#101 Soporte tipo Trapecio

BDE blog 04 enero 2022

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

  1. Pera
  2. Varilla sin fin
  3. C-Clamp o samy,
  4. Y tal vez un retenedor
Soporte Normal

El soporte tipo trapecio tiene

  1. Pera
  2. Varilla sin fin
  3. Contratuerca
  4. Elemento trapecio que puede ser
    1. Tubo cedula 10
    1. Tubo cedula 40
    1. Angulo
  5. Lado izquierdo – Contratuerca
  6. Lado izquierdo – Varilla sin fin
  7. Lado izquierdo – C-clamp o samy
  8. Lado derecho – Contratuerca
  9. Lado derecho – Varilla sin fin
  10. 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

#DispositivoPrecio
 1Pera5 usd
2Varilla sin fin2 usd
3C-Clamp o samy,3 usd
4Y tal vez un retenedor1 usd
 Total11 usd
Los costos no son reales, son para dar número al ejercicio.  

Soporte tipo trapecio  

#DispositivoPrecio
 1Pera5 usd
2Varilla sin fin2 usd
3Contratuerca0.5 usd
4Angulo7 usd
5Lado izquierdo – Contratuerca0.5 usd
6Lado izquierdo – Varilla sin fin2 usd
7Lado izquierdo – C-clamp o samy3 usd
8Lado derecho – Contratuerca0.5 usd
9Lado derecho – Varilla sin fin2 usd
10Lado derecho – C-clamp o samy3 usd
 Total25.5 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 seria una cantidad de 10 633.5. Quiero aclarar que esta no es una operación real, pero esta muy cerca de la realidad. Un soporte trapecio cuesta mas que un soporte normal y esa seria 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.

#bdetvchannel
Ing. Eduardo L.

#066 Soportes

Boletín 14, 2015.

INTRODUCCIÓN

A través de cada uno de los boletines se ha dado un recorrido en forma general de algunos conceptos de suma importancia para los Sistemas de Protección Contra Incendios.

Tales como la historia de los rociadores, la importancia de estos, su funcionamiento, tipos de sistemas, principios de combustión, rociadores especiales, etc.

En este boletín en particular trataremos otro tema de bastante interés para aquellas personas o empresas que están interesados y dispuestos a invertir en el rubro de la Prevención, Protección y Combate Contra Incendios: SOPORTES.

SOPORTES

Un soporte es un elemento que sostiene las tuberías en los techos, paredes e inclusive del suelo, por que básicamente detienen la tubería en su lugar, reduce la tensión en tramos largos y prevé que la tubería se golpe o roce contra otras instalaciones o el edificio mismo; previendo así fugaz, o inclusive la fractura de la tubería.  Es por eso por lo que es esencial tener una buena distribución e instalación de la soporteria para tener una distribución libre de problemas.

Esparragos hwllT 2

 Los requerimientos para la soporteria de la tubería de los sistemas contra incendios han sido incluidos en los reglamentos de NFPA desde la publicación de la primera edición en 1896. Y a más de un siglo después algunos de estas reglas siguen vigentes y con el paso de las décadas solamente se han ido expandiendo.

 La soporteria en los sistemas contra incendios, es un tema al cual comúnmente no se le presta la debida atención y en el cual se pueden encontrar un sin número de errores. Un sistema mal soportado, puede llegar a sufrir daños mecánicos en dado caso de operación, esto debido a las presiones que puede llegar a manejar.

En zonas sísmicas, este tema es aún más grave.  Ya que estos sistemas deben llevar protección adicional con los llamados soportes «antisísmicos». La principal función de estos es rigidizar el sistema de manera tal que se mueva junto con la estructura a la cual esta soportado y así evitar esfuerzos en las tuberías los cuales pueden llegar a ‘romper’ las mismas tuberías dejando desprotegida la zona de riesgo. NFPA 13 contiene algunos requerimientos especiales relativos a la soporteria en zonas sísmicas como el uso de retenedores en todos los soportes del tipo C-Clamp.

Hoy en día la colocación apropiada de la soporteria de los sistemas contra incendios se basa en la combinación de las reglas de los soportes y su colocación. Estas reglas las podemos encontrar en diferentes pero adyacentes secciones del NFPA 13, y son referenciados para el uso de otros estándares de NFPA.

Soporte hnwll 32 1

Componentes:

En seguida se listan algunos de los componentes de los soportes más comunes:

  • Tuerca hex
  • Rondana plana
  • Sin fin roscable
  • Soporte tipo anillo
  • Abrazaderas
  • U-Bolts
  • Ménsulas

Los diferentes tipos de soportes están definidos por cómo se unen/instalan a la estructura del  edificio y a la tubería del sistema de rociadores.

Los soportes tipo Trapecio

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Son utilizados comúnmente para tender un puente entre dos elementos estructurales y así proveer un buen soporte.  Por lo tanto, podríamos considerar a este tipo de soporte como una extensión de la estructura del edificio, utilizado para transferir las cargas a elementos estructurales.

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Imagen.1 Algunos accesorios de los soportes

Figura 1.  Detalle de componentes de un soporte tipo trapecio.

Trapecio mzda 1

Todos estos elementos deben de ser seleccionados de acuerdo a la distancia (span) y el diámetro de la tubería a ser soportada, (cap. 9 NFPA13)

 Al instalar los soportes en los polines tipo C y tipo Z se deberá asegurar que la estructura del edificio pueda soportar la carga del sistema contra incendio, en el caso de que el constructor sea desconocido o ya no se encuentre disponible para solicitarle esta información se deberá de seguir lo siguiente:

  1. Polines tipo Z: Coloque el soporte en el punto medio del elemento. Como una alternativa el soporte puede ir en el patín del elemento, lo más cercano a la vertical. Por ninguna circunstancia, utilice el patín del polín como punto de instalación del soporte, o que alguna parte del soporte entre en contacto con este.
  2. Polines tipo C: coloque el soporte en el punto medio del elemento. Por ninguna circunstancia, utilice el patín del polín como punto de instalación del soporte, o que alguna parte del soporte entre en contacto con este.
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 Figura 2.  Puntos de instalación de los soportes en polines tipo C y tipo Z.

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Por. Ing. Eduardo López

Lalo1

Baja Design Engineering

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#009 CORROSIÓN EN TUBERÍAS: FENÓMENO NORMAL E INEVITABLE EN SCI.

La corrosión es un proceso electroquímico en el cual un metal reacciona con su medio ambiente para formar óxido o algún otro compuesto. La celda que causa este proceso está compuesta esencialmente por tres componentes: un ánodo, un cátodo y un electrolito (la solución conductora de electricidad). El ánodo es el lugar donde el metal es corroído: el electrolito es el medio corrosivo; y el cátodo, que puede ser parte de la misma superficie metálica o de otra superficie metálica que esté en contacto, forma el otro electrodo en la celda y no es consumido por el proceso de corrosión. En el ánodo el metal corroído pasa a través del electrolito como iones cargados positivamente, liberando electrones que participan en la reacción catódica. Es por ello que la corriente de corrosión entre el ánodo y el cátodo consiste en electrones fluyendo dentro del metal y de iones fluyendo dentro del electrolito (1). Este fenómeno provoca que la parte donde está ocurriendo la corrosión obstruya el flujo de agua incrementando la caída de presión del flujo de agua.

Este fenómeno es inevitable en tuberías que contienen agua o aire, esto es debido a las reacciones que se ´presentan dentro y fuera de las tuberías. El desgaste puede ser tanto dentro y fuera de las tuberías según sea la instalación, por ejemplo: una tubería enterrada presentara más daño por fuera, mientras que una tubería expuesta presentara más daño en la parte interna.

Las causas de la corrosión pueden ser:

  1. En sistemas húmedos, la presencia de aire.
  2. En sistemas secos, la presencia de agua.
  3. El MIC “Microbiologically Influenced Corrosion”, por sus siglas en ingles.

Básicamente, el metal se separa del elemento principal (tubería) y se deposita en otra parte del elemento principal en forma de “rust” en otra parte del tubo obstruyendo el flujo de agua. Es por eso que se presentan dos fenómenos importantes en las tuberías:

  1. Obstrucción de tuberías
  2. Fractura de tuberías en las zonas donde hay corrosión.

Soluciones a este problema:

  • En sistemas húmedos, eliminar aire atrapado en tuberías.
  • En sistemas secos, drenar las tuberías que contengan agua.
  • Tratamiento a las tuberías y agua.
  • Eliminar las bacterias que contenga el agua antes de llenar las tuberías.

Es importante que haya una inspección contrasten en los SCI para detectar la corrosión en una etapa temprana de este fenómeno.

1.- http://www.textoscientificos.com/quimica/corrosion

by Ing. Eduardo López

BDE Enero 2017

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