¿Estas acostumbrado a calcular soportes sísmicos? si la respuesta es no, deja te platico de un término que es confuso.
«Less than 90 degrees from Vertical»
Menos de 90 grados de la Vertical.
NFPA tiene una tabla (Tabla 18.5.2.3 NFPA 2022) donde nos indica unos números con los cuales debemos dividir la carga que ese sísmico deberá cargar según el ángulo de instalación. Mira la siguiente imagen. La vertical es la línea imaginaria que obtenemos del tubo al que le vamos a poner el sísmico. Los 90 grados es el ángulo máximo al que se pondrá el elemento a soportar sísmicamente al tubo del sistema contra incendios.
Si el soporte sísmico está próximo a los 90 grados, la capacidad de carga aumenta, o mejor dicho, la capacidad de carga es para la cual fue diseñado.
Así es como se vería el ángulo de un sísmico.
¿Para qué me sirve conocer el ángulo del sísmico?
Principalmente para conocer si el soporte es el adecuado para soportar la carga del movimiento del tubo.
Los softwares de cálculo tienen la sección de indicar el ángulo, y ¿por qué? para poder hacer el ajuste que les comentaba al inicio. El ángulo se puede determinar con un corte de la estructura y conociendo la ubicación y altura del cabezal o ramal.
Cero grados es un ángulo que no es aceptable para un sísmico lateral, un ángulo de noventa grados es difícil de conseguir ya que estaríamos hablando de que el tubo está al mismo nivel de la estructura a la cual se sujetará.
Ejemplo de sísmico longitudinal con un ángulo aceptable.
Ejemplo de sísmico longitudinal con un ángulo no aceptable. La foto se tomó por debajo, sin embargo, se puede apreciar bien que el ángulo del soporte longitudinal está casi a cero grados. En esta posición, el soporte no cumple con su función.
Aquí muestro unos ejemplos de ángulos que no están correctos.
Lateral parece bien, pero el Longitudinal está a casi 0 gradosAquí vemos otro ángulo del sísmico LongitudinalOtro sísmico más largoOtro ángulo
A continuación, te muestro los diferentes ángulos con respecto a la vertical.
Cero grados. Trabajaría como péndulo.A 15 Grados. Sigue funcionando como pénduloA 30 Grados. Está ya ofreciendo resistencia. A 45 grados. Ofrece mas resistencia.A 60 grados. Pasan dos cosas, ayuda más a la resistencia pero el brazo se hace más largo.A 75 Grados. La unica forma que se podria colcoar es que el tubo este muy cerca a la estructura, de otra forma el brazo sería demasaido largo.A 90 Grados está muy difícil que encontremos uno, pero si lo hay, ofrece más resistencia al movimiento, pero el tubo tendría que estar pegado a la estructura.
Es importante que se diseñen los soportes sísmicos. No se dejen a la interpretación en la instalación.
La primera vez que me pusieron a dibujar tuberías en una referencia de cad, las dibuje sin saber de soporteria. En ese momento no tenia en la mente los conceptos de estructura principal y estructura secundaria, por lo que, dibuje los ramales paralelos a la estructura secundaria porque así me parecía que debían ir, ya que estaba colocándolos de tal forma que no pasaran por los joist. No me reganaron, claro que no, tuve un mentor que fue paciente conmigo. Ahí fue cuando me explicaron el tema de los soportes tipo trapecio, no me ensenaron a calcularlos, sino a colocarlos, en ese momento no realizaba cálculos.
Crecí profesionalmente con la consigna de colocar los ramales perpendicularmente a la estructura secundaria para así poder evitar los soportes tipo trapecio. Los cabezales primarios si podían ser colocadores paralelos a la estructura secundaria o perpendicular. De esta forma se mantienen a los trapecios en la zona de los cabezales. Y así ha sido desde hace 15 años. No todo es bueno, esto lleva a que, si llegase a presentar un proyecto que lleve los ramales con trapecios, pues hago cortocircuito ya que no es la forma en que yo diseño, pero no está mal, es otra forma de realizar un diseño.
Y ¿qué es un soporte tipo trapecio?
Soporte tipo Trapecio
La NFPA 13 edición 2019 sección 3.3.89 indica que un “Soporte (Hanger). Un dispositivo o conjunto de
montaje que se utiliza para sostener la carga gravitatoria de las tuberías del sistema”, entonces, el soporte tipo trapecio es un conjunto de dispositivos o conjunto de montaje que se utiliza para sostener la carga gravitatoria de una tubería del sistema cuando esta colocada entre dos miembros estructurales y no se cruzan entre sí.
Y ¿cuándo se debe colocar un soporte tipo trapecio?
Se debe colocar cuando la tubería corre de forma paralela a la estructura secundaria. La estructura secundaria es esta que coloca entre bahías, entre ejes y es la que soporta el techo y de esta se cuelgan las instalaciones. No se confunda con la estructura principal, esta es la que soporta el edificio completo y pueden ser vigas o armaduras.
Y ¿qué es mejor, un soporte tipo trapecio o uno normal?
La respuesta corta seria como dice NFPA, “it depends”, es decir, depende.
¿De qué depende?
Depende del diseño. Como les comenté, no hay bueno ni malo, sino formas de diseñar. En el diseño es donde se pueden ahorrar dinero. Claro que el diseño bien hecho y pagado. ¿Por qué digo esto? Un diseño que tiene 5000 pies de ramales colocados paralelo a la estructura secundaria tendrá aproximadamente 417 soportes tipo trapecio, dividido entre 12 pies. Colocados perpendicularmente a la estructura secundaria, tendrían los mismos 417 soportes normales. Dirás, son los mismos soportes, si, son la misma cantidad de soportes, sin embargo, no es el mismo soporte.
El soporte normal tiene
Pera
Varilla sin fin
C-Clamp o samy,
Y tal vez un retenedor
Soporte Normal
El soporte tipo trapecio tiene
Pera
Varilla sin fin
Contratuerca
Elemento trapecio que puede ser
Tubo cedula 10
Tubo cedula 40
Angulo
Lado izquierdo – Contratuerca
Lado izquierdo – Varilla sin fin
Lado izquierdo – C-clamp o samy
Lado derecho – Contratuerca
Lado derecho – Varilla sin fin
Lado derecho – C-clamp o samy
Piezas de un trapecio
A groso modo así podría diferenciarse un tipo de soporte a otro. Pero vamos a realizar un ejercicio. Le podemos un costo x.
Soporte normal
#
Dispositivo
Precio
1
Pera
5 usd
2
Varilla sin fin
2 usd
3
C-Clamp o samy,
3 usd
4
Y tal vez un retenedor
1 usd
Total
11 usd
Los costos no son reales, son para dar número al ejercicio.
Soporte tipo trapecio
#
Dispositivo
Precio
1
Pera
5 usd
2
Varilla sin fin
2 usd
3
Contratuerca
0.5 usd
4
Angulo
7 usd
5
Lado izquierdo – Contratuerca
0.5 usd
6
Lado izquierdo – Varilla sin fin
2 usd
7
Lado izquierdo – C-clamp o samy
3 usd
8
Lado derecho – Contratuerca
0.5 usd
9
Lado derecho – Varilla sin fin
2 usd
10
Lado derecho – C-clamp o samy
3 usd
Total
25.5 usd
Los costos no son reales, son para dar número al ejercicio.
Ahora veamos la diferencia. 417 soportes normales a 11 usd son 4 587 usd mientras que en trapecios sería una cantidad de 10 633.5. Quiero aclarar que esta no es una operación real, pero está muy cerca de la realidad. Un soporte trapecio cuesta más que un soporte normal y esa sería la diferencia entre colocar la tubería paralela a la estructura secundaria o ponerla de forma paralela.
Con esto no estoy diciendo que no se pueda colocar paralelo a la estructura, hay casos en los que es necesario por el tipo de diseño, tipo de estructura, tipo de sistema, área del sistema, en fin, hay muchas variantes. Por eso es muy importante realizar un diseño y colocar los detalles de instalación en los planos.
Te comparto este video donde platicamos de soportes.
