¿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.
Los sismos son movimientos vibratorios del terreno y cuentan con componentes horizontales y verticales causados por repentino rompimiento de la masa rocosa adyacente. Las principales características de la vibración del terreno debido a los sismos incluyen: aceleración, velocidad, desplazamiento o amplitud y frecuencia o periodo.
Para medir la intensidad y la magnitud de los sismos, se crearon algunas escalas, entre ellas de La escala de Mercalli, la cual es aproximada puesto que determina la magnitud del sismo basado en los daños físicos de edificios y ciudades, medida con números romanos; y la escala de Richter, la cual es logarítmica y utiliza números cardinales y decimales. Siendo esta ultima la más utilizada.
La magnitud de un sismo depende entre otras cosas del tipo de suelo, la ubicación dentro de la placa tectónica, el punto del foco y el epicentro del sismo, entre otros elementos.
Los terremotos son impredecibles, sin embargo, las Instituciones de cada país dedicadas a la geología, sísmica y estudios del suelo, han definido y elaborado Mapas de Riesgo Sísmico, los cuales nos proporcionan los tipos generales de suelo de una forma aproximada.
Para elaborar los mapas sísmicos, es necesario considerar los llamados “Periodos de Retorno”, que es el promedio de años entre eventos sucesivos. Estos periodos clasifican zonas en el mapa conforme a la frecuencia de los sismos significativos en el área. Estos periodos de retorno van de Zonas donde los sismos se presentan (con una seguridad del cien por ciento) en un tiempo menor a 50 años, hasta zonas con un periodo de retorno mayor a los 500 años.
Para conocer si es necesario o no colocar protección antisísmica, es necesario verificar si la construcción se encuentra en una zona sísmica. Esto puede corroborarse en distintos documentos como los Reglamentos de Construcción de cada Estado, en mapas elaborados por Instituciones especializadas o en mapas y documentos que emiten algunas aseguradoras.
Mapa Sísmico Instituto Sismológico de MéxicoUbicación de las placas tectónicas en México
IMPORTANCIA DE LOS SÍSMICOS EN LAS INSTALACIONES SCI
Los soportes sísmicos en un sistema contra incendio son de suma importancia pues un movimiento diferencial incontrolable causado por un terremoto puede causar daños importantes si el sistema contra incendio no está debidamente provisto de antisísmicos, coples flexibles, claros entre piezas o anclaje donde sea necesario.
Básicamente, si la construcción se encuentra dentro de una zona sísmica con un periodo de retorno frecuente, el sistema contra incendio debe protegerse con soportería, claros y anclajes que resistan los movimientos sísmicos para evitar o minimizar los movimientos diferenciales entre piezas, la ruptura de tubería y rociadores por el contacto con miembros estructurales, equipos o tuberías, así como el deslizamiento y el volteo del tanque y equipo contra incendio.
TIPOS DE SOPORTES SÍSMICOS
La tubería que se protege contra movimientos sísmicos es aquella con un diámetro mayor a las 2-1/2”.
Los tipos y arreglos de la soportería sísmica son diversos. El material de los brazos del soporte puede ser de tubo cédula 40 o ángulos; y existen también piezas especiales prefabricadas. Cada soporte resiste una carga parcial del tubo y los cálculos y consideraciones se realizan tomando en cuenta el peso del tubo lleno de agua a un ángulo de instalación determinado.
A continuación, se enumeran los tipos de soportería antisísmica más utilizados:
Soportes de 4 vías: Estos se colocan en la parte superior del riser. Resisten los movimientos laterales y longitudinales además de prevenir los movimientos verticales resultado de los movimientos por sismo.
Soporte Longitudinal: Este tipo de soporte se coloca a una distancia no mayor de 80 ft. Resiste los movimientos que se producen a lo largo de la tubería que se soporta.
Soporte Lateral: Se coloca a una distancia no mayor de 40 ft. Resiste los movimientos producidos perpendicularmente a la tubería soportada.
CONCLUSIÓN
La protección adecuada del sistema contra incendio contra los daños producidos por un sismo. Puede darse únicamente proporcionando una adecuada protección antisísmica con soportería especial, coples flexibles, los claros necesarios y el anclaje donde sean indispensables.
El omitir dispositivos críticos como lo son los que dan la adecuada protección sísmica al sistema, puede causar severos daños por los materiales del mismo sistema o por el agua. Si esto ocurre, sería necesario desactivar el sistema contra incendio lo que produciría un periodo largo sin protección a la planta o zona.
