para cargas sísmicas según lo definido en la Sección 12 de esta norma (para excepciones, ver Sección 3.2.5.2).

3.2.5.1. Estructuras ubicadas en la zona 0 no requieren diseño para resistencia a terremotos.

3.2.5.2. El comprador puede especificar que el diseño para sismos no se requiere para estructuras ubicadas en la zona 1.

3.2.6. Carga de plataformas y escaleras. Se aplicará una carga vertical (y únicamente una de tal cargas en cada caso) como sigue: 1,000 lb (453.6 kg) de cada plataforma; 500 lb (226.8 kg) a cualquier área de 10 ft2 (0.93 m2) en el techo del tanque; 500 lb (226.8 kg ) de cada sección vertical de escalera. Todas las partes y conexiones estructurales será debidamente proporcionales para resistir tales cargas. La carga antes mencionada no necesita combinarse con la carga por nieve especificada en la Sección 3.2.3, pero será combinada con la carga muerta. Las placas de plataforma y del techo pueden flexionar entre soportes estructurales para soportar la carga.

Sección 3.3 Criterios de Diseño

Con la excepción de otros criterios específicamente proporcionados en otras partes de esta norma, el diseño estructural de toda columna de agua y tanque depósito cumplirá con lo siguiente:

1. AISI SG-671 2. AISC S335 Sección 3.4 Cuerpo del Tanque

En el diseño del cuerpo del tanque, la presión hidrostática del agua en la orilla inferior de cada anillo de láminas o placas del cuerpo del tanque, se supondrá que actúa sin merma sobre el área total del anillo.

3.4.1. Espesor de pared. Cuando el esfuerzo a la tensión neta manda, el espesor de las placas del cuerpo cilíndrico donde se aplica la presión de los contenidos del tanque, será calculado según la fórmula*

) ( 6 . 2 d S ft HDSG t − = (Ec. 1) xvi

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t = espesor de placa del cuerpo, en pulgadas

H = altura del líquido desde la línea de capacidad máxima a punto de derrame hasta el

fondo del anillo del cuerpo en proceso de diseño, en pies

D = diámetro del tanque, en pies

S = espacio entre tornillos en línea perpendicular a la línea de esfuerzo, en pulgadas G = peso específico del líquido (1.0 para agua)

ft = esfuerzo a la tensión admisible, en libras por pulgada cuadrada (Sección 3.5.3)

d = diámetro de los barrenos para tornillos, en pulgadas

3.4.2. Fuerza a la compresión. La fuerza a la compresión admisible en cada anillo de láminas o placas bajo carga de viento o sismo combinada con la carga muerta, se determinará mediante la fórmula

fg = 100 15,000 3 2 2 100 3 2 000 , 15 ≤ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ R t x R t (Ec. 2) Donde:

fg = la fuerza a la compresión admisible, en libras por pulgada cuadrada

t = el espesor del cuerpo, en pulgadas R = el radio del cuerpo, en pulgadas

3.4.3. Fuerzas admisibles incrementadas en un tercio. Las fuerzas permisibles pueden ser incrementados en un tercio cuando son producidos por carga por viento o sísmica actuando solos o en combinación con la carga de diseño del peso muerto y el agua, a condición de que la sección requerida computada en esta base no es menor a la requerida para la carga de diseño de peso muerto y del agua sin el incremento de un tercio.

*Las ecuaciones que aparecen a lo largo de esta norma actualmente son para usarse únicamente con el sistema de unidades de pulgada-libra. Los equivalentes en el sistema métrico, están siendo publicados en la siguiente actualización del presente estándar.

Sección 3.5 Uniones Atornilladas

En el diseño de uniones atornilladas, el efecto de la empaquetadura y el sellador será ignorado, mientras el espesor comprimido de la empaquetadura o sellador no exceda 1/16 pulgada (1.6 mm).

3.5.1 Espaciado mínimo. La distancia de centro a centro de los tornillos no será menor de 2d, donde d es el diámetro del tornillo, en pulgadas (milímetros). La distancia entre el centro de cualquier tornillo y la orilla o empalme no será menor a 1.5d. En ningún caso la distancia centro a centro o orilla al centro no podrá ser menor a

t F P y 6 . 0 (Ec. 3) xvii

(18)

Donde:

P = fuerza transmitida por el tornillo, en libras

Fy = resistencia de cedencia nominal de la lámina o placa, en libras por

pulgada cuadrada

t = espesor de la lámina más delgada, en pulgadas

3.5.2 Lînea múltiples de tornillos. Al emplear múltiples líneas de tornillos, el área de sección neta efectiva no podrá tomarse mayor al 85 por ciento del área total.

3.5.3 Tensión en la sección neta. El esfuerzo de tensión en la sección neta de una conexión atornillada no podrá. exceder el menor de los valores determinados por las siguientes fórmulas:

Fy s rd r Fy ft =0.6 (1.0−0.9 +3 / )≤0.6 (Ec. 4) o Fu ft =0.40 (Ec. 5) Donde:

ft = esfuerzo a la tensión permisible, en libras por pulgada cuadrada

Fy = resistencia de cedencia nominal del material laminado, en libras por pulgada

cuadrada

r = la fuerza transmitida por el o los tornillos en la sección en cuestión, dividido

entre la fuerza a la tensión en el miembro en esa sección. Si r es menos de 0.2, se puede tomar como equivalente a cero.

d = el diámetro del tornillo

s = el espaciado de los tornillos perpendicular a la línea de esfuerzo, en pulgadas Fu = resistencia última nominal del material laminado, en libras por pulgada

cuadrada

3.5.4 Esfuerzo del asiento del orificio. El esfuerzo del asiento en el área d x t no excederá 1.35Fy. Los símbolos d y Fy se definen en la Sección 3.5.3; t es el espesor de la placa en consideración.

3.5.5 Esfuerzo cortante de los tornillos. El esfuerzo cortante de tornillos con cargas vivas y muertas no excederán el valor como se determina con la fórmula u u v F x x F f 0.25 2 . 2 9 . 0 6 . 0 = = (Ec 6) Donde:

fv = esfuerzo cortante admisible en el área afectada, sea área de esfuerzo a la tensión o el

área bruta, en libras por pulgada cuadrada xviii

(19)

Fu = esfuerzo último a la tensión del tornillo, en libras por pulgada cuadrada, que se

determina mediante la fórmula

ts u A F F = (Ec. 6a) Donde:

F = carga de rotura del tornillo que se determina de pruebas a la tensión, en libras

Ats = área de esfuerzo a la tensión como se determina con la fórmula

2 9743 . 0 7854 . 0 ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = n d Ats (Ec. 6b) Donde:

d = el diámetro nominal del tornillo, en pulgadas n = el número de hilos de rosca por pulgada

3.5.6 Tensión de los tornillos. El esfuerzo a la tensión de los tornillos, aparte de los tornillos de anclaje, no excederá el menor de lo siguiente:

ft = 0.6Fy (Ec. 7) o 2 . 2 u t F f = (Ec. 8)

Los símbolos de estas expresiones se definen como anteriormente en esta sección, de acuerdo a la Ec. 5.

Cuando se requieren soleras de tensión en una unión con bridas a tope, se diseñarán de acuerdo con la Figura 1.

3.6 Valores de Diseño de Soldaduras

3.6.1 Uniones estructurales. Las uniones estructurales soldadas tendrán la proporción de manera que los esfuerzos en una sección a través de la garganta de la soldadura, exclusiva de refuerzos de soldadura, no excederán los siguientes porcentajes de la resistencia a la tensión permisible del material de la estructura que se une.

xix

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Carga a la ten sión – lb/in Carga a la tensión = 9,600 t2 = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ 000 , 36 Fy

t = Espesor del cuerpo (pulgadas)

Fy = Cedencia nominal de acero empleado en el cuerpo (psi)

Solera de refuerzo requerido

No se requiere solera de refuerzo

Espesor del cuerpo - pulgadas

NOTA: Esta figura es aplicable únicamente a tanques con uniones de brida formada teniendo tornillos con diámetro de ½” (12.7 mm) a 2 pulgadas centro a centro sobre un círculo de 2 pulgadas (50.8 mm) mayor que el diámetro exterior del cuerpo. No se permite ningún aumento en las cargas permisibles al emplear esta figura.

Figura 1 Soleras de refuerzo ayudan a transferir cargas verticales a través de uniones horizontales.

3.6.1.1 Soldaduras de ranura. Tensión, 85 por ciento; compresión, 100 por ciento; corte, 75 por ciento.

3.6.1.2 Soldaduras de filete. Corte transversal, 65 por ciento; corte longitudinal, 50 por ciento.

NOTA: El esfuerzo en una soldadura en filete deberá considerarse como esfuerzo cortante, para cualquier dirección de la carga aplicada. La garganta de una soldadura de filete se supondrá como 0.707 veces la longitud de la pierna más corta de la soldadura de filete que tiene un perfil plano o ligeramente convexo.

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(21)

Sección 3.7 Vigas Superiores e Intermedias (Cerchas) del Cuerpo

3.7.1 Viga superior. Un tanque sin techo deberá tener una viga o ángulo superior con módulo de sección mínimo según la fórmula

⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = 100 000 , 10 2 V HD S 2 (Ec. 9) Donde:

S = módulo de sección mínimo requerido, en pulgadas cúbicas, del ángulo o viga superior, incluyendo una porción del cuerpo del tanque por la distancia permisible por debajo según se especifica en el párrafo de introducción de la Sección 3.3, y de ser aplicable arriba, la fijación del anillo al cuerpo

H = la altura de la porción cilíndrica del cuerpo del tanque, en pies D = el diámetro del tanque, en pies

V = la velocidad del viento, mayor de las 100 mph

3.7.1.1 La pierna vertical total de la viga o ángulo superior puede emplearse en los cálculos, siempre que el ancho de la pierna vertical no exceda las relaciones del ancho-espesor expuestas en la Sección 3.3.

3.7.2 Vigas intermedias. La fórmula siguiente deberá usarse para determinar si se requieren vigas intermedias entre el techo o la viga superior y el fondo:

5 . 1 ) / ( ) 10 ( 625 . 10 6 t D P t h= (Ec. 10) Donde:

h = distancia vertical entre la viga intermedia de viento y el ángulo superior del

cuerpo o la viga superior de viento de un tanque sin techo, en pies

P = presión del viento, en libras por pié cuadrado. Se supondrá que este es de 18 a

menos que la velocidad del viento sea especificada mayor de 100 mph, en cuyo caso 2 100 . , . . 18 ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛

= velocidad delviento enmph

P (Ec. 10a)

Donde:

D = el diámetro del tanque, en pies

t = el espesor promedio del cuerpo de la distancia vertical, en pulgadas 3.7.2.1 Al determinar la altura máxima de un cuerpo no reforzado, se hará un cálculo

inicial utilizando el espesor del anillo superior. Los cálculos adicionales se harán empleando el espesor promedio obtenido incluyendo una parte o todo del siguiente o anillo o anillos, hasta que el valor calculado de h sea igual a o menor de que la altura del cuerpo utilizado al determinar el espesor promedio. Si h sigue resultando mayor que la altura del cuerpo que se emplea para determinar el espesor promedio, entonces no se requiere de una viga intermedia.

xxi

(22)

3.7.2.2 Después de establecer la localización de la primera viga intermedia, de requerirse, repetir el procedimiento para vigas intermedias adicionales, utilizando la viga intermedia precedente como la parte superior del tanque. Localizando la viga intermedia de viento al espaciado máximo calculado por las reglas precedentes usualmente resultará que el cuerpo debajo de la viga intermedia de viento tendrá una mayor estabilidad contra la carga de viento que el cuerpo arriba de la viga intermedia. La viga puede localizarse con un espacio menor del espacio máximo, pero se debe revisar que el cuerpo inferior sea adecuado contra la presión máxima del viento, como se describió anteriormente o en los siguientes subpárrafos de alternativas.

1. Cambiar el ancho W de cada anillo del cuerpo en un ancho de transposición

Wtr de anillo del cuerpo, con un espesor uniforme, mediante la siguiente

relación: 5 . 2 ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = real uniforme tr t t W W (Ec. 11) Donde:

tuniforme = espesor uniforme en el cual el cuerpo entero será transformado

treal = espesor real del anillo de placa que se transforma

2. La suma del ancho de transposición de cada anillo dará la altura de un cuerpo transpuesto equivalente. Para una estabilidad igual, la viga debe localizarse a la media altura del cuerpo transformado. La ubicación de la viga en el cuerpo transformado deberá transponerse al cuerpo real mediante la relación de espesores anterior, usando el espesor real del anillo sobre el cual la viga será finalmente localizada y todos los espesores reales arriba de este anillo.

3.7.2.3 Cuando se requieren vigas intermedias, deben quedar repartidas de acuerdo con la fórmula 2 2 100 000 , 10 ⎟⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = hD x V S (Ec. 12)

Para la explicación de estos símbolos, referirse a las Secciones 3.7.1 y 3.7.2 Sección 3.8 Soportes del Techo

Los soportes o rigidizadores del techo, si se emplean, deben diseñarse de acuerdo con las especificaciones de AISC (ASD), con las siguientes condiciones o excepciones:

1. Las hojas del techo proporcionará el soporte lateral necesario para las viguetas del techo contra la fricción entre las placas del techo y la brida de compresión de las viguetas, con las siguientes excepciones:

a. Viguetas y viguetas de celosía usados como armaduras del techo.

b. Polines que tienen una profundidad nominal mayor que 15 pulgadas (381 mm.) c. Polines que tienen pendiente mayor que 2 en 12.

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2. La profundidad de la armadura del techo y el polín puede ser menor de fb/600,000 veces la distancia de luz, a condición de que el pendiente del techo sea ¾ en 12 o mayor. El símbolo fb es el esfuerzo de doblez unitario (real), igual al momento de doblez dividido entre el módulo de sección del miembro.

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3. La relación máxima de esbeltez L/r para las armaduras soportes de columna será de 175.

L es el largo lateral sin apoyo, en pulgadas, y r es el radio de giro menor, en pulgadas. Las

columnas que soportan techos serán designados como miembros secundarios.

4. Las armaduras del techo se colocarán arriba del nivel máximo de agua, en climas donde se puede formar hielo.

5. Las armaduras del techo se colocarán arriba del nivel de capacidad superior. Ninguna parte se proyectará debajo del nivel de capacidad superior.

6. El espaciado máximo entre soportes del techo se determinará por la fórmula

W Fyt L 2 288 = ≤ 60 (Ec. 13) Donde:

L = espaciado máximo, en pulgadas

Fy = la resistencia de cedencia nominal del material laminado del techo, en libras por

pulgada cuadrada

t = el espesor de láminas del techo, en pulgadas

W = carga muerta del techo más la carga viva que actúa sobre la superficie del techo,

en libras por pié cuadrado Sección 3.9 Espesor del Acero

Los espesores del acero cumplirán con lo siguiente:

1. Hojas en techos con pendiente de 1 en 2.75 o mayor, para los cuales el diámetro no excede los 35 pies (10.7 m), tendrán un espesor mínimo de 0.070 pulgada (1.8 mm). 2. Hojas en techos con pendiente menor a 1 en 2.75, irrespecto del diámetro, tendrán un

espesor mínimo de 0.094 pulgada (2.39 mm).

3. El espesor mínimo de las hojas de fondo será de 0.094 pulgada (2.4 mm).

4. El espesor máximo de las placas del cuerpo será 3/8” (9.5 mm); el espesor mínimo será 0.094 pulgada (2.39 mm).

5. El espesor de hoja en diseños ANSI/AWWA D103, se basan en criterios de cargas hidráulica, viento y sísmicas con eficiencias aplicables de uniones atornilladas.

Sección 3.10 Tornillos de Anclaje

Los tornillos de anclaje pueden ser recalcados o no y cumplirán con los requerimientos de material declarados en la Sección 2.2.2. Los tornillos de anclaje serán diseñados para resistir la máxima fuerza de desprendimiento. Las fatigas permisibles podrán incrementarse según lo permitido en la Sección 3.4.3. El diámetro mínimo de tornillo de anclaje será de ¾” (19.1 mm) y todos los tornillos de anclaje serán galvanizados. La fatiga a la tensión permisible (Ft) será como

sigue basado en el área bruto (nominal) del tornillo. Serán en proporción para el máximo esfuerzo de desprendimiento posible, empleando el área de fatiga a la tensión (Sección 3.5.5) de la rosca o el diámetro recalcado del redondo, el que sea menor, y el 70 por ciento de la fatiga a la tensión de la Sección 3.5.6. En ningún caso los tornillos de anclaje tendrán un diámetro menor a ¾”. Tornillos de la base podrán extenderse hasta dentro de 3 pulgadas del fondo del dado, pero no necesariamente más allá de lo necesario hasta desarrollar el máximo de desprendimiento. Los tornillos de cimentación terminarán en un gancho a escuadra, doblez, cabeza o placa rondana. La liga de tornillos de cimentación de varilla lisa se calculará usando la siguiente fórmula:

xxiii

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Ft = 0.33Fu

Donde:

Fu = resistencia mínima a la tracción el tornillo, en libras por pulgada cuadrada

La capacidad a la tensión de la porción roscada de una varilla recalcada será mayor que el área del cuerpo multiplicado por 0.6Fy, donde Fy es igual a la resistencia mínima de cedencia del

tornillo, en libras por pulgada cuadrada. Los tornillos de anclaje pueden extenderse hasta dentro de 3 pulgadas (76.2 mm) del fondo de un dado o zapata, pero no necesariamente más que lo requerido para desarrollar la tensión máxima. Los tornillos de anclaje terminan en un gancho a escuadra, doblez, cabeza o plava rondana. La liga para tornillos de anclaje de varilla lisa, en adición a la resistencia al enderezado del gancho, doble, cabeza o placa rondana, será calculada por la fórmula 160 2 ' 8 . 4 ≤ = dx c f U (Ec. 14) Donde:

U = fatiga unitaria de liga, en libras por pulgada cuadrada

f`c = resistencia a la compresión del concreto, en libras por pulgada2

d = el diámetro de los tornillos de anclaje, en pulgadas

3.10.1 Proyecciones de los tornillos. Los extremos roscados de los tornillos de anclaje se proyectarán 2 pulgadas (50.8 mm) arriba del nivel nominal de la cara superior de las tuercas de los tornillos de anclaje de la base para compensar variaciones en los niveles de la base. Se aplicarán contra-tuercas o se cabezearán las puntas roscadas de los tornillos de anclaje para prevenir el aflojamiento de las tuercas de anclaje.

Sección 3.11 Refuerzos Alrededor de Aberturas

Toda conexión soldada o atornillada con diámetro mayor de 4 pulgadas (101.6 mm) en el cuerpo del tanque y en otras localizaciones sujetas a presión hidrostática, donde los espesores se establecen de acuerdo con el criterio de diseño en la Sección 3.3, deberán llevar refuerzo. El refuerzo puede ser la brida de una conexión, un anillo adicional de metal, una placa más gruesa o cualquier combinación de los mismos.

3.11.1 Cuerpo del tanque. La cantidad de refuerzo para una abertura en el cuerpo de un tanque se calculará como sigue:

El área transversal mínima del refuerzo no será menor que el producto de la dimensión de orificio abierto en el cuerpo del tanque y cualquier línea de barrenos en la línea perpendicular a la dirección de del esfuerzo máximo y el espesor de pared requerido. El área transversal del refuerzo se medirá perpendicular a la dirección de esfuerzo máximo coincidente con la dimensión de la abertura (refuerzo al 100 por ciento). Todo el refuerzo efectivo se hará dentro de una distancia igual a la dimensión máxima de la abertura en el cuerpo. La dirección será perpendicular al esfuerzo máximo. El refuerzo será en una dirección u otra a partir de la línea de centro de la abertura.

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xxv

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3.11.2

, las siguientes porciones del cuello pueden considerarse como parte del e

1.

l cuello no es uniforme denro de esa distancia, hasta el punto de

3.

superficie interior del cuerpo por una distancia como se especifica arriba en ítem 1.

3.11.2.1

rzas que pasan a

3.11.2.2

que pasan el refuerzo total que se calcula que pasa a través

3.11.2.3

espesor igual al espesor del cuerpo o la placa de refuerzo, cualquiera que

3.11.2.4

onde estas ubiertas completamente por las soldaduras de fijación.

3.11.2.5.1

, de tipos alternativos teniendo la

3.11.2.5.2 s serán fijadas

1.

do por el comprador, y se conformarán con el contenido de Tabla 2 y

2. inistrada con retenedores de cabezas de tornillo o de la 3.

demás aspectos, las roscas serán conformes a los requerimientos de API 6A.

Conexiones. En el cálculo del área neta de refuerzo de una conexión que tiene un cuello (tales como una brida de pailero de calderas o el asiento de registro de mano “tortuga”)

refu rzo.

Esa porción que se extiende hacia fuera desde la superficie exterior del cuerpo por una distancia igual cuatro veces el espesor de la pared del cuello o, si el espesor de la pared de

transición.

2. La porción que queda dentro del espesor del cuerpo.

Si el cuello se proyecta internamente, esa porción extendida hacia adentro desde la

La fuerza agregada de la conexión soldada al cuerpo o cualquier placa de refuerzo de por medio, o ambos, será cuando menos igual a la proporción de fue

través de todo el refuerzo que se calcula que pasan por la conexión.

La resistencia adicional de la soldadura que fija una conexión al cuerpo o a cualquiera placa de refuerzo de por medio, o ambos, equivaldrá por lo menos a la proporción de esfuerzos

de la placa de refuerzo.

La soldadura de fijación que une la conexión bridada o placa de refuerzo al cuerpo, se considerará efectiva por la periferia únicamente para las partes fuera del área circundado por líneas paralelas trazadas tangentes a la abertura del cuerpo perpendicular a la dirección del esfuerzo máximo. La soldadura periférica externa, sin embargo, será aplicada completamente en derredor del refuerzo. Toda la soldadura periférica interna se considerará efectiva. La soldadura periférica externa será de un

el menor.

Cuellos de registros paso-hombres, cuellos de boquillas, placas de refuerzo y aberturas del cuerpo, que tengan superficies cizalladas o de corte con oxígeno, tendrán superficies uniformes y lisas, con esquinas redondeadas, excepto d

superficies están c

3.11.2.5 Bridas de unión.

Las bridas para tubería se conformarán a los requerimientos dados en esta norma, con la excepción, si lo especifica el comprador

resistencia, estanqueidad y utilidad equivalentes.

Salvo lo contrario de la Sección 3.11.2.5.1, bridas atornillada mediante tornillos o espárragos, y se conformarán con lo siguiente:

Las bridas serán proporcionadas en los tamaños dados en la Tabla 2, según lo especifica

Figura 2.

La brida interna será sum tuerca de espárrago.

La longitud de la rosca, será conforme a los requerimientos de la Tabla. En todos los

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3.11.2.5.3 Cuando se suministran bridas atornillables para tubería conforme a la Tabla 2 y Figura 2, los miembros del tanque serán taladrados para la fijación de la brida de acuerdo con las siguientes estipulaciones:

1. El diámetro del círculo de barrenos y el número de orificios para tornillos será como se muestra en la Tabla 2 y la Figura 2.

2. Los tamaños de barrenos para tornillos serán opcionales para el fabricante,

pero serán conformes con las tolerancias del paso del tornillo como se muestra en la Tabla 2.

3. Los barrenos de tornillos de las bridas, quedarán a cada lado de las líneas de

centros radiales en los techos y los fondo, y de las líneas de centros verticales en cuadrantes excepción hecha de la brida de 4 pulgadas (101.6 mm) de diámetro de 5 barrenos que debe el barreno non quedar localizado en la línea de centro hacia el centro para el techo o la parte superior de la hoja.

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SECCIÓN 4: DIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS DE AGUA Y DE

TANQUES DEPÓSITOS

Sección 4.1 Capacidades Estándar

Las capacidades estándar para columnas de agua y tanques depósitos, será según lo publicado por el fabricante y deberán calcularse al millar de galones (m3) más cercano.

Tabla 2 Bridas para tubería atornillada

Tamaño – pulgadas 2 3 4 6 8

Diámetro de círculo de barrenos, pulg. (mm) 4 (101.6) 5 3/8 (136.5) 6 3/8 (161.9) 9 (228.6) 11 ¼ (285.2)

Número de tornillos 4 4 5 6 8

Diámetro de tornillos, pulg., (mm) ½ (12.7) 5/8 (15.9) 5/8 (15.9) 5/8 (15.9) 5/8 (15.9) Diámetro de los barrenos de tornillos, pulg. (mm) 5/8 (15.9) ¾ (19.1) ¾ (19.1) ¾ (19.1) ¾ (19.1) Largo mínimo de la rosca, Y, pulg. (mm) 7/8 (22.2) 1 3/16 (30.2) 1 5/16 (33.3) 1 9/16 (39.7) 1 ¾ (44.5)

Profundidad de avellanado Opcional con el fabricante

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Sin Avellanar

Avellanado

Brida Compañera

Brida Fijada con Retenedor de la cabeza del Tornillo

Avellanado Sin Avellanar

Arte reproducido con el permiso del American Petroleum Institute

NOTA: Las secciones de las bridas se muestran en los barrenos para tornillos

Figura 2 Bridas para tubería atornillada.

1.3 Alturas de Cuerpos para Columnas de Agua

El comprador especificará la altura de cuerpo requerida para columnas de agua de acuerdo con los tamaños modulares del fabricante.

1.4 Diámetros de Tanques Depósitos

El comprador especificará el diámetro requerido del tanque depósito, con una variación permisible para adaptarse con los tamaños y capacidades normales del fabricante.

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SECCIÓN 5: ACCESORIOS PARA COLUMNAS DE AGUA Y PARA TANQUES

DEPÓSITOS

Sección 5.1 Registros Paso-hombre del Cuerpo

A menos que se especifique lo contrario, un registro paso-hombre deberá ser proporcionado en el primer anillo del cuerpo del tanque, en la localización designada por el comprador. En tanques con un registro, una hoja opuesta al registro paso-hombre deberá poder removerse para ventilación adicional si se requiere para inspecciones o retocar el recubrimiento. Si alguna tapa de registro paso-hombre pesa más de 50 lb (22.7 kg), se debe proporcionar una bisagra o soporte giratorio.

5.1.1 Tamaño y forma. Los registros paso-hombre pueden ser circulares, 24 pulgadas (610 mm) de diámetro; cuadrados, 24 pulgadas (610 mm) x 24 pulgadas (610 mm); o elípticos, 18 pulgadas (457 mm) x 22 pulgadas (558.8 mm), como tamaño mínimo. También son aceptables los registros paso-hombre rectangulares al ras con un largo mínimo de 24 pulgadas (610 mm en la dirección más corta y un largo máximo de 48 pulgadas (1,219 mm) en la dirección más larga. Los recortes para registros rectangulares paso-hombre deben tener un radio mínimo de 6 pulgadas (152 mm) en las esquinas.

5.1.2 Refuerzos. La placa del cuerpo donde se localice el registro paso-hombre, será reforzada para cumplir con Sección 3.11, y todas las porciones del registro paso-hombre, incluyendo la tornilleria, la tapa y el refuerzo del cuello, serán diseñados para resistir el peso y la presión del contenido del tanque.

Sección 5.2 Conexiones para Tuberías

Las conexiones para tuberías serán del tamaño especificado por el comprador. Por lo común se colocan en el fondo del tanque. El lugar preciso de colocación será señalado por el comprador (ver Prefacio, sección III.C, ítem 5).

5.2.1 Trampa de lodos. Si se requiere una trampa de lodos removible, deberá tener por lo menos 4 pulgadas de altura, y la conexión de la trampa o la tubería quedará al ras del piso del tanque cuando se retira la trampa. Si no se requiere una trampa de lodos, la conexión, o tubería de conexión, o ambos, deben extenderse por lo meos 4 pulgadas arriba del piso. 5.2.2 Conexiones en el cuerpo del tanque. Se permiten conexiones del cuerpo, a condición de

que el comprador tome las acciones adecuadas para proteger la tubería contra el congelamiento y proporciona flexibilidad adecuada para tomar en cuenta la rotación del cuerpo y las deflexiones del cuerpo al llenarse.

5.2.3 Flexibilidad. Se deberá proporcionar suficiente flexibilidad a la tubería para acomodar movimientos sísmicos y asentamientos en el sistema de tuberías para proteger a las conexiones.

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Copyright © 1998 American Water Works Association. All Rights Reserved Sección 5.3 Derrame (demasías).

El tanque se equipará con un derrame o demasías, del tipo y tamaño especificados por el comprador. Si se especifica un derrame recortado, este se proyectará por lo menos 12 pulgadas fuera del cuerpo del tanque. Si se requiere un derrame al suelo, debe bajar por fuera del cuerpo del tanque y estar soportado a intervalos con soportes apropiados. El derrame al suelo deberá descargar sobre una estructura de entrada a drenaje o a un cuadro de impacto. Su extremo terminará en parte superior de un caja de medición o alguna otra entrada apropiada. Un atiesador superior no será cortado o parcialmente removido. El tubo de derrame y la entrada tendrán una capacidad de por lo menos igual a la capacidad de bombeo especificado por el comprador, con un nivel del agua no mayor a las 6 pulgadas (152.4 mm) arriba del vertedero. El tubo de derrames terminará en un codo en su extremo inferior. Si se especifica acero al carbón por el comprador, el tubo de derrames tendrá conexiones atornilladas o soldadas si es menor a las 4 pulgadas (101.6 mm) de diámetro, o conexiones bridadas o soldables si es de 4 pulgadas (101,6 mm) de diámetro o mayor. El comprador especificará el caudal máximo, en galones por minuto, para el cual se diseñará el derrame. No se recomiendan derrames interiores pero podrán proporcionarse si así lo especifica el comprador. El tubo del derrame interior tendrá un espesor mínimo de ¼ pulgada (6.4 mm).

Sección 5.4 Escaleras

5.4.1 Escalera exterior del tanque. El constructor proporcionará una escalera para el tanque en la parte exterior empezando 8 pies (2.4 m), o según lo especificado, arriba del nivel del fondo del tanque, y localizada para dar acceso al registro paso-hombre del techo. El claro mínimo de superficie de pisada de los travesaños será de 16 pulgadas (406.4 mm), y los travesaños quedarán espaciados equidistantes a no menos de 11 pulgadas (279.4 mm), y no más de 15 pulgadas (381 mm), centro a centro. La distancia perpendicular de los travesaños hacia la pared del tanque, no menos de 7 pulgadas (177.8 mm). El tamaño del travesaño no será menor a ¾ pulgada (19 mm) de diámetro, o una sección equivalente. El espaciado de soportes que fijan la escalera al tanque, no excederá los 10 pies (3 m). La carga viva mínima de diseño será 2 cargas de 250 libras (113.4 kg), cada una concentrada entre cualesquiera dos soportes consecutivos con el tanque. Cada travesaño deberá diseñarse para un sola carga concentrada de 250 libras (113.4 kg), como mínimo. Las cargas de diseño serán concentradas en el punto o los puntos que máxima fatiga en el miembro estructural de la escalera en cuestión. Los largueros pueden ser de cualquier perfil con propiedades en sección adecuadas para soportar las cargas de diseño y proporcionar un medio seguro para fijar cada travesaño al larguero para que cada travesaño quede unido a los largueros.

5.4.2 Escalera interior del tanque. No se recomiendan escaleras al interior de los tanques. Si se requiere una escalera al interior, deberá cumplir con los requerimientos de Sección 5.4.1.

5.4.3 Escalera del techo. A menos que se especifique otra cosa, el constructor proporcionará acceso a los registros y ventilas del techo. Dicho acceso será mediante una escalera exterior del tanque de acuerdo con lo siguiente:

1. Para pendientes 5 en 12 o mayores, se proporcionará una escalera de travesaños o de huella y alza.

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