awwa d103-97. tanques de depósitos atornillados recubiertos en fábrica para almacenamiento de agua

7/16/2019 AWWA D103-97. Tanques de depósitos atornillados recubiertos en fábrica para almacenamiento de agua

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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 PARAALMACENAMIENTO 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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Copyright ©1998 American Water Works Association. All Rights Reserved



Norma AWWA

Est e document o es un est ándar de l a Amer i can Wat er Works Associ at i on (AWWA) .No es una especi f i caci ón. Los est ándares ( o normas) AWWA descr i ben l osr equeri mi ent os mí ni mos y no cont i enen t oda l a i nf ormaci ón de i ngeni erí a yadmi ni st r aci ón nor mal ment e cont eni da en especi f i caci ones. Las nor mas AWWAusual ment e cont i enen opci ones que deben ser eval uadas por el usuar i o de l a

norma. Mi ent r as no quede especi f i cada cada opci ón por el usuar i o, elpr oduct o o el servi ci o no est a pl enament e def i ni do. La publ i caci ón de unanor ma AWWA no const i t uye aval de ni ngun product o ni t i po de product o, comot ampoco l a AWWA prueba, cer t i f i ca ni apr ueba ni ngun product o. El empl eo del as nor mas AWWA es ent er ament e vol unt ar i o. Las normas AWWA t i enen l ai nt enci ón de r epr esent ar un consenso de l a i ndust r i a del agua que elpr oduct o descr i t o podr á pr opor ci onar un ser vi ci o sat i sf act or i o. Cuando l aAWWA r evi sa o r et i r a est a norma, se col ocará un avi so de acci ón of i ci al enl a pr i mera pl ana de l a secci ón de anunci os cl asi f i cados de l a publ i caci ón J ournal AWWA. Est a acci ón se vuel ve ef ect i va el pr i mer di a del mes si gui enteal mes de publ i caci ón del avi so of i ci al en el J our nal AWWA.

Norma Nacional Americana

Una Norma Naci onal Amer i cana i mpl i ca un consenso de l os sust anci al ment ei nvol ucr ados con sus al cances y cont eni do. Una Norma Naci onal Amer i cana t i enel a i nt enci ón de ser vi r de guí a par a el f abr i cant e, el consumi dor y el públ i coen general . La exi st enci a de una Norma Naci onal Amer i cana de ni nguna manerapr ecl uye a nadi e, habi endo ést e apr obado o no l a norma, de l a f abr i caci ón,vent a, compr a o ut i l i zaci ón de pr oduct os, pr ocesos o procedi mi ent os que noconf orman con l a norma. Las Normas Naci onal es Amer i canas est an suj et as ar evi si ones peri ódi cas, y se l e r ecomi enda al usuar i o pr ocur ar l as edi ci onesmás r eci ent es. A l os pr oduct ores de bi enes f abr i cados de conf ormi dad conal guna Norma Naci onal Amer i cana se l es r ecomi enda decl arar su pr opi ar esponsabi l i dad en l os mater i al es de pr opaganda y pr omoci onal es o en et i quet aso marbet es que t al es bi enes se producen de conf ormi dad con nor ma par t i cul ar deNormas Naci onal es Amer i canas.

AVI SO DE PRECAUCI ÓN: La f echa de apr obaci ón del I nst i t uto Amer i cana de NormasNaci onal es ( ANSI ) que aparece en l a port ada de est a norma i ndi ca l at ermi naci ón del pr ocedi mi ent o de apr obaci ón del ANSI . Est a Norma Naci onalAmer i cana puede ser r evi sada o r et i r ada en cual qui er moment o. Lospr ocedi mi ent os del ANSI r equi eren que se tome acci ón para r eaf i r mar , r evi sar or et i r ar est a norma a no más de ci nco años a par t i r de l a f echa de supubl i caci ón. Adqui r i ent es de Normas Naci onal es Amer i canas pueden r eci bi ri nf ormaci ón actual i zada acer ca de t odas l as normas, l l amando o escr i bi endo al

Amer i can Nat i onal St andar ds I nst i t ut e, 11 W. 42nd. St . , New Yor k, NY 10036;( 212)642- 4900.

Copyr i ght © 1998 por l a Amer i can Water Works Associ at i onI mpreso en l os EUA

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Personal del Comité

El Gr upo de Tr abaj o D103 que desarr ol l ó est a norma, en ese t i empo est aba const i t ui dopor el si gui ent e per sonal :

Franci s Gr i l l ot J r . , Presidente

Miembro de Consumidores

A. J . Haml et t J r . , Tul sa Publ i c Works Depart ment , Tul sa, Okl a. ( AWWA)

Miembro de Interés General

J . E. Rudi na, AEC Engi neeri ng, Mi nneapol i s, Mi nn. ( AWWA)

Miembros Fabricantes

N. C. Bai l ey, Conservat ek I ndust r i es, Conr oe, Texas ( AWWA)R. W. Cooper , Col umbi an Steel Tank Company, Kansas Ci t y, Kan. ( AWWA)

J ohn Far r i s, Peabody TecTank I nc. , Par sons, Kan. ( AWWA)R. V. Fi el d, A. O. Smi t h Engi neer ed St orage Product s Company, DeKal b, I l l . ( AWWA)Franci s Gr i l l ot J r . , Temcor , Car son, Cal i f . ( AWWA)G. C. Margol f , Temcor , Carson, Cal i f . ( AWWA)D. A. Tur ner , Peabody TecTank I nc. , Par sons, Kan. ( AWWA)L. D. Scot t , Tr ust co Tank I nc. , San Lui s Obi spo, Cal i f . ( AWWA)Mar k Wor kman, Col umbi an St eel Tank Company, Kansas Ci t y, Kan. ( AWWA)

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



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ANSI/AWWA D103-97


NORMA AWWA PARA

TANQUES DE ACERO ATORNILLADOS RECUBIERTOS ENFÁBRICA PARA ALMACENAMIENTO DE AGUA

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SECCIÓN 1: GENERALES _____________________________________________________________________________ Sección 1.1 Alcances

El propósito de esta norma es el de facilitar la fabricación, instalación u obtención de tanques deacero 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 responsablede 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


NORMA AWWA PARA

TANQUES DE ACERO ATORNILLADOS RECUBIERTOS ENFÁBRICA PARA ALMACENAMIENTO DE AGUA

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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 responsablede 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 ENFÁBRICA PARA ALMACENAMIENTO DE AGUA _____________________________________________________________________________




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 responsablede 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 aefectuarse en el campo.

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1.1.7 Asuntos no tratados. Esta norma no abarca todos los detalles de diseño yconstrucción debido a la gran variedad de tamaños y formas de los tanques. Dondeno se dan detalles para algún diseño específico, el fabricante, sujeto a la aprobacióndel comprador, proporcionará los detalles que se diseñan y construyen serán tanadecuados 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 tanquesdepósitos montado en lugares sujetos a reglamentos más estrictos que losrequerimientos contenidos en esta norma. En tales casos, esta norma debe seguirsecon las compras hechas bajo el contenido de esta norma, en cuanto no surjanconflictos con los requerimientos locales. En donde existan requerimientos locales,municipales, o estatales más estrictos, tales requerimientos prevalecerán, y estanorma 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 decapacidad de fondo, si no se especifica de otra manera por el comprador, será el nivel del aguadentro 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 paracolocación 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 librede materiales defectuosos, incluyendo los recubrimientos. Esta responsabilidadserá efectiva durante un período de un año a partir de la fecha de terminación perono más de 14 meses después de la fecha de entrega. Todo material que sedemuestre defectuoso dentro de este tiempo será reemplazado o reparado por elfabricante.

1.3.2 Responsabilidad del constructor . El constructor montará la estructura libre dedefectos en la mano de obra. Esta responsabilidad será efectiva por un período de12 meses a partir de la fecha de aceptación pero no más de 12 meses a partir de lafecha de la terminación de la instalación por el constructor. Cualquier deficienciaen la mano de obra encontrada dentro de estos períodos será reparada por elconstructor.



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1.3.3 Inspección y reparación del tanque. El comprador debe proporcionar alconstructor y al fabricante con la oportunidad de inspeccionar y reparar el tanque,de requerirse, dentro de los períodos de responsabilidad enumerados en la Sección1.3.1 y 1.3.2. El incumplimiento del comprador para dar una oportunidad deinspeccionar 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 suaprobación a menos que se acuerde no hacerlo, antes de proceder a cualquier fabricación. Deser requerido por el comprador, se deben referenciar en los dibujos los detalles de todas lasuniones 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 deconflicto, pr evalecerán los requerimientos de esta norma.

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

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

AAMA2 605 – Voluntary Specifications for High Performance Organic Coatings onArchitectual Extrusions and Panels (Especificaciones Voluntarias para Recubrimietos Orgánicosde 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 delCódigo 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 SheetPiling (Placas de Acero al Carbón; Perfiles Estructurales; Placas Roladas para Pisos; Placas deAcero para Pilotes)

1

Aluminum Association, 818 Connecticut Ave., Washington, D.C 200062 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 60601-20015 American Iron and Steel Institute, 1101 17th. St. N.W., Washington. DC 20036



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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 paraBarras, Placas, Perfiles y Hojas para Pilotes de Acero Rolado).

ANSI/ASTM A36 Standard Specification for Carbon Structural Steel (Norma deEspecificaciones 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 yGalvanizadas por Inmersión, Soldada y Sin Costura).ANSI/ASTM A181 Standard Specification for Carbon Steel for Forgings, for General-PurposePiping (Especificaciones de Norma de Acero al Carbón para Forjado, para Tubería de ServicioGeneral).ANSI/ A194 Standard Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High-Pressureand High-Temperature Service (Especificaciones d e Norma para Tuercas de Acero al Carbón yde Acero Aleado para Servicio de Alta Presión y de Alta Temperatura).ANSI/ASTM 216 Standard Specification for Steel Casting, Carbon, Suitable for Fusion Weldingfor 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-VanadiumStructural Steel (Norma de Especificaciones para Acero Estructural de Alta Resistencia, de BajaAleación 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 paraAcero, Lámina y Tira, Alta Resistencia, Baja Aleación, Columbio o Vanadio, o Ambos, Roladoen 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, alCarbón 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 AceroLaminado y en Tiras, de Alta Resistencia, de Baja Aleación, Rolado en Caliente, conFormabilidad Mejor ada).

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

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

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

6 American 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 American Petroleum Institute, 1220 L. St. N.W. Washington, DC 20005



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

API9 6A Specification for Wellhead Equipment (Especificaciones para Equipo deCabezal 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 andSteel Products (Norma de Especificaciones para Recubrimiento de Cinc (Imersión en Caliente) enProductos de Hierro y Acero).

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

ASTM A240 Standard Specification for Heat-Resisting Chromium and Chromium-NickelStainless 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 paraCuerpos a Presión).

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

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

ASTM A325 Standard Specification for Structural Bolts, Steel, Heat Treated, 120/105 ksiMinimum 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 ksiMinimum Tensile Strength (Norma de Especificaciones para Tornillos Estructurales de Acerocon Tratamiento Térmico, con Resistencia Mínima a la Tensión de 150 ksi).

ASTM A 563 Standard Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts (Norma deEspecificaciones 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 paraAcero al Carbón Laminado y de Baja Aleación de Alta Resistencia, Rolado en Caliente y Roladoen 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 EstructuralLaminado y en Tiras, Rolado en Caliente).

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

9 American Welding Society, P.O. Box 351040, Miami, FL 33125



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

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

ASTM D471 Standard Test Method for Rubber Property – Effect of Liquids (Norma deMétodo 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 deHule–Agrietado Superficial por Ozono a la Intemperie o en Cámara (Especimenes Triangularse).

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

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

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

ASTM D2244 Standard Test Method for Calculation of Color Differences fromInstrumentally 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 TanquesDepósitos 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.

‡ Federal Specifications, Superintendent of Documents, US Government Printing Office, Washington, DC 20402



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SECCIÓN 2: MATERIALES

Sección 2.1 GeneralesTodos 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 todoslos 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 conlos requerimientos de ASTM A307, ASTM A325, ASTM A490 o API12B. Las tuercas para estos tornillos deben conformar con ANSI/ASTMA194 o ASTM A563.

2.2.2 Tornillos de anclaje. Los tornillos de anclaje deben conformar con losrequerimientos 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 LáminasLos 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, grado50, 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 debenemplearse en tanques con diámetro de 15 pies o menos con conexión bridada formada.

Sección 2.5 Perfiles EstructuralesLos 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 AISI1010. 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 detodos los miembros de aluminio será de acuerdo con AA SAS y con las cargas especificadas enSección 3 de esta norma.

Sección 2.6 Hierro ColadosLas 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 conAA SPS.



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Sección 2.7 Forjados2.7.1 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 ylámina 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 conformarsecon 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 ElectrodosElectrodos 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 clasificaciónE60XX o E70XX adecuada por las características de la corriente eléctrica, la posición desoldadura 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 deaportación.

Sección 2.9 Tubería para Conducción de FluidosLas 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 deotra manera, se conformará o excederá la ANSI/ASTM A53 acero al carbón o la ASTM A240serie 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 existenciasde almacén si el almacén certifica de estar de acuerdo con esta norma o con las especificacionesdel comprador.

Sección 2.10 Empaquetaduras y Selladores

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

2.10.1 Empaquetaduras. El material de empaquetadura tendrá la resistencia a tensión yelasticidad adecuadas para obtener un sello a prueba de fugas en todas lasuniones y juntas. El material de empaque será resistente a la exposición a laintemperie y al ozono como se designa en ASTM D1171. Los requerimientosfísicos 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. Elsellador será esencialmente sólido y no contener plastisificantes o cargas que pudieran motivar encogimiento debido al intemperismo. El sellador seráresistente al ozono a la luz ultravioleta.



Tabla 1 Requerimientos físicos de materiales de empaquetadura*

Material de EmpaquetaduraDescripción Cinta y ExtruidoResistencia a la tensión, inicial, psi mínima, ASTM D412 1,200 psi 8.27 kPaResistencia 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 ± 5Dureza, Shore A, despues de envejecimiento al horno, ASTM D573 7Deformación retenida por compresión, como por ciento máximo de la original, después de envejecimiento al horno, ASTM D39540%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 otanques depósitos específicos.

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

4. Especificaciones del material. El sellador será aceptable para uso en superficiescon 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




xv


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. Losorificios para los tornillos serán troquelados o taladrados en taller paraensamble en el campo. Las uniones atornilladas de placas o láminas entre eltecho, cuerpo y fondo requeridas para contener agua o quedar a prueba deintemperie serán selladas con material de empaquetadura, sellador omaterial de empaquetadura con sellador apropiado como requerida paralograr una unión a prueba de fugas (ver Sección 2.10).

3.1.1.1. Es práctica normal que los tanques ensamblados en campo requieranalineación 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 atornilladosen su lugar en campo.

Sección 3.2 Cargas de DiseñoLas 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 laconstrucción 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 paraagua 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 (1,200Pa) en la proyección horizontal del tanque para superficies con pendientede 30o o menos respecto al horizontal. Para superficies con mayor pendiente, se debe ignorar las cargas por nieve. La carga por nieve puedereducirse cuando el tanque se ubica donde la temperatura media más bajaen 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/ft 2 (720 Pa).Las placas

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

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



proyectadas de superficies cónicas y de placa de doble curva. Estosvalores se basan en una velocidad de viento de 100 mph (44.7 m/segundo).Para estructuras diseñadas para velocidades de viento mayores a los 100mph (44.7 m/segundo), todos los valores de presión unitaria anterioresdeben ajustarse en proporción al cuadrado de la velocidad. Cuando se

especifica una revisión por deslizamiento para un tanque no anclado, sesupone un coeficiente de fricción igual a la tangente de 30 grados. La totalde 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 deberándiseñarse para cargas sísmicas según lo definido en la Sección 12 de estanorma (para excepciones, ver Sección 3.2.5.2).

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

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 (yúnicamente 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) enel 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 combinarsecon la carga por nieve especificada en la Sección 3.2.3, pero será combinadacon 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 partesde esta norma, el diseño estructural de toda columna de agua y tanque depósito cumplirácon lo siguiente:

1. AISI SG-6712. AISC S335

Sección 3.4 Cuerpo del TanqueEn 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 actúasin 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 loscontenidos del tanque, será calculado según la fórmula*

)(

6.2

d S ft

HDSGt

−= (Ec. 1)

xvi


Donde:



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 piesS = espacio entre tornillos en línea perpendicular a la línea de esfuerzo, en pulgadas

G = peso específico del líquido (1.0 para agua) f t = 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 cadaanillo de láminas o placas bajo carga de viento o sismo combinada con lacarga muerta, se determinará mediante la fórmula

f g = 000,151003

22100

3

2000,15 ≤⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ −⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛

R

t x

R

t (Ec. 2)

Donde: f g = la fuerza a la compresión admisible, en libras por pulgada cuadradat = 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 computadaen esta base no es menor a la requerida para la carga de diseño de pesomuerto 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 elsistema de unidades de pulgada-libra. Los equivalentes en el sistema métrico, están siendo publicados en la siguienteactualización del presente estándar.

Sección 3.5 Uniones AtornilladasEn el diseño de uniones atornilladas, el efecto de la empaquetadura y el sellador seráignorado, mientras el espesor comprimido de la empaquetadura o sellador no exceda1/16 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 serámenor a 1.5d . En ningún caso la distancia centro a centro o orilla al centro no podrá ser menor a

t F

P

y6.0(Ec. 3)

xvii




Donde:

P = fuerza transmitida por el tornillo, en librasFy = resistencia de cedencia nominal de la lámina o placa, en libras por

pulgada cuadrada

t = espesor de la lámina más delgada, en pulgadas3.5.2 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 áreatotal.

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

Fysrd r Fy f t 6.0)/39.00.1(6.0 ≤+−= (Ec. 4)

oFu f t 40.0= (Ec. 5)

Donde: f t = esfuerzo a la tensión permisible, en libras por pulgada cuadradaF y = resistencia de cedencia nominal del material laminado, en libras por pulgada

cuadradar = 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 pulgadasF u = 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 noexcederá 1.35Fy. Los símbolos d y Fy se definen en la Sección 3.5.3; t es elespesor de la placa en consideración.

3.5.5 Esfuerzo cortante de los tornillos. El esfuerzo cortante de tornillos concargas vivas y muertas no excederán el valor como se determina con lafórmula

uu

v F x xF f 25.02.2

9.06.0 == (Ec 6)

Donde:

f v = esfuerzo cortante admisible en el área afectada, sea área de esfuerzo a la tensión o elárea bruta, en libras por pulgada cuadrada

xviii




F u = esfuerzo último a la tensión del tornillo, en libras por pulgada cuadrada, que sedetermina 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

29743.0

7854.0 ⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ −=

nd Ats (Ec. 6b)

Donde:d = el diámetro nominal del tornillo, en pulgadasn = el número de hilos de rosca por pulgada

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

f t = 0.6F y (Ec. 7)

o

2.2

u

t

F

f = (Ec. 8)

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

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

3.6 Valores de Diseño de Soldaduras3.6.1 Uniones estructurales. Las uniones estructurales soldadas tendrán la

proporción de manera que los esfuerzos en una sección a través de lagarganta de la soldadura, exclusiva de refuerzos de soldadura, no excederánlos siguientes porcentajes de la resistencia a la tensión permisible delmaterial de la estructura que se une.

xix




C

a r g a a l a t e n s i ó n – l b / i n

Carga a la tensión = 9,600 t2 = ⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛

000,36

Fy

t = Espesor del cuerpo (pulgadas)Fy = Cedencia nominal de acero empleadoen el cuer o si

Solera de refuerzorequerido

No se requieresolera de refuerzo

Espesor del cuerpo - pulgadas

NOTA: Esta figura es aplicable únicamente a tanques con uniones de brida formada teniendotornillos 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 ningúnaumento en las cargas permisibles al emplear esta figura.

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

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 comoesfuerzo cortante, para cualquier dirección de la carga aplicada. La gargantade 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 oligeramente convexo.

xx




Sección 3.7 Vigas Superiores e Intermedias (Cerchas) del Cuerpo3.7.1 Viga superior . Un tanque sin techo deberá tener una viga o ángulo superior

con módulo de sección mínimo según la fórmula

⎟

⎠

⎞⎜

⎝

⎛ =

100000,10

2 V HDS

2 (Ec. 9)

Donde:S = módulo de sección mínimo requerido, en pulgadas cúbicas, del ángulo o vigasuperior, 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 deser 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 piesV = 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 loscálculos, siempre que el ancho de la pierna vertical no exceda las relacionesdel ancho-espesor expuestas en la Sección 3.3.

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

5.1)/(

)10(625.10 6

t DP

t h = (Ec. 10)

Donde:

h = distancia vertical entre la viga intermedia de viento y el ángulo superior delcuerpo o la viga superior de viento de un tanque sin techo, en piesP = 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, encuyo caso

2

100

.,..18 ⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ =

mphenvientodelvelocidad P (Ec. 10a)

Donde: D = el diámetro del tanque, en pies

t = el espesor promedio del cuerpo de la distancia vertical, en pulgadas3.7.2.1 Al determinar la altura máxima de un cuerpo no reforzado, se hará un cálculo

inicial utilizando el espesor del anillo superior. Los cálculos adicionales seharán empleando el espesor promedio obtenido incluyendo una parte o tododel siguiente o anillo o anillos, hasta que el valor calculado de h sea igual a omenor 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 vigaintermedia.

xxi




3.7.2.2 Después de establecer la localización de la primera viga intermedia, derequerirse, 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 vientoque el cuerpo arriba de la viga intermedia. La viga puede localizarse con unespacio menor del espacio máximo, pero se debe revisar que el cuerpoinferior sea adecuado contra la presión máxima del viento, como se describióanteriormente o en los siguientes subpárrafos de alternativas.

1. Cambiar el ancho W de cada anillo del cuerpo en un ancho de transposiciónW tr de anillo del cuerpo, con un espesor uniforme, mediante la siguienterelación:

5.2

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ =

real

uniformetr

t

t W W (Ec. 11)

Donde:t uniforme = espesor uniforme en el cual el cuerpo entero será transformadot real = espesor real del anillo de placa que se transforma2. 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 lamedia altura del cuerpo transformado. La ubicación de la viga en el cuerpotransformado deberá transponerse al cuerpo real mediante la relación deespesores anterior, usando el espesor real del anillo sobre el cual la viga seráfinalmente localizada y todos los espesores reales arriba de este anillo.

3.7.2.3 Cuando se requieren vigas intermedias, deben quedar repartidas de acuerdocon la fórmula

22

100000,10⎟

⎠ ⎞⎜

⎝ ⎛ = V xhDS (Ec. 12)

Para la explicación de estos símbolos, referirse a las Secciones 3.7.1 y 3.7.2

Sección 3.8 Soportes del TechoLos 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.

xxii


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



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. Lascolumnas que soportan techos serán designados como miembros secundarios.

4. Las armaduras del techo se colocarán arriba del nivel máximo de agua, en climas dondese 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

2288= ≤ 60 (Ec. 13)

Donde:

L = espaciado máximo, en pulgadasF y = la resistencia de cedencia nominal del material laminado del techo, en libras por

pulgada cuadrada

t = el espesor de láminas del techo, en pulgadasW = carga muerta del techo más la carga viva que actúa sobre la superficie del techo,

en libras por pié cuadradoSección 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 AnclajeLos 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 lamáxima 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) ytodos los tornillos de anclaje serán galvanizados. La fatiga a la tensión permisible (F t ) será comosigue 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) dela rosca o el diámetro recalcado del redondo, el que sea menor, y el 70 por ciento de la fatiga a latensión de la Sección 3.5.6. En ningún caso los tornillos de anclaje tendrán un diámetro menor a¾”. Tornillos de la base podrán extenderse hasta dentro de 3 pulgadas del fondo del dado, pero nonecesariamente más allá de lo necesario hasta desarrollar el máximo de desprendimiento. Lostornillos de cimentación terminarán en un gancho a escuadra, doblez, cabeza o placa rondana. Laliga de tornillos de cimentación de varilla lisa se calculará usando la siguiente fórmula:

xxiii




F t = 0.33F u

Donde:F u = 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 elárea del cuerpo multiplicado por 0.6F y, donde F y es igual a la resistencia mínima de cedencia deltornillo, en libras por pulgada cuadrada. Los tornillos de anclaje pueden extenderse hasta dentrode 3 pulgadas (76.2 mm) del fondo de un dado o zapata, pero no necesariamente más que lorequerido para desarrollar la tensión máxima. Los tornillos de anclaje terminan en un gancho aescuadra, doblez, cabeza o plava rondana. La liga para tornillos de anclaje de varilla lisa, enadición a la resistencia al enderezado del gancho, doble, cabeza o placa rondana, será calculada por la fórmula

1602

'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 deanclaje se proyectarán 2 pulgadas (50.8 mm) arriba del nivel nominal de lacara superior de las tuercas de los tornillos de anclaje de la base paracompensar variaciones en los niveles de la base. Se aplicarán contra-tuercaso 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 AberturasToda 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 seestablecen de acuerdo con el criterio de diseño en la Sección 3.3, deberán llevar refuerzo. Elrefuerzo puede ser la brida de una conexión, un anillo adicional de metal, una placa más gruesa ocualquier combinación de los mismos.

3.11.1 Cuerpo del tanque. La cantidad de refuerzo para una abertura en el cuerpo de untanque 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. Elárea transversal del refuerzo se medirá perpendicular a la dirección de esfuerzo máximocoincidente con la dimensión de la abertura (refuerzo al 100 por ciento). Todo elrefuerzo efectivo se hará dentro de una distancia igual a la dimensión máxima de laabertura en el cuerpo. La dirección será perpendicular al esfuerzo máximo. El refuerzoserá en una dirección u otra a partir de la línea de centro de la abertura.

xxiv




xxv


3.11.2

, las siguientes porciones del cuello pueden considerarse como parte dele

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 uncuello (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 dela pared detransición.

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 fuetravés 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 acualquiera placa de refuerzo de por medio, o ambos, equivaldrá por lo menos a la proporción de esfuerzosde 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 áreacircundado 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 lasoldadura periférica interna se considerará efectiva. La soldadura periférica externaserá de unel menor. Cuellos de registros paso-hombres, cuellos de boquillas, placas de refuerzo yaberturas del cuerpo, que tengan superficies cizalladas o de corte con oxígeno,tendrán superficies uniformes y lisas, con esquinas redondeadas, excepto dsuperficies 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 atornilladamediante tornillos o espárragos, y se conformarán con lo siguiente:

Las bridas serán proporcionadas en los tamaños dados en la Tabla 2, según loespecificaFigura 2.La brida interna será sumtuerca de espárrago. La longitud de la rosca, será conforme a los requerimientos de la Tabla. Entodos los



xxvi


3.11.2.5.3 Cuando se suministran bridas atornillables para tubería conforme a la Tabla 2 yFigura 2, los miembros del tanque serán taladrados para la fijación de la brida deacuerdo 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 muestraen la Tabla 2.

3. Los barrenos de tornillos de las bridas, quedarán a cada lado de las líneas decentros radiales en los techos y los fondo, y de las líneas de centros verticalesen cuadrantes excepción hecha de la brida de 4 pulgadas (101.6 mm) dediámetro de 5 barrenos que debe el barreno non quedar localizado en la líneade centro hacia el centro para el techo o la parte superior de la hoja.



xxvii


SECCIÓN 4: DIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS DE AGUA Y DETANQUES 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 8Diámetro 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

Diámetro exterior de la brida,O, pulg. (mm) 5 1/8 (130.2) 6 5/8 (168.3) 7 ¾ (196.9) 10 ½ (266.7) 12 ¾ (323.9



Sin Avellanar Avellanado

Brida Compañera

Brida Fijada conRetenedor de lacabeza 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 AguaEl comprador especificará la altura de cuerpo requerida para columnas de agua de acuerdocon los tamaños modulares del fabricante.

1.4 Diámetros de Tanques DepósitosEl 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 TANQUESDEPÓSITOS

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 elcomprador. 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 (1,219mm) en la dirección más larga. Los recortes para registros rectangulares paso-hombredeben 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, incluyendola 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 locomún se colocan en el fondo del tanque. El lugar preciso de colocación será señalado por elcomprador (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 pisodel tanque cuando se retira la trampa. Si no se requiere una trampa de lodos, la conexión, otubería 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 deque el comprador tome las acciones adecuadas para proteger la tubería contra elcongelamiento y proporciona flexibilidad adecuada para tomar en cuenta la rotación delcuerpo 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 lasconexiones.



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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 pulgadasfuera del cuerpo del tanque. Si se requiere un derrame al suelo, debe bajar por fuera del cuerpodel 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 extremoterminará 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 unacapacidad de por lo menos igual a la capacidad de bombeo especificado por el comprador, con unnivel del agua no mayor a las 6 pulgadas (152.4 mm) arriba del vertedero. El tubo de derramesterminará en un codo en su extremo inferior. Si se especifica acero al carbón por el comprador, eltubo de derrames tendrá conexiones atornilladas o soldadas si es menor a las 4 pulgadas (101.6mm) de diámetro, o conexiones bridadas o soldables si es de 4 pulgadas (101,6 mm) de diámetroo mayor. El comprador especificará el caudal máximo, en galones por minuto, para el cual sediseñará el derrame. No se recomiendan derrames interiores pero podrán proporcionarse si así loespecifica el comprador. El tubo del derrame interior tendrá un espesor mínimo de ¼ pulgada (6.4mm).

Sección 5.4 Escaleras5.4.1 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 seráde 16 pulgadas (406.4 mm), y los travesaños quedarán espaciados equidistantes ano menos de 11 pulgadas (279.4 mm), y no más de 15 pulgadas (381 mm), centroa centro. La distancia perpendicular de los travesaños hacia la pared del tanque, nomenos 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 soportesque fijan la escalera al tanque, no excederá los 10 pies (3 m). La carga vivamínima de diseño será 2 cargas de 250 libras (113.4 kg), cada una concentradaentre cualesquiera dos soportes consecutivos con el tanque. Cada travesaño deberádiseñarse 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 máximafatiga en el miembro estructural de la escalera en cuestión. Los largueros puedenser de cualquier perfil con propiedades en sección adecuadas para soportar lascargas de diseño y proporcionar un medio seguro para fijar cada travesaño allarguero para que cada travesaño quede unido a los largueros.

5.4.2 Escalera interior del tanque. No se recomiendan escaleras al interior de lostanques. Si se requiere una escalera al interior, deberá cumplir con losrequerimientos 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 serámediante 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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2. Para pendientes menores a 5 en 12 y mayores que 2 en 12, se proporcionará un barandal sencillo y un pasillo antiderrapante.

3. Para pendientes menores a 2 en 12, no requieren de barandal ni de superficieantiderrapante.

5.4.4 Requerimientos mínimos. Los requerimientos mínimos para escaleras, registros

y demás pueden econtrarse en OSHA 29 CFR Parte 1910, “Occupational Safetyand Health Standards” (Normas para Seguridad y Salud en el Trabajo). NOTA:Aparte de la protección al acceso a los registros paso-hombre y las ventilas en eltecho, las condiciones del clima sobre los techos de los tanques sonextremadamente variables y los trabajadores y sus supervisores ejercer buen juicioen los asuntos de seguridad. Entre otras cosas, esto puede incluir el uso de cuerdasde seguridad cuando existen viento, hielo u otras condiciones peligrosas.

Sección 5.5 Dispositivos de Seguridad

Si se requiere por reglamentos o leyes locales, jaula de seguridad, plataformas dedescanso, barandales en escaleras de techo, de seguros de escaleras, dispositivos contra accesos uotros dispositivos, el comprador lo especificará. No se recomienda en empleo de ninguno de loanterior en el interior del tanque.

Sección 5.6 Aberturas de Techos

5.6.1 Escalera. El fabricante proporcionará una abertura del techo, la cual se colocarácerca de la escalera del tanque y que estará provisto de una tapa abisagrada y un portacandado. La abertura tendrá una dimensión libre de por lo menos 24 pulgadas(610 mm) en una dirección y de 15 pulgadas (381 mm) en la otra dirección. Laabertura tendrá (1) un cuello de por lo menos 4 pulgadas (101.6 mm) de altura, conceja perimetral hacia abajo de por lo menos 2 pulgadas (50.8 mm) de ancho; o (2)una tapa con empaquetada a prueba de intemperie, en lugar del cuello de 4 pulgadas (101.6 mm) y de la ceja de 2 pulgadas (50.8 mm). Cuando se proporcionauna tapa para registro paso-hombre con portacandado y combinada conrespiradero con malla en la abertura central del techo, se puede omitir la aberturade escalera.

5.6.2 Centro del techo. Deberá proporcionarse en, o cerca del centro del tanque, unaabertura adicional, con una tapa removible que tenga un dimensión o diámetrolibre de por lo menos 20 pulgadas (508 mm) y un cuello con una altura mínima de4 pulgadas (101.6 mm). En lugar del cuello de 4 pulgadas (101.6 mm), una tapa a prueba de intemperie también es aceptable.

Sección 5.7 Ventilación Si el techo del tanque es de construcción hermética, se proporcionará una ventilación ó

respidadero apropiado arriba del nivel máximo del agua. El respiradero tendrá una capacidad parael paso de aire de manera que no se desarrolla presión excesiva al entrar o salir agua al flujomáximo posible. El tubo de derrames o demasías, no se considerará tubo respiradero.



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ADVERTENCIA: Un tanque incorrectamente ventilado puede causar presiones internas queactúan contra el tanque, lo cual puede causar alabeo aún a una presión diferencial baja.

5.7.1 Ubicación. Aún si se requiere más de un respiradero, un respiradero de tanque debesiempre colocarse cerca del centro del techo. El respiradero deberá diseñar y construir

para prevenir la entrada de aves o animales.5.7.2 Malla contra insectos. Cuando las autoridades de salud competente requieren malla de protección contra insectos, se debe proporcionar un respiradero presión-vacío con malla oun mecanismo separado de alivio de presión-vacío que funcionará en el evento que lasmallas se tapen con hielo o material extraño. Las mallas o el mecanismo de alivio nodeberá dañarse en tal ocasión y deben regresar automáticamente a su posición defuncionamiento después de limpiar el tapazón.

NOTA: El comprador deberá limpiar las mallas y comprobar las paletas o mecanismo dealivio por lo menos una vez al año, pero preferiblemente en la primavera y el otoño.

Sección 5.8 Accesorios Adicionales y Excepciones

Cualquier accesorio requerido para ser suministrado será especificado por el comprador.Las excepciones de lo prevista en esta sección podrán ser especificado por el comprador deacuerdo con situaciones especiales.



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SECCIÓN 6: SOLDADURA

Sección 6.1 GeneralesEl ensamble de campo de todas las placas o láminas verticales, horizontales, cuerpo con

techo y cuerpo con fondo será mediante tornillos. La soldadura se limitará a instalaciones enfábrica de boquillas, respiraderos, pasillos, conexiones y subconjuntos. La soldadura de campo semantendrá al mínimo y será utilizada únicamente después de la aceptación por el fabricante y elcomprador.

Sección 6.2 SoldadurasTodas las soldaduras del tanque y miembros estructurales, se harán de acuerdo con los

requerimientos de AWS. Los fabricantes mantendrán un programa de capacitación de soldadoresy podrán certificar de solicitarse que estas soldaduras se hicieron por soldadores calificados AWSe inspeccionadas de acuerdo a las normas de la AWS. Estas soldaduras se efectuarán de maneraque se asegura la fusión del metal base, dentro de los límites especificados para cada unión, en

observancia estricta del siguiente procedimiento.6.2.1 Condiciones de clima. No se llevará a cabo soldadura cuando las superficies de las

partes a soldar están mojadas por lluvia, nieve o hielo; cuando esta cayendo lluvia onieve sobre tales superficies; o durante períodos de vientos elevados, salvo que elsoldador o el operador de soldadora y las piezas están debidamente protegidos. Nose efectuará soldadura cuando la temperatura del metal base sea menor que 0oF (-17.8oC). Cuando la temperatura del metal base queda en el rango de 0oF-32oF (-17.8oC-0oC), el metal base dentro de las 3 pulgadas (76.2 mm) del lugar donde seiniciará la soldadura será calentado hasta ser cálido al tacto.

6.2.2 Martillado. Se puede emplear martillado de las capas de soldadura para prevenir distorsión indebida. Las capas de superficie no será martilladas.

6.2.2.1 El martillado se efectuará con golpes leves con martillo impulsadoutilizando una herramienta de punta roma.

6.2.3 Conformación. Toda soldadura que será limpiada con chorro de abrasivo deberáesmerilarse para remover cualquier punto levantado antes de limpiar con el chorrode abrasivo.6.2.3.1 Se reparará el socavado del metal base adyacente a la soldadura.6.2.3.2 Todos los cráteres se rellenarán hasta la sección transversal cabal de la

soldadura.6.2.4 Respaldos. El respaldo de soldaduras a tope, será lo más pequeño que sea práctico,

preferiblemente no mayor de 1/16 de pulgada (1.6 mm). En ningún caso la cara dela soldadura quedará debajo de la superficie de las placas que se unen.

6.2.5 Rebaje. El rebaje de la raíz de las soldaduras y el rebaje de soldaduras para remover defectos, podrá efectuarse con una herramienta de punta redondeada o medianterebaje por arco o por oxígeno.

6.2.6 Limpieza entre cordones. Cada cordón de una soldadura de múltiples pasadas, selimpiará de la escoria y otros depósitos sueltos antes de aplicar el siguiente cordón.



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Sección 6.3 Preparación de las Superficies a SoldarLas superficies a soldar deben estar libres de escamas sueltas, escoria, oxidación gruesa,

grasa, pintura y cualquier otro material extraño excepto la capa de laminación firmementeadherida. Puede pasarse por alto una ligera película o compuesto soldable para prevenir oxidación. Tales superficies también serán lisas, uniformes y libres de filos, roturas y otros

defectos que puedan afectar adversamente la soldadura debida. No se necesita quitar la películade óxido que aparece en las orillas de corte o cizallado después de limpiar con cepillo de alambre.

Sección 6.4 Electrodos de Bajo HidrógenoEl empleo de electrodos de bajo hidrógeno, será provechoso cuando se efectúa soldadura a

bajas temperaturas. Cuando se emplean los electrodos revestidos, designados de bajo hidrógeno,no se requiere el precalentamiento del acero, a menos que la temperatura del metal es de 32 oF(0oC) o inferior. Después de sacar el metal de aporte de su envase original, debe protegerse oalmacenarse de manera que no sean afectadas sus características o propiedades para soldar. En elcaso de electrodos de bajo hidrógeno, esto significa mantener tibios y secos a los electrodos hastael momento que sean retirados del horno de conservación de electrodos. Los electrodos de bajohidrógeno deben guardarse, y recalentados de ser necesario, de acuerdo con las recomendacionesde acondicionamiento de electrodos contenidas en AWS A5.1.

Sección 6.5 Socavación y Penetración de SoldadurasLas soldaduras serán examinadas visualmente para conformarse con lo siguiente:6.5.1 Uniones a tope y de traslape sujetas a esfuerzos primarios. Para uniones a tope y de

traslape sujetas a esfuerzos primarios debidos al peso o la presión del contenido del tanque, habráuna penetración completa de la unión y sin socavado.

6.5.2 Unión a tope sujeta a esfuerzos secundarios. Para uniones a tope sujetas aesfuerzos secundarios, habrá una penetración completa de la unión y sin socavado.

6.5.3 Uniones a traslape. Para uniones de traslape sujetas a esfuerzos secundarios, elsocavado máximo permitido será del 12 ½ por ciento de la hoja más delgadamedido en cada orilla de la soldadura.

Sección 6.6 Limpieza de SoldadurasEl fabricante removerá la escoria o escamas de soldadura, salpicaduras, rebabas y otras

proyecciones filosas o ásperas de una manera que la superficie quede apropiada para la operaciónsubsiguiente de limpieza y recubrimiento. Los cordones de soldadura no necesitan de cincelado oesmerilado, siempre que puedan ser limpiados y recubiertos satisfactoriamente.



SECCIÓN 7: FABRICACIÓN EN TALLER

Sección 7.1 EnderezadoAl requerir enderezar el material, se efectuará por métodos que no dañarán al acero. El

enderezado menor en frío es permitido. El enderezado en frío puede efectuarse a martillo, o preferentemente, por rolado o prensado. El calor puede usarse para enderezar deformaciones másseveras.

Sección 7.2 Acabado de las Orillas de las Placas – Obra SoldadaLas orillas de placas que van a ser atornilladas o soldadas, pueden quedar en orilla de

laminación o ser preparadas por cizallamiento, maquinado, cincelado o por corte por oxígeno o por arco de plasma mecánicamente dirigido.

7.2.1 Corte al oxígeno o arco de plasma. Cuando las orillas de las placas son cortadascon oxígeno o con arco de plasma, la superficie que se obtiene deberá ser uniformey lisa y deberá limpiarse de acumulaciones de escoria antes de soldar. Todo corte

deberá seguir cuidadosamente los lineamientos prescritos.7.2.2 Cizallamiento. El cizallamiento puede usarse para el material con espesor 3/8

pulgada (9.5 mm) o menos.Sección 7.3 Rolado.

Las placas y las láminas serán roladas en frío o prensadas para conformarse a la curvaturadel tanque y al procedimiento de montaje.

Sección 7.4 Placas de Doble CurvaLas placas y las láminas que se curvan en dos direcciones, pueden ser prensadas o roladas

en caliente o en frío.

Sección 7.5 Tolerancias de Fabricación.7.5.1 Tanques con uniones de cuerpo horizontales y bridadas. Las partes fabricadas y

punzonadas para tanques con uniones de cuerpo horizontales bridadas, deberáncumplir con las dimensiones y tolerancias de API 12B.

7.5.2 Tanques con uniones de cuerpo con traslape horizontal. La tolerancia en elespaciado de barrenos para tornillos de tanques con uniones de cuerpo con traslapehorizontal, será 1/32 pulgada (0.8 mm) entre cualesquiera dos orificios, medidoen plano antes de formar.

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Sección 7.6 Recubrimientos

Los tanques atornillados, se suministran con recubrimientos aplicados en fábrica (ver

Sección 10 para los recubrimientos).

Sección 7.7 EmbarqueTodo el material será cargado, transportado al sitio, descargado y almacenado de tal

manera que se previene contra daños.

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SECCIÓN 8: MONTAJE

Sección 8.1 GeneralesEl fabricante proporcionará las instrucciones para el montaje del tanque, por consiguiente

deberá ser montado de acuerdo con estas instrucciones.

Sección 8.2 AtornilladoTodos los tornillos deben localizarse e instalarse de acuerdo con las instrucciones de

montaje del tanque proporcionado por el fabricante.

Sección 8.3 Empaquetaduras y SelladoresLas empaquetaduras y los selladores o ambos deberán ser suministrados por el fabricante

y colocados entre todas uniones de acuerdo con las instrucciones de montaje. El constructor ejercerá cuidado en la debida localización e instalación de cualesquiera empaques especiales(empaques de traslapes, insertos achaflanados y otros) suministrados por el fabricante.

Sección 8.4 Reparación de RecubrimientoEl recubrimiento será visualmente inspeccionado por el constructor y cualquier daño a los

recubrimientos aplicados en fábrica será reparado estrictamente de acuerdo con lasrecomendaciones del fabricante (ver Sección 10.2).

Sección 8.5 Limpieza GeneralAl término del montaje, el constructor, de ser requerido por las especificaciones del

comprador, se hará cargo de todo desperdicio y cualquier otro material extraño causado por lasoperaciones y dejará el predio en condiciones tan buenas como cuando se inició el montaje deltanque.



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SECCIÓN 9: INSPECCIÓN Y PRUEBAS

Sección 9.1 Inspección en Taller9.1.1 Inspección en taller. El comprador puede, si lo especifica, requerir inspección en

taller mediante una entidad comercial de inspección, cuyo costo será pagado por elcomprador. La inspección en taller como mínimo consistirá de una inspecciónvisual de las prácticas y operaciones de fabricación para determinar elcumplimiento con esta norma.

9.1.2 Reportes de laminación. De especificarse por el comprador, el fabricantesuministrará copias certificadas de los reportes de laminación. El fabricanteobtendrá copias de todos los reportes de laminación.

9.1.3 Datos de pruebas de espesor de recubrimiento. Cuando así se especifica, elfabricante suministrará la información certificada de las pruebas del espesor delrecubrimiento.

Sección 9.2 Pruebas9.2.1 Reparación de fugas. Cualquier fuga encontrada será reparada por el constructor.

Es preferible que la reparación de uniones se haga mientras el nivel de agua estaarriba del punto en reparación. Vea el preámbulo, Sección III.C, ítem 7), pararecomendaciones en cerrar entradas y llenar el tanque, lo cual no esta cubierto por esta norma.

9.2.2 Prueba de porosidad del recubrimiento. Cuando así se especifica, se hará la prueba independiente de detección de porosidad del recubrimiento en lassuperficies interiores debajo del nivel del agua, de acuerdo con instrucciones delfabricante.

Sección 9.3 Drenado del Agua de PruebaEl comprador proporcionará un medio de drenar el agua de prueba con una conexión al

tubo de entrada o de drenado.

Sección 9.4 DesinfecciónIndependiente de la secuencia empleada para probar el tanque, éste será desinfectado

después de la prueba final y entonces puede el tanque ser llenado con agua potable y puesto enservicio. La desinfección no será la responsabilidad del constructor o del fabricante a menos queel comprador especifique otra cosa (ver ANSI/AWWA C652).



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SECCIÓN 10: RECUBRIMIENTOS

Sección 10.1 Generales Los tanques atornillados son fabricados por varios fabricantes de tanques y los recubren

en sus propias plantas y los embarcan a todo el mundo. Los siguientes sistemas genéricos sonrepresentativos de los que están en uso general. Sistemas genéricos equivalentes, para los cualesdocumentación consistente de datos de pruebas, historial de servicio e información toxicológicaha sido proporcionada por el fabricante del tanque, serán considerados para uso como tanquesdepósitos bajo las provisiones de esta norma.

Sección 10.2 Reparación del recubrimiento Será la responsabilidad de cada fabricante de tanques, proporcionar un procedimiento de

reparación y retoque en el campo de los recubrimientos dañados.

Sección 10.3 Recubrimientos Galvanizados

Cuando se van a suministrar recubrimientos galvanizados en caliente, se aplicará metalzinc apropiado para inmersión en agua potable a las partes del tanque después de la fabricación deacuerdo con la práctica recomendada por American Hot Dip Galvanizers Association (AsociaciónAmericana de Galvanizadores de Inmersión en Caliente) en cumplimiento con ASTM A123 yASTM A153.

Sección 10.4 Recubrimientos VidriadosCuando se proporcionan recubrimientos de vidrio fusionado con acero, los recubrimientos

se aplicarán de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Los recubrimientos vidriadoscumplirán con lo siguiente:

10.4.1 Preparación de superficies. El acero se limpiará de todo aceite y lubricantes. Se

debe remover la escama de laminación y el óxido de la superficie del aceromediante chorro de abrasivo de acuerdo con PSC SP10 o de baño químico deacuerdo con PSC SP8.

10.4.2 Recubrimientos. 10.4.2.1 Al acero se le harán aplicaciones de óxido de níquel catalítico cuando

los tanques se fabrican a partir de acero rolado en caliente. El acerorolado en caliente, es susceptible a escamada que es un defecto delhidrógeno que puede controlarse mediante aplicaciones de óxido deníquel catalítico. Tal fondo (premier) es necesario si ambos lados delacero rolado en caliente recibe vidriado.

10.4.2.2 Recubrimientos vidriados pueden aplicarse por rociado húmedo,

derrame, inmersión o depósito electroforético. El espesor delrecubrimiento será entre 6 milésimas (0.15 mm) y 19 milésimas (0.48mm).



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10.4.2.3 El recubrimiento vidriado debe curarse o fusionarse al acero por fuego.Esto se hace más convenientemente en un horno, pero puede hacersemediante calentamiento por inducción o por resistencia. La temperaturadebe superior a los 1,200oF y preferentemente dentro del rango de1,450oF a 1,600oF.

10.4.3 Inspección. Se inspeccionará el recubrimiento para cualquier defecto visible o porosidades. Si se encuentran condiciones severas, se debe emplear la prueba deresistencia de esponja mojada para determinar el alcance de los defectosmicroscópicos en las superficies internas del tanque únicamente (Sección 10.9).

Sección 10.5 Recubrimientos de Líquido Termofijo en SuspensiónCuando se emplean epóxicos de líquido termofijo en suspensión, los recubrimientos serán

aplicados de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del tanque. Los recubrimientoscumplirán con lo siguiente.

10.5.1 Preparación de superficies. La preparación de superficies cumplirá con losiguiente.10.5.1.1 El acero será limpiado a fondo mediante un lavado-enjuagado seguido

inmediatamente por secado con aire caliente.10.5.1.2 Al acero se le aplicará chorro de abrasivo por ambos lados de acuerdo

con SSPC SP10. El dibujo de anclaje de la superficie tendrá un mínimode 1 milésima (0.03 mm).

10.5.2 Recubrimientos. Los recubrimientos se aplicarán de acuerdo con lo que sigue:10.5.2.1 Dentro de los 30 minutos de la limpieza por chorro de abrasivo (Sección

10.5.1.2), las superficies interiores del tanque recibirán una capa deepóxico termofijo curado con amina, en estricta concordancia con lasrecomendaciones del fabricante.

10.5.2.2 Las superficies exteriores del tanque recibirán una capa de primarioepóxico o equivalente como sea determinado por el fabricante deltanque.

10.5.2.3 Los recubrimientos interiores y exteriores (Secciones 10.5.2.1 y10.5.2.2) serán calentadas en horno hasta que tener una condición pegajosa, con un ligado cruzado térmico parcial.

10.5.2.4 Las superficies interiores del tanque recibirán una segunda capa deepóxico con curado de amina para un espesor total mínimo de 5milésimas (0.13 mm) de película seca.

10.5.2.5 Las superficies exteriores del tanque recibirán una capa de acabado deesmalte acrílico para hornear y quedar curado térmicamente. El espesor mínimo de la película seca será con un total de 3 milésimas (0.08 mm).

10.5.2.6 Las capas de acabado interior y exterior serán calentadas al horno a425oF-525oF (218.3oC-273.8oC) durante un mínimo de 10 minutos paracompletamente tras ligar térmicamente ambas capas termo fijas.

10.5.2.7 Los recubrimientos exteriores pueden modificarse con acuerdo entre elcomprador y el fabricante del tanque.



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10.5.3 Inspección.

10.5.3.1 Inspección del interior. Una muestra representativa de las superficiesrecubiertas interiores será inspeccionado y aceptada por el fabricantedel tanque antes del embarque. La inspección incluirá una prueba nodestructiva del espesor en milésimas (Mikrotest o igual), un prueba de

detección de porosidades (Tiker Razor o igual), y una prueba desolvente metilo etilo ketona (MEK) consistente en 20 pasadas o igual.10.5.3.2 Inspección del exterior. Una muestra representativa de las superficies

recubiertas exteriores, será inspeccionada aceptada por el fabricante deltanque antes de su embarque. La inspección incluirá una prueba nodestructiva del espesor en milésimas (Mokrotest o igual).

Sección 10.6 Recubrimientos con Polvo TermofijoCuando se emplean recubrimientos de polvo fijación térmica, los recubrimientos se

aplicarán de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Los recubrimientos de polvo defijación térmica cumplirán con lo siguiente.

10.6.1 Preparación de superficies. Se aplicará chorro de granilla de acero en todos suslados de acuerdo en SSPS SP10.

10.6.2 Aplicación. El recubrimiento se aplicará de acuerdo con lo siguiente.10.6.2.1 Después de limpiar con el chorro de granilla de acero, las superficies

interiores y exteriores serán cubiertas con un recubrimiento en polvomediante una aplicación electrostática.

10.6.2.2 El polvo seco se depositará de manera de obtener una película seca conespesor mínimo de 3 milésimas.

10.6.2.3 Las superficies serán curadas al horno de acuerdo con la norma de práctica y especificaciones del fabricante del recubrimiento en polvo.

10.6.3 Inspección.

10.6.3.1 Inspección de interiores. Una muestra representativa de las superficiesinteriores recubiertas será inspeccionada y aceptada por el fabricantedel tanque antes de su embarque. La inspección incluirá una prueba nodestructiva de espesor en milésimas de pulgada (Mikrotest o igual),una prueba de porosidad (Tinker Razor o igual) y una prueba desolvente consistente en 20 pasadas con metiletilquetona (MEK).

10.6.3.2 Inspección de exteriores. Una muestra representativa de las superficiesexteriores recubiertas será inspeccionada y aceptada por el fabricantedel tanque antes de su embarque. La inspección incluirá una prueba nodestructiva de espesor en milésimas de pulgada (Mikrotest o igual), una prueba de porosidad (Tinker Razor o igual) y una prueba de solventeconsistente en 20 pasadas con metiletilquetona (MEK).

Sección 10.7 Identificación de partesA todos los componentes del tanque se les marcará con un número de parte para facilitar

el montaje. A falta de esto, se puede emplear la práctica establecida por el fabricante del tanque.



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Sección 10.8 ProtecciónTodas las piezas recubiertas serán protegidas contra daños durante el embarque.

Sección 10.9 Prueba de PorosidadesTodas las pruebas de porosidades serán no destructivas y emplearán un medidor de

corriente directa CD y un dispositivo de esponja mojada. El voltaje máximo del medidor será de67.5 Volts. La esponja será inmersa en agua de la llave como se requiera para mantenerlauniformemente húmeda, no escurriendo ni seca. No se empleará ningún aditivo de “conducción”o “surfactante” en el agua de la llave. Consulte las recomendaciones del fabricante del tanque para la colocación, prueba y operación del medidor por un técnico capacitado.



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SECCIÓN 11: DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE LA BASE

Sección 11.1 Requerimientos GeneralesLas cimentaciones son importantes porque los asentamientos desiguales cambian los

esfuerzos de distribución de la estructura y pueden ser causa de fugas o alabeo de las placas.

11.1 Planos de cimentación. El fabricante (o el constructor) no son requeridos asuministrar planos de cimentación a menos que lo especifique el comprador. Si elcomprador requiera planos de cimentación al fabricante o al constructor, veaSección II.D y III.C del prefacio para información adicional. De requerirsetornillos de anclaje, serán diseñados y suministrados por el fabricante.

11.1.2 Colocación de las bases. Las bases serán colocadas por el comprador o elconstructor (ver prefacio, Sección II.D y III.C). La tierra en derredor delcimiento será mejorada lo suficiente para permitir trabajos eficaces durante elmontaje del tanque y para prevenir encharcamiento de agua en el área de

base. La cara superior de la base será ubicada precisamente a la altura debida.11.1.3 Carga por agua. La carga por agua como se define en Sección 3.2.2, será

considerada como carga viva como definido por ACI 318 (ver Sección 11.6).Los factores apropiados para todas las cargas vivas serán utilizados en eldiseño de la cimentación.

Sección 11.2 Capacidad de Carga del SueloEl comprador especificará la carga permisible del suelo, usando un factor de seguridad

apropiado (Sección 11.3). Sin embargo, en ningún caso la carga especificada excederá la quecausaría asentamientos intolerables e afectar la integridad estructural del tanque.

11.2.1 Estudio del suelo. El comprador proporcionará un estudio de mecánica (o

geotecnia) del suelo para determinar lo siguiente.1. La presencia o la ausencia de roca, excavación vieja o relleno.2. Si el sitio es apropiado en donde construir la estructura.3. La clasificación de estratificación del suelo, después de muestreo apropiado.4. El tipo de base requerida para el sitio.5. El nivel del agua freática, y si se requiere achicar el agua.6. La capacidad de carga del suelo, y la profundidad a la cual desplantar la base.7. Que si se va a requerir pilotes para soportar las bases y la longitud de tales

pilotes.8. Los niveles del terreno existente y de otras características topográficas que

puedan afectar el diseño o la construcción de la base.

9. La homogeneidad y lo comprimible de los suelos a lo ancho del sitio deltanque, para que pueda evaluarse la posibilidad de asentamiento total ydiferencial de la estructura.



xliii


Sección 11.3 Factor de SeguridadLos siguientes factores mínimos de seguridad deberán usarse para determinar la carga

permisible del suelo. La capacidad de carga última deberá basarse en principios firmes deingeniería geotécnica. Ver el prefacio, Sección III.C, ítme 10, para información adicional.

11.3.1 Columnas de agua y tanques depósitos. Se empleará un factor de seguridad de 3,

basado en la capacidad de carga última calculada cuando se toman en cuenta todas cargas directasy de viento.11.3.1.1 Se empleará un factor de seguridad de 2.25, basado la capacidad última calculada

cuando se consideran todas las cargas directas y sísmicas.

Sección 11.4 BasesTodo tanque será soportado sobre un anillo de concreto, losa de concreto o berma granular

estructuralmente compactada según especifique el comprador. La cara superior de la base estará aun mínimo de 6 pulgadas (152.4 mm) arriba del nivel del terreno, a menos que el comprador especifique diferente. Los tanques que requieren de tornillos de anclaje, serán soportados sobreun anillo de concreto o una losa de concreto.

11.4.1 Tipos de bases. La base del tanque será una de los tipos siguientes.

11.4.1.1 Tipo 1. Ttanques soportados sobre anillos de concreto. Se proporcionará unacapa de arena o de piedra fina con espesor mínimo de por lo menos 3 pulgadas(76.2 mm) encima del terreno debajo del fondo del tanque. Se rellenará unespacio de 1 pulgada mínimo entre el fondo del tanque y la cara superior delanillo de concreto, mediante un mortero a prueba de encogimiento o un morterode cemento-arena en proporción 1:1.5. El mortero llenará todo el espacio debajodel tanque desde la orilla exterior del fondo del tanque hasta la capa de arena.En ningún caso el mortero tendrá un ancho menos de 6 pulgadas. Los materialesy la mano de obra para aplicar el mortero será suministrada por el constructor.En lugar de mortero debajo del cuerpo, el cuerpo podrá ser soportado sobre unrelleno de uniones hecho de fibra de caña con espesor mínimo de ½ pulgada(12.7 mm) que reúna los requerimientos de la ASTM D1751 y si la base debajodel cuerpo cumple con las tolerancias de Sección 11.6.1.

11.4.1.2 Tipo 2. Tanques soportados por losas de concreto. Se proporcionará unacapa de arena o de piedra fina con espesor mínimo de por lo menos 1 pulgada(25.4 mm) entre el fondo plano del tanque y la losa de concreto. En lugar demortero debajo del cuerpo, el cuerpo podrá ser soportado sobre un relleno deuniones hecho de fibra de caña con espesor mínimo de ½ pulgadas (12.7 mm)que reúna los requerimientos de la ASTM D1751. El cuerpo de tanque serásoportado con mortero o, como alternativa, con rellenador de uniones si la basedebajo del tanque cumple con las tolerancias de Sección 11.6.1. Luego deaplicar el mortero, un espacio mínimo de 1 pulgada (25,4 mm) entre el fondodel tanque y la cara superior de la losa de concreto deberá llenarse con unmortero que no encoge o un mortero cemento-arena con proporción 1:1.5. Elmortero rellenará todo el espacio debajo del tanque desde la orilla exterior delfondo del tanque hasta la capa de arena. En ningún caso el ancho del mortero



colocado debajo del fondo de tanque podrá ser menos de 6 pulgadas (152.4mm). La cara superior de la base deberá saturarse a fondo con agua antes decolocar el mortero. Los materiales y la mano de obra para colocar el morteroserán suministrados por el constructor. NOTA: Cuando se emplea un anillo base de acero en conjunto con una losa de

concreto, no se requiere de mortero ni sellador de uniones de fibra (ver Sección11.4.1.6 para bases Tipo 6).

11.4.1.3 Tipo 3. Tanques dentro de anillos de concreto. Los tanques podrán ser colocados encima de una capa dentro de un anillo de concreto. La capaconsistirá de un mínimo de 6 pulgadas (152.4 mm) arena o piedra fina. Elinterior del anillo de concreto quedará con un mínimo de ¾ pulgada (19 mm)fuera de las placas del fondo. Se debe proveer drenaje adecuado desde adentrodel anillo de concreto.

11.4.1.4 Tipo 4. Tanques soportados sobre berma granulosa. La berma será de piedrao grava de granulometría bien controlada. La berma se extenderá un mínimo de3 pies (0.9 m) afuera del cuerpo del tanque y a partir de ahí tener gradientemáximo de 1:1.5. La berma debajo del cuerpo estará a nivel dentro de ± 1/8 pulgada (3.2 mm) en cualquier circunferencia de 10 pies (0.9 m) y dentro de

1/2 pulgada (12.7 mm) en la circunferencia total. Se proporcionará protección adecuada para asegurar contra deslave de la base.

±

11.4.1.5 Tipo 5. Tanques soportados por bermas granulosas con anillos decontención de acero. La berma será de piedra o grava de granulometríacontrolada. La berma se extenderá hasta el anillo de contención de acero. Eltamaño y el recubrimiento del anillo de contención se especificará por elcomprador y tendrá un mínimo de 12 pulgadas (302.8 mm) desde el cuerpo o a

una distancia suficiente para asegurar la estabilidad de la berma debajo delcuerpo en el evento de que sea removido anillo de acero de contención. La berma debajo del cuerpo estará a nivel dentro de ± 1/8 pulgada (3.2 mm) encualquier circunferencia de 10 pies (0.9 m) y dentro de ± ½ pulgada (12.7 mm)en la circunferencia total.

11.4.1.6 Tipo 6. Tanques con un anillo base de asiento ahogada en la losa deconcreto. El anillo base de asiento será soportado sobre una zapata circular deconcreto antes de vaciar el concreto de la losa. Se proporcionará un claro de 3 pulgadas (76.2 mm) mínimo entre la cara superior de la losa y el fondo delanillo base. La guarnición al exterior tendrá un ancho mínimo de 8 pulgadas

(203.2 mm) y su cara superior estará a nivel dentro de±

1 pulgada con la carasuperior de la losa. Se adherirá como mínimo una barrera contra agua dentrode la superficie del anillo base de asiento a una distancia mínima de 2 pulgadas debajo de la cara superior de la losa. Se empleará acero de refuerzocontra encogimiento en la losa adyacente al interior y el exterior del anillo base de asiento de acuerdo con ACI 318. Para losas de concreto sobre elterreno, el fabricante proporcionará las especificaciones de preparación del

xliv




material de sub-base, si así es requerido por el las especificaciones delcomprador (ver prefacio, Sección III.C, ítem 11).

11.5 Diseño en Detalle de Bases

11.5.1 Altura sobre el terreno. Las caras superiores de las bases de concreto tendrán unmínimo de 6 pulgadas (152.4 mm) arriba del nivel adyacente, a menos que elcomprador lo especifique diferente.

11.5.2 Profundidad mínima de las bases. La profundidad mínima de las bases sedeterminará según la Figura 3. La profundidad de penetración de congelaciónextrema en la Figura 3 será la profundidad mínima de la base debajo del nivel delsuelo. La profundidad de las bases se incrementará en esas localidades donde elsuelo u otros factores son favorables para la penetración honda de congelación yreducirse para pilastras que descansan sobre roca. Consulte los registros de penetración extrema de congelación en el área circulada de la Figura 3. Eel sueloexpansivo o los requerimientos de capacidad de carga podrían determinar las profundidades mayores. La profundidad mínima será de 12 pulgadas (304.8 mm).

Consulte losregistros

locales paraesta área

Kilómetros

Figura 3 Penetración extrema de congelación-pulgadas (basadas en promedios estatales)

xlv




11.5.3 Tamaños de caras superiores. Las caras superiores de las bases se proyectarán almenos 3 pulgadas más allá del cuerpo del tanque. En aplicaciones de anillo base, lacara superior de la base deberá proyectarse un mínimo de 8 pulgadas (203 mm)más allá del cuerpo del tanque. La esquina de la cara superior quedará redondeadao terminada con un chaflán apropiado. Cuando se requieren tornillos de anclaje, las

bases se extenderán cuando menos 9 pulgadas (228.6 mm) más allá del cuerpo deltanque.11.5.4 Bases con pilotes. Si se requiere una base soportada por pilotes, el comprador

especificará el tipo de pilote y la profundidad debajo del nivel del terreno paraemplearse para cotizar y diseñar las capacidades para las cargas vivas y muertas,incluyendo el peso de todo el suelo arriba de la cimentación, y para cargas vivas ymuertas combinadas con cargas de viento o sísmicas o ambas.

11.6 Concreto: Diseño, Materiales y Construcción

El diseño de las bases de concreto, las especificaciones del cemento y agregado, y elmezclado y colocado del agregado será de acuerdo con ACI 318, excepto sea modificado por acuerdo entre el comprador y el constructor.

11.6.1 Tolerancias en las bases de concreto. Anillos de concreto y losas, después decolocar mortero o antes de colocar el rellenador de fibra de caña para uniones,estará a nivel dentro de ± 1/8 pulgada (3.08 mm) dentro de cualquier circunferencia de 30 pies (9.1 m) debajo del cuerpo. La nivelación en lacircunferencia no variará más de ± 1/4 pulgada (6.4 mm) referida a un planoestablecido. La tolerancia en concreto vaciado antes de aplicar mortero deberá ser

1 pulgada (25.4 mm).±

11.6.2 Acabado. Las porciones superiores de las bases, hasta un nivel 6 pulgadas (152.4mm) debajo del nivel propuesto de suelo, serán terminadas a un acabado liso tipocimbra de acuerdo con ACI 301. Cualquier pequeño hueco podrá taparse conmortero tan luego que sea posible después de retirar la cimbra.

11.6.3 Tornillos de anclaje. Es responsabilidad del constructor, colocar los tornillos deanclaje dentro de ¼ pulgada (6.35 mm) del trazado del fabricante, de diseño de lostornillos de anclaje.

11.6.4 Anillo de fijación de la base. Si se requiere un anillo de fijación de la base, es laresponsabilidad del constructor nivelar el anillo de fijación dentro de 1/16 pulgada (1.54 mm) de nivelado y concéntrico dentro de ¼ pulgada (6.35 mm). Elconstructor localizará el anillo de fijación de la base de acuerdo con el diseño delfabricante.

11.7 RellenoPara tanques con base de anillo de concreto, toda la capa vegetal, materia orgánicoy material no deseable dentro del anillo de concreto será retirado y repuesto por unrelleno controlado con capacidad de carga especificado por el diseñador de la base.Los suelos naturales y el relleno con capacidad de carga dentro del anillo será

xlvi




capaz de soportar el fondo del tanque sin asentamiento general ni asentamientoreducido que pudiera causar falla del fondo del tanque adyacente al anillo.

11.7.1 Material y compactación. El relleno con capacidad de carga será material adecuadono congelado y compactado en capas horizontales uniformes hasta alcanzar el

grado de compactación requerido por el diseño de la base. La carga por agua y laaltura del anillo se tomarán en cuenta al determinar el grado de compactación.11.7.2 Protección de tuberías. Se proporcionará protección para tuberías de acuerdo con

la Figura 4, salvo que condiciones locales dicten el empleo de más o menos protección.

Kilómetros

Figura 4 Profundidad recomendada para protección de tuberías arriba del lomo de latubería, en pies

xlvii




xlviii


SECCIÓN 12: DISEÑO SÍSMICO DE TANQUES CON FONDO PLANOPARA ALMACENAMIENTO DE AGUA

Sección 12.1 Generales12.1.1 Aplicabilidad . Esta sección se empleará como está prescrito en la Sección 3.2.5.12.1.2 Forma para tabulación de datos sísmicos. Se incluye en la Sección 12.7 una

forma simple para tabulación de datos sísmicos para empleo por el comprador. Lesigue un ejemplo para demostrar el empleo de la forma. La forma de tabulación para datos sísmicos será completada por el comprador.

12.2 Consideraciones del Diseño Sísmico 12.2.1 Método de masa efectiva. El diseño de tanques de fondo plano soportados sobre el

suelo, reconoce la reducción de la carga sísmica debido a la agitación de líquidocontenido. Este procedimiento es conocido como el método de masa efectiva. Vea

las referencias en la Sección 12.8 para detalles de este método de diseño.12.2.2 Tanques anclados y tanques no anclados. Tanques de fondo plano puedenestar anclados o sin anclas para resistir terremotos. * 12.2.2.1 Los tanques anclados podrían estar sujetos a desgarre del cuerpo,

si no se diseñan apropiadamente. Se debe poner cuidado paraasegurar que accesorios de fijación al tanque de los tornillos deanclaje sean más resistentes que los tornillos. La experienciademuestra tanques anclados debidamente diseñados retienenmayor resistencia de reserva a sobrecargas sísmicas que tanquessin anclar. El anclaje se diseñará de manera que los tornillos deanclaje cedan antes que los accesorios de fijación al cuerpo.

12.2.2.2 La resistencia sísmica de un tanque sin anclar, esta relacionadacon la relación altura-diámetro de la estructura.

Sección 12.3 Cargas Sísmicas de Diseño

Las siguientes cargas de diseño se basan en una probabilidad consistente de movimientossísmicos en los Estados Unidos. Se ha incluido un factor de uso basado en el uso y la importanciadel tanque. Los esfuerzos permisibles de esta sección se aplican únicamente a condiciones decarga, las cuales incluyen cargas sísmicas definidas en esta norma. La carga estática y lascondiciones del viento son cubiertas por la Sección 3. Los esfuerzos permisibles para los tornillosde anclaje se conformarán a los esfuerzos de la AISC (ASD).

12.3.1 Procedimiento de masa efectiva. El procedimiento de masa efectiva considera dosmodos de respuesta, el tanque y su contenido: (1) la respuesta amplificada de altafrecuencia al movimiento en tierra del cuerpo del tanque y el techo conjuntamente

* Si se emplea un diseño de tanque sin anclaje, el ancho anular engrosado del fondo máximo (en dirección radial) que se emplee para resistir el volteo se limitará al 7 por ciento del radio del tanque. Para el espesor máximo anular del fondo, vea Sección12.3.3.2. El tanque debe ser anclado si cumple con estos criterios.



con una porción del contenido del tanque que se mueve al unísono con el cuerpo, y(2) la respuesta amplificada de baja frecuencia de una porción del contenidolíquido en el modal de agitación. El diseño requiere la determinación de la masahidrodinámica asociada con cada modal y la fuerza lateral y el momento de volteoaplicados al cuerpo como resultado de la respuesta de las masas al movimiento

lateral de suelo.El cortante y el momento de volteo debidos a fuerzas sísmicas aplicados al fondo del

cuerpo, serán determinados de acuerdo con las siguientes fórmulas:Cortante de la base:

[ ]21)(14.018

W SC W W W Rw

ZI V lr s ACT +++= (Ec 15)

Momento de volteo: [ ]22211 )(14.0

18C X SW X W H W X W

R

ZI M t r ss

w

+++= (Ec 16)

Donde:V ACT = cortante lateral real, en libras

M = momento de volteo aplicado al fondo del cuerpo del tanque, pies-libras o alguna otraunidad consistente

Z = coeficiente de zona, de la Figura 5 y la Tabla 3 I = factor de uso, de la Tabla 6 Rw = coeficiente de reducción esfuerzo, de la Tabla 4W s = peso total del fondo del tanque y sus complementos significativos, en libras. El fondo

no se incluirá en el cálculo del momento de volteo en la Ecuación 16W r = el peso total del techo del tanque (incluyendo armadura y charnela) más las cargas

permanentes, si las hay, según sea especificado por el comprador, en libras.Únicamente esa porción del techo que se apoya en el cuerpo se considerará para elmomento de volteo en Ec 16

H t = altura total del cuerpo del tanque, en piesW 1 = peso de la masa efectiva del contenido del tanque que se mueve al unísono con el

cuerpo del tanque, en libras (Sección 12.3.2) X 1 = altura desde el fondo del cuerpo de tanque al centroide de la fuerza lateral sísmica

aplicada a W1, en pies (Sección 12.3.2)S = factor de amplificación del sitio tomado de la Tabla 5. Se supone sea 1.5 a menos que

el comprador especifique diferente.W2 = peso de la masa efectiva del primer modal del contenido agitado en la parte

superior del tanque, en libras (Sección 12.3.2) X 2 = altura desde el fondo del cuerpo del tanque hasta el centroide de la fuerza sísmica

lateral aplicada a W 2, en pies (Sección 12.3.3)C 1 se determina como sigue:Para la condición donde T w <4.5 segundos:

wT C

6

11 = (Ec 16a)

xlix




Tabla 3 Coeficiente de zona (Z)

Coeficiente de Zona

Zona* Z

1 0.0752A 0.152B 0.203 0.304 0.40

*Para determinar la zona, vea Figura 5.

Tabla 4 Coeficiente de reducción de fuerzaCoeficiente de Reducción de Fuerza

Estructura Rw

Tanque de fondo plano anclado 4.5Tanque de fondo plano sin anclar 3.5

Reproducido del UniformBuilding CodeTM. Copyright1997, con el permiso del publicante, el InternationalConference of Bulding Officials

Zona “0” indica que no se requiere diseño sísmicoFigura 5 Mapa de zonas sísmicas para determinar coeficiente de zona de la Tabla 3

l




Tabla 5 Factor S de ampliación de sitio

Tipo de Perfil de SueloA B C D

____________________________________ Factor de Amplificación de Sitio* 1.0 1.2 1.5 2.0

____________________________________________________________________________ *Lo siguiente es una explicación para determinar el factor de amplificación de sitio, que será suministrado por el comprador. Losefectos del sitio sobre la respuesta del tanque se establecerán en base de los siguientes cuatro factores de perfil del suelo:

1. Perfil de Suelo Tipo A es un perfil con:a. piedra de cualquier característica, esquística o cristalina en naturaleza. Tal material puede caracterizarse por

una velocidad de onda cortante mayor a los 2,500 pies/segundo (760 metros /segundo). b. Condiciones de suelo macizo donde la profundidad del suelo es menor a los 200 pies (61 m) y los tipos de

suelo encima de la roca son depósitos de arenas, gravas o arcillas consistentes.

2. Perfil de Suelo Tipo B es un perfil con condiciones profundas con faltas de cohesión o de arcilla dura, incluyendo sitiosdonde la profundidad del suelo excede los 200 pies (61) y los tipos de suelo encima de la roca son depósitos estables dearenas, gravas o arcillas duras.

3. Perfil de Suelo Tipo C es un perfil con arcillas blandas a medio duras y arenas caracterizados por 30 pies (9.1 m) o másde arcilla blanda a medio dura con o sin capas intermedias de arena u otros suelos faltos de cohesión.

4. Perfil de Suelo Tipo D es un perfil conteniendo más de 40 pies (12.2 m) de arcilla blanda caracterizada por una onda develocidad cortante menos que 500 pies/segundo (152.4 m/segundo).En lugares donde no se conoce el perfil del suelo en suficiente detalle para determinar el tipo de perfil de duelo, seasumirá el tipo C de perfil de suelo.

Tabla 6 Factor de utilización I *

1.25 Suministro únicoProtección contra incendioSuministro múltiple y protección contra incendio

______________________________________________________________________________ 1.0 Suministro múltiple y sin protección contra incendio

*Se empleará I = 1.25, salvo sea especificado diferente por el comprador

Para la condición en que Tw ≥ 4.5 segundos:

T C

w

2

75.01 =

: (Ec 16b)

T w = el primer período de la agitación superior, en segundos, que se determina comosigue:

(Ec 16c)2/1 DK T pw =

li




Donde:K p = factor de la Figura 6 para la relación del diámetro del tanque, en pies,

para una profundidad máxima de agua, D/H , o algunas otras unidadesconsistentes

D = el diámetro del tanque, en pies

Figura 6 Curva para obtener el factor Kp para la relación D/H

NOTA: El momento de volteo determinado por esta fórmula es el que se aplicaúnicamente al fondo del cuerpo. La base del tanque esta sujeta a un momento de volteo adicionaldebido al desplazamiento del contenido del tanque. Esto podría tenerse en cuenta en el diseño dealgunas bases, tales como losas de concreto soportadas por pilotes.12.3.2 Masa efectiva del contenido del tanque.

12.3.2.1 El peso de la masa efectiva del contenido del tanque que se mueve al unísono con elcuerpo del tanque W 1 (Ec 15 y 16) y el peso de la masa efectiva del contenido del

primer modal de agitación superior W 2 (Ec 15 y 16) puede determinarse multiplicandoW T (Ec 17) por los radios W 1 /W T y W 2 /W T, respectivamente. Estas relaciones puedenobtenerse de la Figura 7 para la relación D/H ,

Donde:W T = el peso total del contenido del tanque, en libras. Este valor se determina

mediante la fórmula

2494

4.622

GHD D

GH W T =⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ =

π

(Ec 17)

Donde: D = el diámetro del tanque, en pies H = profundidad máxima de agua dentro del tanque, en piesG = peso específico (1.0 para agua)

lii




12.3.2.2 Las alturas X 1 y X 2 (Ec 16), desde el fondo del cuerpo del tanque hasta los centroides delas fuerzas laterales sísmicas aplicadas a W 1 y W 2 (Ec 16) pueden determinarsemultiplicando H por las relaciones X 1 /H y X 2 /H , respectivamente. Estas relaciones pueden obtenerse de la Figura 8 para la relación D/H .

12.3.2.3 Las curvas de Figuras 7 y 8 se basan en una modificación de ecuaciones en “Nuclear

Reactors and Earthquakes” ( Reactores Nucleares y Terremotos) (ver Sección 12.8,referencia 1). Brazos de momento X 1 y X 2 son válidos para tanques soportados por anillos de concreto. Para tanques soportados por losas de concreto, vea la referencia 1 para momento de volteo adicional. Como alternativa, W 1, W 2, X 1 y X 2 pueden

Figura 7 Curvas para obtener factores W1/W T y W2/WT para la relación D/H

liii




Figura 8 Curvas para obtener los factores X1/H y X2/H para la relación D/H

determinarse por otros procedimientos analíticos basados en la característicasdinámicas del tanque. Cuando se emplean espectras* de respuesta, la aceleración delas dos masas reemplazará el coeficiente sísmico como sigue:

⎥⎦

⎤

⎢⎣

⎡

F

)(

' R

A

A

iimpulsivo

, reemplaza a (0.14) w R

ZI 18

(en ges)

Aconvectiva’( )

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡

F R

Ac, reemplaza a

Rw

S ZIC 118(en ges)

Donde:

g = aceleración debida a la gravedad, la cual es 32.2 pies/segundo2

RF = factor de reducción (vea Sección 12-4-1)

La velocidad espectral se relaciona con la aceleración convectiva como sigue:

S v = 5.125 AcT w, en pies/segundo (Ec 18)

o

liv


* Cuando se ubican tanques en una zona de falla activa capaz de generar un terremoto máximo creíble de magnitud 7.9 Richter omayor, se debe dar consideración a desarrollar una espectra de respuesta para el sitio.



Rw

ZISTwC Sv

125.92= , en pies/segundo (Ec 19)

Donde:Sv = velocidad espectral, en pies por segundo

Ai = aceleración impulsiva, en g, determinada a partir del espectro de respuesta Ac = aceleración convectiva, en g, determinada a partir del espectro de respuestaTw = el período de onda del primer modal de agitación superior, en segundosLos demás símbolos se definieron anteriormente en Sección 12.3.1.

12.3.3 Resistencia al volteo

12.3.3.1 La resistencia al momento de volteo en el fondo del cuerpo podría provenir del peso delcuerpo del tanque, el peso de la reacción sobre el cuerpo, Wrs y por el peso de una porcióndel contenido del tanque adyacente al cuerpo para tanques sin anclaje, o por el anclaje delcuerpo del tanque. Para tanques sin anclaje, la porción del contenido que se puede emplear

para resistir el volteo depende del ancho del anillo de fondo. El anillo puede ser un anilloseparado o una extensión de la placa del fondo si el espesor requerido no excede elespesor del fondo. El peso del anillo que se levanta de la base se determinará mediante lafórmula

HDG HGt w yb L 28.19.7 ≤= σ (Ec 20)

Donde:w L = peso máximo del contenido del tanque por pie de circunferencia que puede usarse

para resistir el momento de volteo del cuerpo, en libras por pie. Se aplica Ec 20 si seemplea o no un anillo engrosado.

t b

= espesor del anillo de fondo, en pulgadasσ y = cedencia mínima especificada del anillo de fondo, en libras por pulgada cuadrada

H = profundidad máxima del agua, en piesG = peso específico (1.0 para agua) D = diámetro del tanque, en pies

12.3.3.2 El anillo de fondo puede ser de espesor mayor que el anillo de fondo del cuerpo, pero elespesor t b que se emplea para calcular la estabilidad sísmica, no excederá el espesor delanillo inferior del cuerpo. Cuando el anillo de fondo es más grueso que el resto del fondo,el ancho total del anillo de fondo será igual o mayor que el que se determina con lafórmula

D HG

t L y

b 035.0216.0 ≤≥σ

, en pies (Ec 21)

Donde: L = ancho total del anillo de fondo medido desde el interior del cuerpo, en pies, pero no excederá 0.035D

lv


NOTA: Si L excede a 0.035D, el tanque debe anclarse.



Los demás símbolos se definieron anteriormente en esta sección, bajo la Ecuación 20.

12.3.4 Compresión del cuerpo en tanques sin anclar.

12.3.4.1 El esfuerzo longitudinal máximo de compresión del cuerpo en el fondo del cuerpocuando no hay fuerza de levantamiento se determinará mediante la fórmula

s

t c

t D

M w

12

1273.12 ⎟

⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ +=σ (psi) (Ec 22)

Estos términos se definen en esta sección, bajo las Ecuaciones 16, 17 y 25. NOTA: No hay esfuerzo de levantamiento cuando la cantidad que resulta de la Ec 23 es

igual o menor a 0.785.

( )

785.0

2

≤+

Lt ww D

M (Ec 23)

12.3.4.2 El esfuerzo máximo de compresión longitudinal del cuerpo en el fondo del cuerpodonde hay levantamiento se determinará mediante la fórmula

( )s

L

Lt

Lt c

t w

ww D

M

ww

12

1

3.218667.06070.02

⎥⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

−

⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

+−

+=σ (psi) (Ec 24)

NOTA: Hay esfuerzo de levantamiento limitado cuando la Ecuación 25 da un valor mayor que0.785 pero igual o menor a 1.54.

( )54.1785.0

2≤

+<

Lt D

M

ω ω

)Ec 25)

Cuando la Ecuación 25 da un valor mayor que 1.54, el anillo de fondo debe tener mayor espesor (espesor máximo = t s) o se debe anclar el tanque. Con aumentar el espesor del anillo de fondo, laintención es la de no obligar un engrosamiento del anillo inferior del cuerpo, induciendo uncambio brusco en el espesor en el cuerpo, más bien para establecer un límite en el espesor delanillo basado en el diseño del cuerpo.

En las Ecuaciones 22, 23, 24 y 25:cσ = esfuerzo máximo de compresión longitudinal del cuerpo, en libras por

pulgada cuadradat s = espesor del anillo inferior del cuerpo, en pulgadas

lvi




t = peso del cuerpo del tanque y una porción del techo que reacciona sobre elcuerpo del tanque, en libras por pie de la circunferencia, determinado por lafórmula

rss

t

D

W ω

π

ω += (Ec 26)

rs = carga del techo actuando sobre el cuerpo en libras por pie de lacircunferencia del cuerpo. Únicamente se incluirán cargas permanentes del techo. Cargaviva del techo no se incluirá.

Los demás símbolos fueron previamente definidos en esta sección.

NOTA: El esfuerzo máximo de compresión longitudinal del cuerpo cσ debe ser menor que el esfuerzo de terremoto eσ , que se determina de acuerdo con Sección12.3.7.4.

12.3.5 Compresión del cuerpo y las cargas de anclaje. Cuando se requiere un tanque anclado, sedeterminará el esfuerzo máximo longitudinal de compresión en el fondo del cuerpo

mediante Ec 22. La carga de tensión del anclaje se determina como sigue:

t L

B

D

M S T ω −⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡=

2

273.1(Ec 27)

Donde: T B = tensión del anclaje, en librasB

S L = espaciado del anclaje, en piesLos otros símbolos han sido previamente identificados en esta sección.

12.3.6 Esfuerzos de tensión de anillo hidrodinámico sísmico. Los esfuerzos de tensión de anillohidrodinámico sísmico se determinarán mediante las fórmulas siguientes.

1. Cuando no se especifica la aceleración vertical,( ) t N N cis /+=σ (Ec 28)

para D/H 1.333:≥

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ −⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡=

2

5.035.11 H

Y

H

Y GDH

R

ZI Ni

ω

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛

H

D866.0tanh (Ec 29)

Para D/H < 1.333 y Y<0.75D:

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ −⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡=

22

75.05.0

75.098.6

D

Y

D

Y GD

R

ZI Ni

ω

(Ec 30)

Para D/H < 1.333 y Y 0.75D:≥

lvii




250.3 GD R

ZI N i ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡=

ω

(Ec 31)

Para todos los valores de D/H:

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎥⎦

⎤

⎢⎣

⎡ −

⎥⎦

⎤

⎢⎣

⎡

=

D

H

D

Y H

SGDC Rw

ZI

Nc68.3

cosh

)(68.3

cosh155.172

(Ec 32)

2. Cuando se especifica la aceleración vertical,

( )

t

a N N N s

vhci

222 ++=σ (Ec 33)

Donde:σ s = esfuerzo de aro hidrodinámico, en libras por pulgada cuadrada N i = fuerza de impulso de aro, en libras por pulgada* de altura del cuerpo, en el

punto de diseño Nc = fuerza convectiva de aro, en libras por pulgada * de altura del cuerpo, en el punto

de diseño. N h = fuerza hidrostática, en libras por pulgada de altura de cuerpo, en el punto de

diseño= 2.6GYD (Ec 33a)

av = aceleración vertical (decimal). Este valor será tres cuartas partes de la aceleraciónde impulso, a menos se especifique diferentet = espesor del anillo del cuerpo bajo consideración, en pulgadas (milímetros)Y = distancia desde la superficie del fluido, en pies (positivo abajo) hasta el fondo delanillo o el punto de diseño bajo consideración

Los demás símbolos han sido definidos previamente en esta sección.Los esfuerzos de tensión hidrodinámicos de aro se agregarán al esfuerzo hidrostático

al determinar el esfuerzo total.

12.3.7 Consideraciones adicionales.

12.3.7.1 Si se especifica la aceleración vertical, el comprador indicará la magnitud de laaceleración, si es diferente a lo dado en la Sección 12.3.6.

lviii


* Derivado de la referencia 1 en la Sección 12.8. Cuando se específica un espectro de respuesta que no se extiendehasta el período de la agitación de superficie, es aceptable calcular la velocidad espectral por la fórmula en la Sección12.3.2.3.



12.3.7.2 El comprador especificará la cantidad de margen libre para la ola de agitación desuperficie. El margen libre se define como la distancia desde el nivel de capacidadsuperior hasta el nivel más bajo del armazón del techo. Si el comprador elige noespecificar margen libre adicional, puede ocurrir pérdida del contenido y daños al techo siel tanque esta completamente lleno durante un terremoto. La altura de la ola puede

calcularse mediante la fórmula

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡=

Rw

S ZIC Dd

153.7 (Ec 34)

Donded = altura de ola arriba del nivel de capacidad, en piesLos otros símbolos han sido definidos previamente en esta sección.

12.3.7.3 El diseño sísmico de la armadura y columnas del techo, se hará si lo especifica elcomprador. El comprador especificará los valores de cargas vivas y de la aceleración ausarse en el diseño sísmico. Las columnas serán diseñadas para cargas laterales delagua y la aceleración según especificado por el comprador. El diseño sísmico de viga-

columna se basará en los esfuerzos permisibles para miembros primarios, fijado enAISC (ASD), incrementado en un tercio para la carga sísmica.12.3.7.4 Los esfuerzos permisibles de las placas del cuerpo en tensión para el material que se

emplea se basará en el esfuerzo permisible en Sección 3. Un incremento de un tercioen el esfuerzo básico admisible de las placas es permitido para cargas sísmicas.En compresión, el efecto de presión interna del líquido en el aumento de esfuerzos permisibles de alabeo en la Figura 9 será incluido con un factor de seguridad de 2.0 enel diseño de tanques sin anclaje sujetos a carga sísmica (ver referencia 5 en Sección12.8).* El esfuerzo admisible por terremoto se determina mediante las siguientesfórmulas:

lix


* El concepto de aumento de estabilidad debido a presión interna es soportado por observaciones de campoy pruebas con modelos. El aumento en el esfuerzo admisible es permitido para “esfuerzo una vez en lavida”. Los admisibles sin presión conservadores se emplean para cargas de operación ya que se tienetomar en cuenta la longevidad, mantenimiento, asentamiento, tolerancias, discontinuidades y similares.



Las definiciones para los símbolos usados en la Figura 9 son los siguientes:ΔCc = coeficiente de pandeo de estabilización de presión

P = presión hidrostática a un punto bajo consideración en libras por pulgada cuadradaE = el módulo de elasticidadR = el radio del tanque, en pulgadast = el espesor de la placa bajo consideración

Figura 9 Aumento en el coeficiente esfuerzo de alabeo axial compresivo de cilindrosdebido a presión interna (para usar con tanques con anclaje)

Para tanques sin anclaje:

⎟ ⎠

⎞⎜⎝

⎛ Δ+=

2333.1

cr fse

σ

σ (Ec 35)

Donde:σ e = esfuerzo admisible de terremoto, en libras por pulgada cuadrada f s = esfuerzo admisible de compresión, en libras por pulgada cuadrada, determinado por

la fórmula en Sección 3.4.2σ Δ cr = incremento de esfuerzo crítico de alabeo debido a la presión, en libras por pulgada

cuadrada, determinado por la fórmula

R

Et C ccr

Δ=Δπ (Ec 36)

Donde:cC Δ = coeficiente de presión de estabilización de alabeo (ver Figura 9)

E = módulo de elasticidad, 29,000,000 psit = espesor de la placa bajo consideración, en pulgadas

lx




R = radio del tanque, en pulgadasPara tanques anclados:

se f 333.1=σ (Ec 37)

12.3.7.5 Deslizamiento del tanque. No se ha encontrado que tanques llenos de producto

soportados sobre el suelo se resbalen de su base. Cuando se especifica una revisión dedeslizamiento por el comprador, se puede suponer una coeficiente de fricción igual altan 30o. El cortante lateral de la base real, Vact, será menor al esfuerzo de cortantelateral de la base permisible, V allow.

V allow = tan 30º(Ws + Wr + W1 + W2)(1,0 – 0.4av) (Ec 38)

Donde:

V allow = cortante lateral permissible en librasV act < V allow

NOTA: Vea la Sección 12.3.1. (ecuación 15) par determinar V act

[ ]2/ t R E

P

Donde:Δ C c = coeficiente presión de estabilización de alabeo (ver Figura 9)P = presión hidrostática en el punta en consideración, en libras por pulgada

cuadrada E = módulo de elasticidadt = espesor de la placa bajo consideración, en pulgada

R = radio del tanque, en pulgadas

Nota: Cuando [ ]2/ t R E

Pexcede 2.0, ocurre alabeo inelástico. El diseño queda

fuera del alcance de esta norma.

Sección 12.4 Datos Sísmicos LocalesCuando se proporciona una curva de respuesta espectral de un sitio dado, esta puede

usarse en lugar de los valores de aceleración y velocidad espectral que se dan en esta sección.Una curva amortiguada al 2 por ciento se recomienda para determinar la aceleración de unaestructura, y una curva amortiguada al 0.5 por ciento se recomienda para determinar la

aceleración del líquido agitado. La aceleración amplificada se determinará por el período de vigaen cantilever del cuerpo y la porción efectiva del contenido de líquido.

lxi




lxii


12.4.1 Reducción de escala de espectro de respuesta del sitio. Es apropiado reducir la escala deun espectro de respuesta para modos dúctiles de falla, tal como tensión de aro. Modos de falla nodúctiles, tal como alabeo pata de elefante en la base de tanques soportados sobre el suelo también pueden reducirse de escala. Cargas de alabeo que pueden resultar en un colapso total de laestructura no deberán reducirse de escala. La reducción de escala dependerá del período de

regreso del terremoto utilizado para generar el espectro de respuesta. Un factor de reducción, RF de 2.5 se empleará para movimientos de suelo con un intervalo medio de repetición de 10,000años. Donde no hay información para determinar con precisión un nivel de repetición, el máximocreíble de movimiento del suelo basado en sismología, geología y la historia sismológica ygeológica del sitio puede usarse para determinar un espectro de respuesta específica para el sitio.Para espectro de menor repetición, el espectro podrá reducirse de escala, pero en ningún caso laaceleración final de diseño será menor que la calculada usando los valores de las Tablas 3 al 6 yEcuaciones 15 y 16.

Sección 12.5 Conexiones de TuberíasSe proporcionará un mínimo de 2 pulgadas de flexibilidad en las direcciones verticales y

tangenciales en cualquier dirección a partir de la línea de centro de toda tubería conectada alcuerpo.

12.5.1 Conexión de fondo para tanques de fondo plano y sin anclar . La conexión por el fondo de un tanque de fondo plano sin anclar, será colocada dentro delcuerpo a una distancia suficiente para minimizar daño por levantamiento.Como mínimo, la distancia medida hasta la orilla del refuerzo de la conexiónserá el ancho de la pieza de sujeción calculada para fondo sin anclaje más 12 pulgadas (305 mm), como se muestra en la Figura 10.

Sección 12.6 Diseño de BasesUn incremento de un tercio en el esfuerzo admisible será permitido en el diseño de las

bases.12.6.1 Tanques de fondo plano con anclaje. Anillos de concreto y zapatas para tanques

de fondo plano anclados serán diseñados para resistir el máximo levantamiento detornillo de ancla, a condición de que el anillo de concreto y la zapata estándiseñados para llevar la carga excéntrica. El agua no se empleará para reducir lacarga del tornillo de anclaje.

12.6.2 Tanque de fondo plano sin anclar . Presión de punta calculada para satisfacer equilibrio con tanques de fondo plano sin anclar produce dimensiones imprácticasdel anillo de concreto.



Distancia mínima

Retención 12 pulgadas

Figura 10 Conexión de fondo de tubería de un tanque de fondo plano sin anclar (12pulgadas = 304.8 mm).

Puede ocurrir que ceda en algo el suelo debajo del tanque que requiera de re-nivelacióndespués de un terremoto. Las bases debajo de tanques de fondo plano, aun descansando

directamente sobre bases de suelo, han salido bien librados bajo cargas sísmicas. Por lo tanto, lacarga sísmica no altera el criterio de diseño de bases ni da lugar a justificaciones para incrementode bases para placas de carga anular.* La presión de carga de diseño deberá determinarse usandoel mismo método que para una condición de tanque anclado. Esta suposición no permite un factor

de la Tabla 4. será de 3.5.ω R ω R

12.6.3 Recintos para tanques sin anclar . Si existe una penetración de un recinto o anillo de

concreto, la porción debajo del cuerpo se diseñará para llevar la carga calculada delcuerpo en sus claros sin soportes.

Sección 12.7 Formas Tabulares para Datos Sísmicos y Ejemplo

La Figura 11A presenta una forma tabular en blanco para datos sísmicos para ser llenada por el comprador. Un ejemplo de la forma tabular y los cálculos de diseño correspondientes se presentan abajo.

Ejemplo:Determinación de lo adecuado de usar un anillo inferior del cuerpo con lámina 0.1495

pulgada (3.8 mm) de espesor en un tanque con diámetro de 21 pies (6.4 m) y altura de 24 pies(7.3 m). El tanque esta localizado en zona sísmica 4, y no hay información acerca del suelo. Sesupone que el tanque va anclado.

H t = 24 pies (NOTA: En este ejemplo no hay espacio libre arriba del agua y la profundidadmáxima del agua es igual a la altura H t del tanque)

D = 21 pies

G = 1.0t s = 0.1495 pulgada (espesor del anillo inferior del cuerpo) X s = H/2, o 24/2 = 12 pies

* Una “placa de carga anular” es una placa colocada debajo del cuerpo para repartir el esfuerzo de compresión del cuerpo sinanclar.

lxiii




Ws = 6,800 librasW r = 1,500 librasωrs= 15 libras/pie D/H = 21/24 = 0.875

Ver la forma tabular completada (Figura 11B) para datos sísmicos para Z, Rw, I y S, convalores de 0.4, 4.5, 1.25 y 1.5, respectivamente.

Solución:1. Momento de volteo (ver Sección 12.3.1, Ec 16)

( )[ ]1221114.018 C X SW X W H W X W R

ZI M t r ss +++=

ω

Los valores desconocidos para esta ecuación se encuentran como sigue:

a. W1 = 0.82WT (ver Sección 12.3.2.1 y la Figura 7)

NOTA: Estas especificaciones son para Cotizar Final

Z - Coeficiente de zona (Tabla 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _________

Rw – Coeficiente de reducción de fuerza (Tabla 4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _________

S – Facotr de amplificación del sitio (Tabla 5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _________

I – Factor de uso (Tabla 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _________

Aceleración vertical (opcional) Sí No

Bordo libre (opcional) pies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _________

Los siguientes son propios del techo:Diseño sísmico del techo Sí No

Si la respuesta es sí:

Aceleración vertical, porcentaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _________

Carga viva incluida, libras por pie cuadrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _________

Carga lateral de onda de columna, libras por pie cuadrado . . . . . . . . . . . . . . . . _________

Aceleración lateral de columna, por ciento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _________

Figura 11A Forma tabular en blanco

lxiv




Ejemplo:

NOTA: Estas especificaciones son para x Cotizar Final

Z - Coeficiente de zona (Tabla 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.4

Rw – Coeficiente de reducción de fuerza (Tabla 4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5

S – Factor de amplificación del sitio (Tabla 5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5

I – Factor de uso (Tabla 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.25

Aceleración vertical (opcional) Sí x No

Bordo libre (opcional) pies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0

Los siguientes son propios del techo:

Diseño sísmico del techo Sí x No

Aceleración vertical, porcentaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _________

Carga viva incluida, libras por pie cuadrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _________

Carga lateral de onda de columna, libras por pie cuadrado . . . . . . . . . . . . . . . . _________

Aceleración lateral de columna, por ciento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _________

Figura 11B Forma tabular completada para ejemplo de diseño

En esta fórmula

4.624

2

H D

WT ⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ =

π

(ver Sección 12.3.2.1, Ec 17)

Sustituyendo los valores conocidos

( ) 4.62244/212 x x xWT π = = 518,710 libras

W1 = 0.82 x 518,710 = 425,243 libras

b. W 2 = 0.20W T (ver Sección 12.3.2.1 y Figura 7)


W 2 = 0.20 x 518,710 = 103,742 libras

c. X 1 = 0.42 H (ver Sección 12.3.2.2 y Figura 8)

lxv





X 1 = 0.42 x 24 =10 pies

d. X 2 = 0.77 H (ver Sección 12.3.2.2 y Figura 8)


X 2 = 0.77 x 24 = 18.5 pies

e. C 1 = 1/6Tw) cuando Tw < 4.5 segundos

o

C 1 = 0.75/T 2w cuando T w 4.5 segundos (ver Sección 12.3.1, Ec 16a y 16b)≥

En estas fórmulas,

T w = K pD1/2 (ver Sección 12.3.1, Ec 16c y Figura 6)


Tw = 0.57 x 211/2 = 2.61

la fórmula C 1 = 1/(6T w) gobierna y sustituyendo los valores conocidos,

C1 = 1/(6 x 2.61) = 0.064

Sustituyendo los valores conocidos en la fórmula de momento de volteo

( )[ ]064.05.18742,1035.110342,42524500,112800,614.05.4

)25.1)(4.0(18 x x x x x x M +++=

= 1,592,377 pies-libras

2. Esfuerzo de compresión del cuerpo para tanque anclado

s

t c

t D

M

12

1273.12 ⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ += ω σ (ver Sección 12.3.5, Ec. 22)

El valor desconocido para esta fórmula, se halla como sigue:rsst DW π += / (ver Sección 12.3.4.2, Ec 26)


15)21(/800,6 += π ω t = 118 libras pie

lxvi




Sustituyendo los valores en la fórmula de esfuerza de compresión del cuerpo

1495.0(12

1

212

377,592,1273.1118 x

xc ⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ +=σ = 2,628 psi

3. Esfuerzo de compresión permisible por terremotos f e 333.1=σ (ver Sección 12.3.7.4, Ec. 37)

En esta ecuación, pruebe espesor de cuerpo t = 0.1495 pulgada. El valor desconocido para Ec. 37 es como sigue:

a. ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ −⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ ⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ =

R

t

R

t f s 100

3

22100

3

2000,15 (ver Sección 3.4.2) = 2,279 psi

Sustituyendo los valores conocidos en la fórmula de esfuerzo de compresión por

terremoto (Ec 37)

)279,2(333.1=eσ = 3.038 psi

Conclusión:

Dado que el esfuerzo compresivo de terremoto de 3,036 psi es mayor que el esfuerzo compresivodel cuerpo de 2,628 psi, el espesor del cuerpo de 0.1495 es aceptable para un tanque anclado.

Sección 12.8 Referencias1. 1963. Nuclear Reactors and Earthquakes. Burbank, Calif.: Lockheed AircraftCorporation, under a grant from the US Atomic Energy Comission. Tech. Info. Doc.7024; Ch. 6 and Append. F.

2. 1971. Earthquakes Engineering for Nuclear Reactors. San Francisco, Calif.: J.A.Blume & Associates.

3. Baker, E.H., et al. Apr. 1968. Shell Analysis Manual. NASA-CR-912. Downey, Calif.: NAA Inc.

4. Baker, E.H., L. Kovalevsky, and F.L. Rish. 1972. Structural Analysis of Shells, NewYork, N.Y.: MCGraw-Hill Book Company.

5. Housner, G.W. 1954. Earthquake Pressures on Fluid Containers. Pasadera, Calif.:California Institute of Technology.

6. Velestos A.S. & J.Y. Yang, 1976. Dynamics of Fixed-Base Liquid Storage Tanks.

Houston, Texas: Rice University.

NOTA: Otras referencias apropiadas además de éstas, también ayudarán al diseñosísmico de esta sección.

lxvii




lxviii


SECCIÓN 13: TECHOS DE DOMO DE ALUMINIO ESTRUCTURALMENTESOPORTADOS

Sección 13.1 Generales

Esta sección establece el criterio mínimo para el diseño, fabricación y montaje de techosde domo de aluminio soportados estructuralmente. Los techos de domo de aluminio puedenemplearse con cualquier tamaño de tanque montado de acuerdo con esta norma. Cuando estasección es requerida por el comprador, tiene precedencia sobre requerimientos conflictivos de lasotras secciones. Todos los demás requerimientos de AWWA D103 se aplicarán.

Sección 13.2 Definición

El domo será una estructura esférica conformada a las dimensiones del tanque. Laestructura del domo tendrá claro libre y diseñado para auto soportación a partir de la estructuradel tanque. Los paneles de la superficie del domo serán diseñados como un sistema de aprueba de

fuga de agua bajo todas las condiciones de carga de diseño. Todos los filos de los paneles dealuminio serán cubiertos, sellados y firmemente asegurados de un modo de intertrabado para prevenir deslizamiento o desprendimiento bajo todas las condiciones de carga y de cambios detemperatura.

Sección 13.3 Requerimientos de Diseño

El tanque será diseñado para soportar el techo domo de aluminio. El fabricante del techosuministrará al fabricante del tanque con la magnitud y dirección de todas las fuerzas que actúanen el tanque debido a cargas del techo y detalles de conexión entre techo y cuerpo de tanque. Eltanque será diseñado para soportar las cargas de techo y los detalles de conexión dados. Los

metales disímiles serán aislados para prevenir la corrosión galvánica. Para tanques nuevos, elfabricante del tanque certificará que el tanque ha sido diseñado para soportar el techo del domo dealuminio. Para tanques existentes, el comprador o su representante efectuará la verificación alrespecto. El techo de domo de aluminio será soportado desde la orilla superior del tanqueconteniendo el empuje horizontal primario mediante un anillo de tensión integral del techo.Provisiones se harán en el diseño de la conexión entre el techo y la orilla superior del tanque para permitir expansión térmica. Se usará un rango de temperaturas de –40oF a +140oF (-40oC a+60oC) en el diseño a menos que sea especificado uno mayor por el comprador.

13.4 Materiales

13.4.1 Generales. Todos los materiales suministrados para cumplir con esta sección, seránnuevos y cumplirán con todos los requerimientos de esta sección. Todas las aleaciones, propiedades y tolerancias serán como se define por “ Aluminum Standards and Data,Aluminum Asociation” ( Normas y Datos de Aluminio de la Asociación de Aluminio). Amenos que el comprador lo especifique, los materiales de aluminio del domo tendrán elacabado de laminación.



13.4.2 Armadura estructural. Todos los miembros de armadura estructural será de AA6061-T6o de una aleación reconocida con propiedades establecidas por la Asociación deAluminio.

13.4.3 Paneles del techo. Los paneles el techo se construirán de aluminio serie AA3000 oAA5000 con un espesor nominal mínimo de 0.050 pulgada (1,27 mm).

13.4.4 Tornillos y sujetadores. Todos los sujetadores será de aluminio AA7075-T73 o aceroinoxidable austenítico u otros materiales según aceptación del comprador. Únicamentesujetadores de acero inoxidable se emplearán para fijar el aluminio al acero.

13.4.5 Selladores y empaquetadura. Todo sellador será de compuesto de silicón conforme a laEspecificación Federal TT-S-00230 a menos que se requiera otro material por ser apropiado y compatible cuando esta en contacto con el agua potable. Los selladores permanecerán flexibles en un rango –80oF a +300oF (-62oC a +148oC) sin desgarrarse,reventarse ni volverse quebradizo. El estiramiento, la resistencia a la tracción, la dureza yla adhesión no cambiarán de manera significativa por el paso del tiempo o por estar

expuesto al ozono, la luz ultravioleta o vapores del agua almacenada dentro del tanque.

Todo material de empaque preformado, estará hecho de silicón conforme a la Fed. Spec.ZZ-R-765D, Clase 2, grado 50 o un equivalente aprobado por el comprador, a menos quese requiera otro material por compatibilidad con agua potable almacenada dentro deltanque.

13.4.6 Paneles tragaluz. Paneles tragaluz, de ser especificados por el comprador, serán deacrílico o de policarbonato claro con un espesor mínimo nominal de 0.25 pulgada (6.4mm).

13.5 Esfuerzos Admisibles

13.5.1 Miembros estructurales de aluminio. Los miembros estructurales de aluminio y susconectores se diseñarán de acuerdo con la “Aluminum Association`s Specifications for Aluminum Structures” ( Especificaciones para Estructuras de Aluminio de la Asociaciónde Aluminio), salvo lo modificado por esta sección.

Para miembros sujetos a fuerzas axiales y momentos de pandeo debido a cargasexcéntricas o cargas laterales, los esfuerzos combinados de los miembros serándeterminados sumando el componente de esfuerzo debido a l a carga axial a loscomponentes de esfuerzo que resulten del pandeo sobre los ejes mayores y menores.

Las cargas admisibles de pandeo del cuerpo se determinarán de acuerdo con la siguientefórmula:

L RSF

IxA x2)(

)(10258,2 2/16

=ω (Ec 39)

Donde:lxix




= Carga (presión) admisible, en libras por pie cuadrado I x = momento de inercia de apoyo, en pulgadas cuadradas A = área transversal del apoyo, en pulgadas cuadradas R = radio esférico del domo, en pulgadas L = longitud promedio de miembro, en pulgadas

SF = factor de seguridad (1.65)13.5.2 Paneles de aluminio. Los paneles de aluminio se diseñarán para soportar las cargas

especificadas en Sección 13.6 sin exceder los esfuerzos admisibles especificados en“Specification for Aluminum Structures de la Aluminum Association ( Especificaciones de

Estructuras de Aluminio de la Aluminum Association)” y el “Stainless Steel Cold Formed

Structural Design Manual for Aluminum and Stainless Steel Bolts de la AISI ( Manual de

Diseño Estructural de Acero Inoxidable Formado en Frío para Tornillos de Aluminio y de

Acero Inoxidable)”, respectivamente.Los diámetros de orificio para los sujetadores no excederán 1/16 pulgada (1.6 mm) más eldiámetro del sujetador que se emplee.

13.6 Diseño13.6.1 Dibujos de Detalle y Cálculos. Se deberán proporcionar dibujos de detalle y los cálculos

certificados por un ingeniero profesional experimentado en el diseño de estas estructurascuando lo especifica el comprador (ver Sección 1.4).

13.6.2. Principios de diseño. El sistema de armazón del techo, se diseñará como un armazón detres dimensiones en el espacio resistente a momentos con una cubierta de membrana(paneles de techo) repartiendo cargas a lo largo de los miembros individuales. El diseñoconsiderará el incremento de la compresión y el pandeo del eje menor inducidos en losmiembros de armazón como resultado de la tensión en los paneles del techo. Las cargasde diseño no excederán las cargas de pandeo admisibles señaladas en la Sección 13.5.1.Los esfuerzos reales de los miembros de marco y paneles bajo todas las condiciones decarga de diseño deben ser igual o menor que los esfuerzos admisible.El análisis estructural incluirá el efecto de irregularidades geométricas tales comoaberturas para puerta o ventana y miembros de soporte perimetrales.

lxx




Tabla 7 Tornillos y sujetadores

Esfuerzo a la Tensión Esfuerzo CortanteAdmisible*† Admisible*†‡

Material psi (Mpa) psi (Mpa)

Acero Inoxidable Austenítico (ξ) 30,000 (206.9) 18,000 (124.1)Acero Inoxidable Austenítico (**) 42,000 (289.7) 25,000 (172.4)Aluminio AA2024-T4 26,000 (179.2) 16,000 (110.3)Aluminio AA7075-T73 28,000 (193.0) 17,000 (117.2)

13.6.3. Cargas de diseño. En adición a las cargas especificadas en Sección 3.2, se debenconsiderar las siguientes cargas en el diseño del domo de aluminio.

13.6.3.1.Carga no balanceada. Reducir la carga viva en 50 por ciento sobre una mitad del domo.13.6.3.2.Carga de diseño de paneles. Estas cargas no actúan simultáneamente con otras cargas de

diseño. Dos cargas de 250 libras (113.4 kg) concentradas en dos áreas separadas 1 pie

cuadrado (0.093 m

2

) de cualquier panel de aluminio, o 60 libras por pie cuadrado (293kg/m2) repartidas sobre el área total de paneles.13.6.3.3. Las presiones del viento podrán también basarse en resultados certificados de túnel de

viento.13.6.3.4. La carga mínima de viento será la carga que resulta de una velocidad de viento de 100

millas por hora (45 m/segundo) a menos que se especifique una velocidad diferente por el comprador. La carga por viento se determinará de acuerdo con Sección 3.2.4.

13.6.3.5. Si el tanque se diseña para cargas sísmicas, el techo se diseñará para una fuerza sísmicahorizontal determinada empleando los procedimientos de Sección 12.

13.6.3.6. Se considerarán las siguientes combinaciones de cargas:1. Carga muerta.

2. Carga muerta + Carga viva uniforme3. Carga muerta + Carga viva desbalanceada4. Carga muerta + Carga por viento5. Carga muerta + Carga viva uniforme + Carga por viento6. Carga muerta + Carga viva desbalanceada + Carga por viento7. Carga muerta + Carga sísmica

* El área de la raíz de la rosca se empleará para calcular la resistencia de las partes roscadas.† Si el área roscada esta completamente fuera del área de corte, el área transversal del cuerpo podrá usarse paradeterminar la carga cortante admisible.‡ Para cargas de viento y de sismo, estos valores pueden ser incrementados en un tercio.ξ Para tornillos de acero inoxidable con resistencia mínima a la tensión de 90,000 psi (620.5 Mpa).‡

Para cargas de viento y de sismo, estos valores pueden ser incrementados en un tercio.ξ Para tornillos de acero inoxidable con resistencia mínima a la tensión de 90,000 psi (620.5 Mpa).** Para tornillos de acero inoxidable con una resistencia mínima a la tensión de 125,000 psi (861.8 Mpa).

lxxi




lxxii


13.7 Detalles de Fijación del Techo

Los soportes de estructura proporcionados para soportar el techo de domo de aluminioserán atornillados o soldados al tanque. El número de puntos de fijación será determinado por elfabricante del techo en consulta con el fabricante del tanque para precluir sobrecargar el cuerpo

del tanque. El detalle de fijación será apropiado para transferir todas las cargas del techo alcuerpo el tanque, manteniendo los esfuerzos localizados dentro de los límites admisibles.

13.7.1 Soportes del techo. Los puntos de fijación del techo pueden incorporar un apoyodeslizante con patines de baja fricción para minimizar las fuerzas radiales horizontalestransferidas al tanque. Como alternativa, el techo puede fijarse directamente al tanque y la parte superior del tanque, analizado y diseñado para sostener el embate horizontaltransferido del techo, incluyendo el embate por la diferencial de expansión y contraccióntérmicas.

13.7.2 Separación entre acero al carbón y aluminio. El aluminio será aislado del acero al carbónmediante un espaciador de acero inoxidable austenítico o un patín aislador elastomérico,salvo se especifiquen otros métodos por el comprador.

13.8 Características FísicasEl radio esférico máximo del domo, deberá ser 1.4 veces el diámetro del tanque. El radio

de esfera mínimo del domo será 0.7 veces el diámetro del tanque, salvo que el comprador especifique diferente.

13.8.1 Accesorios del techo. Los accesorios del techo se conformarán al contenido de la Sección5, según lo aplicable.

13.8.2 Tragaluces. Los tragaluces si son especificados por el comprador, se suministrarán conun faldón de 4 pulgadas (102 mm) o mayor y se diseñará para las cargas vivas y de vientoespecificadas para el techo. El comprador especificará el área total de tragaluz a proporcionarse.

13.9 Pruebas y Sellado

13.9.1 Pruebas de fugas. Después de completar el techo, se probarán las juntas del techorociando el exterior con agua de una manguera a una presión mínima en boquilla de 50 psig (345 kPa). Se empleará agua potable. El agua no deberá rociarse directamente hacianinguna ventilación del techo. Cualquier agua en el interior del techo será evidencia defuga.

13.10 Fabricación y Montaje. El fabricante del techo y el constructor llevarán a cabo los trabajosdescritos en esta norma con supervisión calificada capaz y experimentada en la fabricacióny montaje de estructuras de aluminio. El domo se montará de acuerdo con las instruccionesdel fabricante.



13.10.1 Fabricación. Todas las partes del techo serán prefabricadas para ensamble en campo.Los procedimientos de fabricación serán de acuerdo con la Sección 6 de Specifications for

Aluminum Structures (Especificaciones de Estructuras de Aluminio) de la Aluminum

Association.

13.10.2 Soldadura. La fabricación y diseño de partes de aluminio soldado será de acuerdo con laSección 7 Specifications for Aluminum Structures de la Aluminum Association y

ANSI/AWS D1.2 Structural Welding Code – Aluminum (Código de Soldadura

Estructural - Aluminio). Toda la soldadura de aluminio estructural y componentes unidos por soldadura será inspeccionados visualmente y probados mediante el método de tinta penetrante de acuerdo con ANSI/AWS D1.2, Sección 6.75. Toda soldadura estructural ealuminio se efectuará previo al montaje del domo. Un juego completo de registros deinspección y calificación será entregado al comprador si lo pide, previo al montaje encampo.

13.10.3 Embarque y manejo. Los materiales serán manejados, embarcados y almacenados demanera que no se dañe la superficie de aluminio o el recubrimiento de la superficie delacero.

13.10.4 Mano de obra. El techo se instalará de manera que ejerce un mínimo de esfuerzos a laestructura al atornillarse y a los soportes. Las partes básicas que componen la estructuraserán montadas con ajuste y alineación precisa. Cortes en el campo, recortes,relocalización de orificios o la aplicación de fuerza a las partes para lograr ensamble noson aceptables.

13.10.5 Mantenimiento e inspección. El fabricante del techo proporcionará un manual demantenimiento e inspección para esos artículos que pudieran requerir mantenimiento oinspección programada.

13.11 RecubrimientosLos techos de domo de aluminio tendrán acabado de fábrica. Si por razones estéticas se

desea un color diferente al acabado de fábrica, se puede especificar que el exterior del domotenga un acabado horneado en fábrica.

Los recubrimientos exteriores pueden ser termofijados, acrílicos, poliéster de silicón o defluorocarbono.

NOTA: No se aplicarán recubrimientos a las superficies interiores del domo, ni en el taller del fabricante ni en el campo.

El recubrimiento cumplirá con los requerimientos de AMMA 605.1 para recubrimientoorgánico de alto comportamiento sobre extrusiones arquitectónica y paneles. El recubrimiento

bié li á l i i i i ifi d ASTM D2244