borrador guía técnica depósitos regulación 300908

Convenio de colaboración entre la Secretaría de Estado de Medio Rural y Agua (Dirección General del Agua) del Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino y el CEDEX para la realización de asistencia técnica, investigación y desarrollo tecnológico en materia

de infraestructuras hidráulicas Ficha descriptiva nº13 “Normativa de obras hidráulicas”

Guía Técnica sobre Depósitos de

regulación

Borrador

Madrid, septiembre de 2008

ÍNDICE GENERAL

1 Introducción ................................................................................................. 7

2 Tipología ..................................................................................................... 11

3 Componentes de los depósitos................................................................... 17

4 Diseño.......................................................................................................... 65

5 Consideraciones Constructivas............................................................... 123

6 Aseguramiento de la calidad................................................................... 143

7 Explotación............................................................................................... 161

Abreviaturas y acrónimos.......................................................................... 177

Simbología ................................................................................................... 179

Referencias Bibliográficas.......................................................................... 183

Normativa citada en el texto ...................................................................... 185

ÍNDICE DETALLADO

1 Introducción ................................................................................................. 7 1.1 Objeto...................................................................................................... 7 1.2 Ámbito de aplicación .............................................................................. 7 1.3 Normativa de aplicación ......................................................................... 7 1.4 Definiciones ............................................................................................ 8

2 Tipología ..................................................................................................... 11 2.1 Atendiendo a su posición respecto al terreno........................................ 11

2.1.1 Enterrados....................................................................................... 11 2.1.2 Semienterrados ............................................................................... 12 2.1.3 Superficiales ................................................................................... 12 2.1.4 Elevados ......................................................................................... 12

2.2 Atendiendo a su función ....................................................................... 13 2.2.1 Reguladores de caudal.................................................................... 13 2.2.2 Reguladores de presión .................................................................. 13 2.2.3 De seguridad del servicio ............................................................... 13

2.3 Atendiendo a su relación con la red ...................................................... 13 2.3.1 Principales o de cabecera o en serie ............................................... 13 2.3.2 De cola o de equilibrio o terminales o en derivación ..................... 14

2.4 Atendiendo a su procedimiento constructivo ........................................ 14 2.4.1 Construidos in situ.......................................................................... 14 2.4.2 Prefabricados .................................................................................. 14

2.5 Atendiendo a su geometría.................................................................... 15 2.5.1 Prismáticos ..................................................................................... 15 2.5.2 Formas desarrollables..................................................................... 16 2.5.3 Formas no desarrollables................................................................ 16

3 Componentes de los depósitos................................................................... 17 3.1 Depósitos enterrados, semienterrados o superficiales........................... 17

3.1.1 Muros de recinto............................................................................. 18 3.1.2 Muros divisorios............................................................................. 20 3.1.3 Tabiques-guía ................................................................................. 21 3.1.4 Solera.............................................................................................. 22 3.1.5 Cubierta .......................................................................................... 24 3.1.6 Juntas .............................................................................................. 26

3.1.6.1. Juntas de hormigonado.................................................................................... 26 3.1.6.2. Juntas de dilatación ......................................................................................... 27 3.1.6.3. Juntas de retracción ......................................................................................... 29 3.1.6.4. Juntas entre elementos prefabricados .............................................................. 30

3.2 Depósitos elevados................................................................................ 31 3.2.1 Soporte............................................................................................ 32 3.2.2 Vaso................................................................................................ 32 3.2.3 Solera.............................................................................................. 33 3.2.4 Cubierta .......................................................................................... 33 3.2.5 Juntas .............................................................................................. 33

3.3 Elementos complementarios ................................................................. 33 3.3.1 Cimentación.................................................................................... 34 3.3.2 Entrada de agua .............................................................................. 34

3.3.2.1. Válvulas de cierre o seccionamiento ............................................................... 36 3.3.2.1.1. Válvulas de compuerta............................................................................. 37 3.3.2.1.2. Válvulas de mariposa ............................................................................... 38

3.3.2.2. Válvulas de control de llenado ........................................................................ 39 3.3.2.3. Válvulas antirretorno o de retención................................................................ 40

3.3.3 Salida de agua................................................................................. 40 3.3.3.1. Válvulas de cierre............................................................................................ 42 3.3.3.2. Ventosas .......................................................................................................... 43

3.3.4 Aliviaderos ..................................................................................... 45 3.3.5 Desagüe de fondo ........................................................................... 46 3.3.6 Aireación e iluminación ................................................................. 47 3.3.7 Cámara de llaves ............................................................................ 50

3.3.8 Drenaje ........................................................................................... 51 3.3.8.1. Drenaje en solera .............................................................................................51 3.3.8.2. Drenaje en cubierta ..........................................................................................52

3.3.9 Accesos al vaso .............................................................................. 52 3.3.10 Elementos auxiliares..................................................................... 55

3.3.10.1. Pasamuros......................................................................................................55 3.3.10.2. Aislamiento térmico.......................................................................................55 3.3.10.3. Aparatos de aforo...........................................................................................56 3.3.10.4. Indicadores de nivel .......................................................................................57 3.3.10.5. Instalaciones de toma de muestras .................................................................57 3.3.10.6. Instalaciones eléctricas ..................................................................................58 3.3.10.7. Accesos a la parcela.......................................................................................58

3.3.11 Elementos complementarios en depósitos elevados..................... 59 3.4 Impermeabilización............................................................................... 59

3.4.1 Vaso y solera .................................................................................. 60 3.4.2 Cubierta .......................................................................................... 63

4 Diseño.......................................................................................................... 65 4.1 Requisitos generales.............................................................................. 65 4.2 Emplazamiento...................................................................................... 65

4.2.1 Datos topográficos.......................................................................... 66 4.2.2 Datos geotécnicos........................................................................... 69

4.3 Geometría.............................................................................................. 70 4.4 Capacidad del depósito ......................................................................... 72

4.4.1 Volumen de regulación .................................................................. 73 4.4.2 Volumen para averías ..................................................................... 74 4.4.3 Volumen para incendios................................................................. 75 4.4.4 Altura de agua ................................................................................ 77

4.5 Materiales.............................................................................................. 77 4.5.1 Hormigón armado........................................................................... 78

4.5.1.1. Hormigón.........................................................................................................78 4.5.1.2. Acero ...............................................................................................................80

4.5.2 Hormigón pretensado ..................................................................... 80 4.5.2.1. Hormigón.........................................................................................................81

4.5.2.2. Acero............................................................................................................... 82 4.6 Diseño estructural ................................................................................. 84

4.6.1 Comprobación estructural .............................................................. 86 4.6.1.1. Generalidades .................................................................................................. 86 4.6.1.2. Acciones.......................................................................................................... 88 4.6.1.3. Coeficientes de seguridad................................................................................ 91 4.6.1.4. Combinación de acciones ................................................................................ 92 4.6.1.5. Cálculo de esfuerzos y desplazamientos.......................................................... 93

4.6.2 Dimensionamiento.......................................................................... 95 4.6.2.1. Frente a estados límite últimos ........................................................................ 95 4.6.2.2. Frente a estados límite de servicio................................................................... 99

4.6.3 Cálculo sísmico de depósitos........................................................ 101 4.6.3.1. Solicitación.................................................................................................... 103 4.6.3.2. Parámetros de cálculo.................................................................................... 110

4.6.4 Modelización para el cálculo........................................................ 111 4.6.4.1. Modelos planos ............................................................................................. 111 4.6.4.2. Modelos espaciales........................................................................................ 112 4.6.4.3. Depósitos rectangulares................................................................................. 113 4.6.4.4. Depósitos circulares ...................................................................................... 116

4.6.5 Cuantías y esquemas de armado................................................... 119

5 Consideraciones Constructivas............................................................... 123 5.1 Transporte, almacenamiento y manipulación de materiales ............... 123

5.1.1 Transporte..................................................................................... 123 5.1.2 Almacenamiento........................................................................... 125 5.1.3 Manipulación de elementos prefabricados ................................... 128

5.2 Ejecución de depósitos........................................................................ 129 5.2.1.1. Encofrado ...................................................................................................... 130 5.2.1.2. Armado.......................................................................................................... 131 5.2.1.3. Hormigonado................................................................................................. 134

5.2.1.3.1. Hormigón vertido................................................................................... 134 5.2.1.3.2. Hormigón bombeado.............................................................................. 135 5.2.1.3.3. Hormigón proyectado ............................................................................ 136 5.2.1.3.4. Compactación ........................................................................................ 136 5.2.1.3.5. Curado.................................................................................................... 137

5.2.1.4. Tolerancias ....................................................................................................138 5.3 Sistemas constructivos ........................................................................ 138

5.3.1 Construcción de abajo a arriba ..................................................... 138 5.3.2 Construcción invertida ................................................................. 139 5.3.3 Otras consideraciones en la construcción de depósitos ................ 139

5.4 Consideraciones medioambientales .................................................... 140

6 Aseguramiento de la calidad................................................................... 143 6.1 Conceptos básicos ............................................................................... 143 6.2 Control de calidad de la construcción ................................................. 144 6.3 Control de la calidad de la fabricación de elementos

prefabricados..................................................................................... 145 6.4 Control de calidad de recepción.......................................................... 145

6.4.1 Control de movimientos ............................................................... 147 6.4.2 Ensayos de estanquidad................................................................ 152

6.4.2.1. Estanquidad en muros y solera del depósito ..................................................152 6.4.2.2. Estanquidad en cubierta del depósito.............................................................154 6.4.2.3. Estimación del caudal filtrado por fisuras......................................................155

6.4.3 Limpieza y desinfección............................................................... 157 6.4.4 Calidad del agua ........................................................................... 158 6.4.5 Correcto funcionamiento de los aparatos y equipamientos .......... 158

7 Explotación............................................................................................... 161 7.1 Vigilancia ............................................................................................ 162 7.2 Medidas de seguridad y protección..................................................... 162 7.3 Control y medición.............................................................................. 163 7.4 Inspección y mantenimiento ............................................................... 164 7.5 Limpieza y desinfección ..................................................................... 167 7.6 Calidad del agua.................................................................................. 171 7.7 Manual de funcionamiento.................................................................. 174 7.8 Reparaciones ....................................................................................... 175

7.8.1 Corrosión ...................................................................................... 176 7.8.2 Estanquidad .................................................................................. 176

Abreviaturas y acrónimos.......................................................................... 177

Simbología ................................................................................................... 179

Referencias Bibliográficas.......................................................................... 183

Normativa citada en el texto ...................................................................... 185

INTRODUCCIÓN

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1 INTRODUCCIÓN

1.1 OBJETO

1.2 ÁMBITO DE APLICACIÓN Esta Guía Técnica es de aplicación a todos los depósitos, cubiertos y no

presurizados, de abastecimiento o riego de nueva construcción y, siempre que sea posible, a las reparaciones y rehabilitaciones de los existentes.

1.3 NORMATIVA DE APLICACIÓN

Con carácter general se recomienda tener en cuenta lo dispuesto en las normas UNE-EN 1.508 sobre requisitos para sistemas y componentes para el almacenamiento de agua para abastecimiento y UNE-EN 805 en la que se establecen unas especificaciones para redes de abastecimiento exteriores a los edificios y sus componentes.

Para asegurar la calidad del agua se tendrá en cuenta lo dispuesto en el RD 140/2003 por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano, y en la ORDEN SCO/3719/2005 sobre sustancias para el tratamiento del agua destinada a la producción de agua de consumo humano.

En lo relativo a la construcción de depósitos in situ, deberá tenerse en cuenta lo especificado en la Instrucción Española de Hormigón Estructural (EHE-08), que abarca tanto el proyecto como la construcción, y en la legislación y normas vigentes (Eurocódigos. Bases de cálculo de estructuras; Eurocódigo 1: Acciones en estructuras; Eurocódigo 2: Proyecto de estructuras de hormigón; Eurocódigo 7: Proyecto geotécnico; Eurocódigo 8: Disposiciones para el proyecto de estructuras sismorresistentes; Norma de Construcción Sismorresistente: parte general y edificación (NCSE-02); y Código Técnico de la Edificación (CTE)).

GUÍA TÉCNICA SOBRE DEPÓSITOS DE REGULACIÓN

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La normativa europea distingue entre normas de proyecto (Eurocódigos) y de construcción. Éstas últimas, menos desarrolladas, se encuentran en fase de borrador. Como ejemplo puede citarse la norma prEN 13.670.

Asimismo, se recomienda tener en consideración lo especificado en la norma inglesa BS 8.007, siempre y cuando sea compatible con la reglamentación española y europea aplicable.

En el ámbito específico de los depósitos prefabricados, es también recomendable seguir las instrucciones y especificaciones de las normas.

Debe prestarse especial atención a la seguridad e higiene en el trabajo, a cuyo efecto será de aplicación lo establecido en el Estudio de Seguridad y Salud del Proyecto y en el correspondiente Plan de Seguridad y Salud de Obra. En dicho contexto, es de aplicación la Ley 31/1995 de Prevención de Riesgos Laborales, así como lo establecido en el RD 1627/1997 por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en las obras de construcción y en el RD 486/1997 por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo. Ambos Reales Decretos han sido parcialmente modificados por el RD 2.177/2004. 1.4 DEFINICIONES - Cámara de llaves

Pequeña habitación o arqueta en donde se agrupan todos los elementos de entrada y salida de agua, así como los de limpieza y desagüe.

- Capacidad

Volumen total del (de los) compartimento(s) que puede(n) ser utilizado(s) para la explotación de un depósito.

- Compartimento o sector

Parte cerrada de un depósito con dispositivos de entrada, salida, vertido y vaciado propios, que puede operar de manera independiente a otros compartimentos del mismo depósito.

- Cubierta

Elemento del depósito que cierra el vaso del mismo por su parte superior.

- Demanda de agua

Cantidad estimada de agua requerida por unidad de tiempo.

INTRODUCCIÓN

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- Depósito

Dispositivo destinado al almacenamiento de agua.

- Desagües de fondo

Bocas de toma colocadas en el punto más bajo de la solera para permitir el vaciado del depósito.

- Estanquidad

Característica que evita el paso del agua a través de la estructura por encima de los límites permitidos.

- Juntas de dilatación

Sistema de unión capaz de permitir movimientos de la estructura debido a cambios de condiciones térmicas o del propio material.

- Juntas de estanquidad

Sistema de unión que garantiza la ausencia de fugas en dicha unión.

- Juntas de hormigonado

Unión generada por las características del proceso constructivo.

- Juntas de retracción

Sistema de unión capaz de permitir movimientos de la estructura debidos a la pérdida de agua del hormigón durante el fraguado.

- Muros de recinto o exteriores

Paredes generalmente verticales periféricos del depósito.

- Muros divisorios

Paredes verticales en el interior del depósito que dividen a éste en dos o más compartimentos.

- Rebosaderos o aliviaderos

Estructura dispuestas para eliminar el exceso de agua por encima de un nivel máximo.

- Rehabilitación

Trabajo necesario para reformar o mejorar un depósito.


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- Reparación

Trabajo necesario para solucionar un defecto de un depósito y restablecer unas condiciones de explotación satisfactorias.

- Respiraderos

Aberturas realizadas en los muros de cerramiento o en la cubierta del depósito para facilitar la entrada y salida de aire.

- Solera o fondo

Elemento que cierra el vaso del depósito por su parte inferior.

- Tabiques-guía

Tabiques construidos en el interior del depósito con el fin de asegurar una circulación de agua, evitando zonas de estancamiento.

- Tuberías de entrada y salida

Conductos por donde el agua pasa al depósito o sale de él hacia la red de distribución respectivamente.

- Válvula

Elemento hidromecánico que, instalado entre los tubos, permite controlar el paso del agua, evitar su retroceso, reducir su presión, dar seguridad a la red, etc.

- Vaso

Parte del depósito en la que se almacena el agua. Está compuesto de uno o varios compartimentos.

TIPOLOGÍA

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2 TIPOLOGÍA

2.1 ATENDIENDO A SU POSICIÓN RESPECTO AL TERRENO Atendiendo a su posición respecto al terreno, los depósitos pueden clasificarse

en enterrados, semienterrados, superficiales y elevados.

La elección de uno u otro tipo dependerá, en general, de la constitución geológica del terreno donde hayan de construirse, de su topografía y del impacto ambiental generado.

2.1.1 Enterrados

Los depósitos enterrados están construidos completamente bajo el nivel del terreno.

Se emplean preferentemente cuando existe terreno con una cota adecuada para el funcionamiento de la red de distribución y de fácil excavación.

Los depósitos enterrados tienen como principal ventaja el conservar el agua al abrigo de las variaciones de temperatura y una perfecta adaptación al entorno (su impacto visual es prácticamente nulo, excepto algunos elementos como ventilación y acceso, que serán siempre visibles desde el exterior). Además, puede emplearse la cubierta para algún tipo de uso distinto a los directamente relacionados con la explotación del abastecimiento, siempre y cuando éstos sean compatibles entre sí (instalaciones deportivas, parques infantiles, etc.). Tienen, por el contrario, el inconveniente de exigir importantes excavaciones tanto para el propio depósito como para todas sus instalaciones de conexión con la red de distribución y la conducción de abastecimiento y la dificultad de control de posibles filtraciones, que en otras tipologías puede hacerse mediante una simple inspección visual. Según el nivel freático de la zona, pueden sufrir subpresiones considerables, especialmente en caso de depósito vacío.


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2.1.2 Semienterrados Los depósitos semienterrados tienen parte de su estructura bajo el nivel del

terreno y parte de ella sobre éste.

Se emplean preferentemente cuando la altura topográfica respecto al punto de alimentación es suficiente y el terreno presenta una dificultad de excavación de tipo medio.

Permite un acceso más fácil a las instalaciones del propio depósito que en el caso de depósitos enterrados.

Los depósitos semienterrados suelen darse en terrenos con pendiente, en los que una solución enterrada implicaría grandes excavaciones con fuertes taludes. Al quedar vista parte del depósito, su camuflaje con el entorno no es tan efectivo como en los depósitos enterrados.

2.1.3 Superficiales

Los depósitos superficiales están construidos sobre el nivel del suelo, apoyados directamente en él.

Se emplean generalmente cuando el terreno es duro o no conviene perder altura.

Los depósitos superficiales resisten peor que los enterrados o semienterrados la influencia de la temperatura ambiente, pero son más fáciles de vigilar y conservar y la instalación y conservación de las tuberías de entrada, salida y desagües se facilita y abarata.

2.1.4 Elevados

Los depósitos elevados son aquellos cuya solera está por encima del nivel del suelo y se sustentan mediante una estructura.

Se emplean cuando no es posible hallar una cota adecuada para situar el depósito enterrado, semienterrado o en superficie.

El aspecto estético es de singular importancia, pues por su propia concepción son vistos desde puntos muy lejanos. Se intentará buscar su integración en el paisaje.

TIPOLOGÍA

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Este tipo de depósitos suele ser frecuente en pequeños municipios, casi siempre en zonas planas. Otra posibilidad sería combinar un depósito elevado con un depósito regulador mediante un bombeo, ya que en los depósitos elevados, la presión que otorgan por cota suele primar respecto al volumen de regulación.

2.2 ATENDIENDO A SU FUNCIÓN

2.2.1 Reguladores de caudal

Los depósitos de regulación del caudal sirven para compensar en un tiempo determinado los caudales de aportaciones y consumos. Pueden tener volúmenes muy variados.

2.2.2 Reguladores de presión

Los depósitos de regulación de presión o de carga sirven para garantizar la presión mínima necesaria en cada punto de la red de distribución. Deben mantener una cota en el nivel del agua suficiente para alcanzar las cotas de los puntos a suministrar, teniendo en cuenta las pérdidas de carga en los conductos y elementos accesorios.

Se suelen ubicar al final de los bombeos, para evitar presiones inadecuadas en la red. Suelen tener una capacidad inferior a 20 m3.

2.2.3 De seguridad del servicio

Los depósitos de seguridad del servicio deben aportar los volúmenes de agua necesarios para cubrir emergencias, tales como averías en la aportación o consumos extraordinarios por incendios.

2.3 ATENDIENDO A SU RELACIÓN CON LA RED

2.3.1 Principales o de cabecera o en serie

Por este tipo de depósitos, también llamados en cabeza o alimentadores, pasa todo el caudal de suministro antes de entrar en la red de distribución a través de una tubería situada en la parte baja del vaso.


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Si el agua no tiene presión o cota para acceder a él, se necesitará un bombeo hasta el nivel más alto del vaso. Normalmente el bombeo verterá por encima de aquel nivel máximo, para evitar el retroceso de agua por la tubería de llenado. En el caso de que esto no sea posible, se deberá recurrir a la colocación de válvulas de retención (ver apartado 3.3.2.3).

Este tipo de depósito es la solución más adecuada cuando la función principal del mismo es mantener una garantía de suministro y una determinada presión.

2.3.2 De cola o de equilibrio o terminales o en derivación

Son depósitos que sólo abastecen a una zona, dependiendo de las pérdidas de carga en la red suministrada por el depósito principal. Pueden estar situados en el extremo de la red y recibir únicamente el agua sobrante o en otro punto de aquella con la finalidad de regular las presiones en los momentos de gran consumo.

El depósito se conecta a la red mediante una sola tubería que acomete al fondo del vaso, que tiene las funciones de entrada y salida del agua.

2.4 ATENDIENDO A SU PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

2.4.1 Construidos in situ

Los depósitos construidos in situ normalmente serán de hormigón estructural, tanto armado como pretensado, si bien podrán admitirse otros materiales (fábrica de ladrillo, acero inoxidable, etc.).

Para capacidades de almacenamiento mayores de 1.000 m3, lo normal será disponer de depósitos construidos in situ.

También se consideran depósitos construidos in situ aquellos realizados en obra que contienen algún tipo de elemento prefabricado, tales como muros o placas de cubierta.

2.4.2 Prefabricados

Los depósitos prefabricados suelen ser de los siguientes materiales, si bien pueden admitirse otros:

TIPOLOGÍA

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- Acero - Fundición - Hormigón - Plástico

En general, su utilidad queda restringida a demandas reducidas tales como pequeñas poblaciones, granjas, fábricas, etc.

2.5 ATENDIENDO A SU GEOMETRÍA

2.5.1 Prismáticos

La forma más habitual en planta es la rectangular, si bien también se pueden adoptar otras como hexágonos, octógonos, etc.

Los rectangulares son más aconsejables si se prevé una futura ampliación, pues uno de sus lados quedará como tabique divisorio y la ampliación será fácil y económica.

Conviene tomar como relación de lados 1/n, siendo n el número de compartimentos, por ser la que produce el perímetro mínimo a igualdad de superficie.

Fig 1. Esquema de la disposición de compartimentos en un depósitos rectangular


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Para grandes depósitos superficiales, la dificultad de efectuar su cubierta mediante una bóveda cupular, la dificultad de ampliación y la carestía de los encofrados (caso de tratarse de depósitos de hormigón armado), hace que la forma más adecuada sea la rectangular. 2.5.2 Formas desarrollables

Las formas desarrollables más empleadas en depósitos son las cilíndricas y las troncocónicas.

La forma troncocónica tiene la ventaja de tener mayor volumen que la cilíndrica a igualdad de superficie, sin embargo la dificultad de su construcción puede suponer un incremento mayor de coste que la economía lograda por la menor superficie de las paredes.

Una desventaja de este tipo de formas es el tener que recurrir a encofrados curvos, que encarecen la obra.

2.5.3 Formas no desarrollables

Las formas no desarrollables más empleadas son las esferas, los esferoides y los toroides.

Su uso más habitual es en el caso de los vasos de los depósitos elevados por su buen comportamiento estructural y por constar habitualmente de un sólo compartimento.

La forma esférica es la que tiene menor superficie a igualdad de volumen, pero tiene el inconveniente de que al apoyarse sobre una línea o varios puntos, pueden producirse momentos flectores en la superficie esférica.

Rara vez se puede utilizar hormigón armado para su construcción, excepto para las cúpulas.

COMPONENTES DE LOS DEPÓSITOS

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3 COMPONENTES DE LOS DEPÓSITOS

3.1 DEPÓSITOS ENTERRADOS, SEMIENTERRADOS O SUPERFICIALES Se dispondrán al menos dos compartimentos para permitir interrumpir el

servicio de uno de ellos para proceder a su limpieza o reparación sin suspender el suministro.

Cada compartimento de agua dispondrá de los conductos de entrada y salida, los vertederos y los dispositivos de vaciado, las válvulas y los elementos auxiliares necesarios para su correcto funcionamiento.

Se dotará a todos los depósitos de una instalación en by-pass para conectar los conductos de entrada y salida en caso de que sea necesario dejar fuera de servicio el depósito.

Si fuera necesario, se proporcionará saneamiento subterráneo y perimetral.

Los componentes más frecuentemente empleados en los depósitos enterrados, semienterrados o superficiales son los siguientes, debiendo cumplir cada uno de ellos lo especificado para los mismos en los apartados 3.1.1 a 3.1.6, respectivamente:

- Muros de recinto

- Muros divisorios

- Tabiques-guía

- Solera

- Cubierta

- Juntas


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3.1.1 Muros de recinto Son las paredes, generalmente verticales, que cierran el vaso del depósito en

todo su perímetro. Podrán construirse empleando materiales adecuados, recomendándose el hormigón armado.

La sección puede ser trapecial o rectangular.

Los muros deberán disponer de un tacón al pie, hacia el exterior del depósito, que compense, al menos en parte, el empuje del agua en el interior del depósito.

Los encuentros entre muros se suelen acartelar, fundamentalmente para hacer sitio a la armadura de una zona en la que resulta inevitable que confluyan gran cantidad de barras (con el problema añadido de que, en ocasiones, es necesario empalmar las barras en la sección).

Fotografía 1 Vista de un muro de recinto

Una atención especial debe ser dedicada a las juntas de hormigonado en el pie de los paramentos verticales (ver apartado 3.1.6).

Aunque no sea indispensable, sí es conveniente proteger el exterior de estos muros armados de recinto, en la parte que sobresalgan de la superficie, con pedraplén o ligero terraplén por fuera, para evitar la excesiva diferencia de temperaturas entre la cara interior y exterior, que pueda dar lugar a grietas.


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Los paramentos interiores de estos muros de cierre deberán tratarse adecuadamente para evitar posibles problemas de durabilidad del hormigón debidos a las continuas variaciones del nivel de agua en el interior del depósito (ver apartado 3.4).

Los muros de recinto podrán construirse mediante el ensamblaje de paneles planos prefabricados, tanto para depósitos prismáticos como cilíndricos (que, en este caso, aproximan la forma mediante una poligonal). En la actualidad compiten en el mercado dos sistemas básicos:

- Ménsulas. Cada panel funciona como una ménsula estructural, capaz de recoger todos los empujes del agua de forma independiente. En ocasiones se dispone en cabeza una armadura en espera para conectar la cubierta. Suelen disponer de contrafuertes por el lado exterior (ver Fig 2). Se utilizan tanto para depósitos prismáticos como cilíndricos.

Fig 2. Sistema en ménsula

- Placas: Se utilizan en depósitos cilíndricos. Cada panel, de espesor prácticamente uniforme, sin contrafuertes, se comprime contra los aledaños mediante un sistema exterior de pretensado.


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Los paneles trabajan de forma idéntica a como lo hacen las lamas de madera que forman un tonel.

El papel estructural de estas placas se limita a transmitir el empuje del agua al pretensado perimetral (ver Fig 3).

Fig 3. Sistema de placas

Naturalmente, también son posibles sistemas intermedios. En ocasiones los paneles en ménsula se empotran en la zapata, en cuyo hormigonado se deja un canal en el que inserta el panel, rellenando la junta con grout. El sistema es parecido al que utilizan muchos fabricantes en edificación, que insertan el pilar prefabricado en un cáliz de la zapata.

El menor plazo de construcción, el menor coste de producción y la facilidad de modulación de los elementos prefabricados, ha favorecido el desarrollo de este método constructivo.

3.1.2 Muros divisorios

Como norma general, los depósitos deberán contar al menos con un tabique o muro divisorio que permita interrumpir el servicio de uno de los sectores o compartimentos para proceder a su limpieza o reparación sin suspender el suministro.

Donde haya varios depósitos haciendo el mismo servicio, pueden eliminarse los muros divisorios en ellos.


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Excepcionalmente, cuando la capacidad del depósito sea inferior a 100 m3, se podrá disponer un único compartimento, siempre que el mantenimiento pueda programarse sin interferencia con la explotación de la red.

Los muros divisorios de los depósitos grandes y medianos serán normalmente de hormigón armado. En los pequeños pueden hacerse de fábrica y resistiendo solamente por gravedad.

En los muros divisorios se dejarán unos huecos de interconexión entre cámaras, cuadrados de 0,50 m de lado, cuya cota más alta coincida con el Nivel Máximo Normal del depósito.

3.1.3 Tabiques-guía

En los depósitos en los que convenga que el agua siga un recorrido determinado para evitar estancamientos, podrá recurrirse a tabiques-guía, que ya no son divisorios, sino que en todo momento están sometidos a los mismos empujes por ambos lados del agua que los envuelve. Éstos pueden construirse de hormigón ligeramente armado con espesores mínimos. El objeto de estos tabiques-guía es dar una circulación permanente al flujo de agua. Si se garantiza una velocidad media de circulación superior a 0,15 m/s, se evitan sedimentaciones de sólidos y partículas floculadas.

Fotografía 2 Tabique-guía


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La conveniencia o no de disponer tabiques-guía para favorecer la circulación permanente dependerá en muchos casos de los tiempos de renovación del agua. En aquellos depósitos en los que el agua se renueve diariamente, la circulación del agua está garantizada, no siendo necesario disponer tabiques-guía. En caso contrario habrá que estudiar si con disponer las entradas y salidas opuestas se consiguen evitar zonas sin circulación o si es necesaria la construcción de estos tabiques-guía.

3.1.4 Solera

La solera es el fondo del vaso del depósito que lo cierra por la parte inferior.

Es uno de los elementos más delicados de los depósitos, sobre todo cuando las alturas de agua sobrepasan los 3 m.

En terrenos estables las soleras se construirán de hormigón armado, con espesores variables de 0,20 a 0,40 m. En terrenos inestables habrá que prever una solera rígida soportada por las cimentaciones.

El espesor de la solera para depósitos, por razón de impermeabilidad, no será inferior a 20 cm si es de hormigón, siendo recomendable no bajar de los 30 cm.

Para evitar el empuje del terreno debido al nivel freático cuando el depósito esté vacío y para el control de filtraciones, hay que colocar bajo la solera un lecho de hormigón drenante o una capa de grava de 0,20 a 0,50 m de espesor y dotarla de drenes espaciados unos 4 m y con pendiente hacia los muros exteriores, por fuera de los cuales se recogerán el agua en unas arquetas que sirvan para el control de filtraciones (ver apartado 3.3.8.1).

La solera se hormigonará en losas de dimensiones máximas de 10 × 10 m con juntas a tope, disponiéndose también estas juntas entre la zapata de los muros y la solera.

La solera deberá hacerse siempre con pendiente hacia un punto para poder realizar el vaciado y la limpieza por medio del oportuno desagüe. La pendiente tendrá valores comprendidos entre el 0,5 y el 1,0 %. Esta pendiente, en el caso de depósitos prismáticos de planta rectangular, deberá hacerse en dos planos hacia la diagonal que pasa por el desagüe (ver Fig 4). En el caso de ser de planta circular, lo habitual será hacerlo hacia el centro o hacia el anillo central donde se dispone la cámara de llaves. Si es necesario, se dispondrán en la solera canaletas que ayuden a desaguar el depósito (ver Fotografía 3).


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Fotografía 3 Canaleta interior de un depósito

Fig 4. Esquema de la pendiente de la solera de un depósito prismático

Las tolerancias de acabado dependerán del revestimiento utilizado. Para evitar los charcos de agua en el momento de los trabajos de limpieza, los huecos medidos


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bajo un listón de 4 metros no deben sobrepasar los 5 mm para una pendiente del 1,0%.

Aunque en los depósitos cubiertos, y normalmente llenos de agua, las oscilaciones de temperatura no son grandes, cuando la superficie sea grande será forzoso dejar juntas de dilatación (ver apartado 3.1.6.2).

3.1.5 Cubierta

Las cubiertas de los depósitos de agua tienen la función de cerrarlos superiormente, protegiéndolos de la entrada de objetos del exterior, incluso del agua de lluvia.

Las cubiertas de los depósitos, cualquiera que sea su planta, normalmente serán planas con pendientes mínimas del 1,0 al 2,0% para la evacuación de las aguas pluviales.

Pueden tener diversas formas pero predominan las cubiertas planas constituidas por losas de 20 a 30 cm de canto, descansando sobre una estructura auxiliar de jácenas y pilares.

Fig 5. Estructura de cubierta isostática a base de placas prefabricadas entre hileras de jácenas que descansan biapoyadas sobre pilares


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Las cubiertas se plantean, normalmente, en forma idéntica a los forjados de edificación. Para su diseño se debe tener en cuenta lo especificado en el artículo 59.2 de la EHE-08. Las soluciones más habituales son las prefabricadas y, dentro de éstas, son cada vez más frecuentes las basadas en placas alveolares (ver Fotografía 4). Las placas apoyan sobre vigas que, a su vez salvan la distancia entre una cuadrícula regular de pilares. Resulta frecuente encontrar soluciones completas (pilares, vigas y losas) prefabricadas, de forma que el único hormigón colocado in situ es el de la capa de compresión.

Fotografía 4 Ejecución de cubierta con losas alveolares

Esta disposición permite salvar de forma económica luces del orden de 10 m, siempre que las cargas sobre la cubierta no sean excesivas (tráfico, rellenos de tierras, etc.).

En el diseño de las cubiertas se deberán prever los detalles necesarios para la ejecución de la unión con el alzado del muro (ver apartado 3.1.6).

Sobre las cubiertas podrá haber una capa de tierra o grava de, al menos 0,40 m de espesor para hacer frente a los cambios de temperatura. Esta capa de tierra podrá aprovecharse para realizar algún tipo de sembrado siempre que no perjudique a la estructura del depósito ni sea susceptible de perturbar la calidad del agua, bien por si mismo o bien indirectamente a través de pesticidas o abonos.

Deben preverse drenajes para evitar que el agua caída directamente sobre la cubierta pase al depósito a través de las grietas que pudieran producirse en ésta.

Dado que no es fácil independizar la cubierta de los muros en cuanto a dilataciones habrá que colocar algún dispositivo para facilitar el libre juego de las dilataciones entre ambos elementos.


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Durante la construcción habrá que evitar los posibles empujes producidos por variaciones de temperatura o sobrecargas accidentales para impedir derrumbamientos.

3.1.6 Juntas

La tendencia actual es a reducir el número de juntas, de todo tipo y en todo tipo de construcción.

En depósitos prismáticos de planta rectangular con dimensiones de hasta 10 x 10 m2 (500 m3 de capacidad si se consideran 5 m de lámina de agua) se puede llegar a diseñar sin juntas, teniendo en cuenta que los muros de recinto trabajan como placas triempotradas. 3.1.6.1. Juntas de hormigonado

Se tendrá en cuenta lo especificado en la EHE-08 y en concreto en el artículo 71.5.4.

La experiencia indica que:

- La disposición de juntas en una pieza de hormigón armado en una zona no sujeta a esfuerzos cortantes importantes, no afecta de forma notable al momento de rotura de la pieza ni a su rigidez.

- Cuando se ejecuta la junta de trabajo perpendicular a la directriz de la pieza, se producen fisuras de flexión, pero de ancho admisible.

- Si la junta está sometida a flexión y corte, el comportamiento de la pieza es similar a una pieza monolítica si la superficie de la junta se ha dejado con rugosidad natural. De lo contrario, la capacidad a cortante de la pieza quedará reducida de manera importante.

En el caso de las juntas de hormigonado en el arranque de los muros desde la cimentación, zonas en las que se concentran en general esfuerzos de flexión y de cortantes importantes, se aconseja que se comprueben siempre a esfuerzo rasante.

Es importante asegurar la adherencia entre el hormigón nuevo y el antiguo. Para ello la EHE-08 indica que se retirará la capa superficial de mortero, dejando los áridos al descubierto y se limpiará la junta de toda suciedad o árido que haya quedado suelto con aspiradoras o chorro de agua.


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Cantidades pequeñas de polvo pueden reducir notablemente la adherencia. Se debe tener en cuenta que el chorro de aire utilizado en piezas horizontales no es correcto, ya que el aire lanza el polvo a la atmósfera, y después de un tiempo puede volver a caer a la junta.

Se recomienda humedecer la superficie del hormigón antiguo y verter el nuevo cuando el antiguo empiece a estar seco.

Para asegurar la impermeabilidad del depósito, las juntas de hormigonado deberán disponer de bandas de estanquidad.

La resistencia de la junta será buena si se realiza una correcta compactación del hormigón más reciente en la zona de la junta, realizando un vibrado y un curado cuidadoso en esa zona.

Un detalle delicado es siempre la unión entre solera y muros. En esta unión puede realizarse un pequeño tacón para que la banda de estanquidad no interfiera con la armadura superior de la losa. Como esto representa un grave problema de ejecución, se pueden utilizar pequeños encofrados a base de chapa desplegada que facilitan la colocación de la banda de estanquidad (ver Fig 6).

Fig 6. Esquema de ejecución de junta de hormigonado con tacón

3.1.6.2. Juntas de dilatación

El hormigón, independientemente de las deformaciones causadas por las cargas directas de trabajo, experimenta cambios volumétricos debidos a acciones de


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tipo indirecto como retracción, cambios térmicos, deformaciones plásticas, etc. Coartar estos movimientos puede producir esfuerzos no deseados en el hormigón, y en caso de tracciones, provocar fisuras. En los depósitos, debido a la agresividad del ambiente, las fisuras en el hormigón son peligrosas vías de penetración de agentes corrosivos.

Las juntas de dilatación permiten solucionar el problema porque facilitan y localizan los movimientos del hormigón, pero deben distribuirse correctamente en el depósito y analizar su influencia en el comportamiento estructural del mismo. Además, por exigencias de funcionalidad, las juntas de dilatación tendrán que ser completamente estancas.

Para estas juntas se utilizan materiales de tipo plástico (PVC, por ejemplo) que tienen un buen comportamiento elástico y admiten grandes deformaciones. No son completamente lisas (presentan irregularidades que mejoran la adherencia con el hormigón). A veces llevan incorporadas unos elementos hidroexpansivos en los extremos que, tras terminarse los efectos del retardador de fraguado incorporado al hormigón, se expanden al entrar el contacto con el agua y sellan la posible fuga.

Fig 7. Ejemplo de colocación de junta de estanquidad y dilatación sujeta mediante grapas metálicas ancladas a la armadura.

La estanquidad de las juntas de dilatación depende fundamentalmente de su colocación, de la firmeza con que se hayan atado a las armaduras circundantes y del vibrado del hormigón que las rodea. Las deficiencias en los anclajes pueden llegar a permitir que se doble o mueva una junta durante el hormigonado, mientras que la falta de vibrado del hormigón conduce a la formación de oquedades alrededor de las juntas. Una buena ejecución evitará problemas en el futuro y reparaciones complicadas.


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El espaciamiento de las juntas de dilatación en la solera y en los muros no será superior a 12 m si es hormigón armado y 5 m si es sin armar. Como norma general no se deben distanciar más de 20 m.

También se deben disponer juntas en los cambios de dirección en planta, y si hay cambio de altura de la pared del depósito, cambio de tipo de suelo o nivel de plano de cimentación. En estos últimos casos, es también recomendado que la junta se extienda al cimiento.

La Fig 8 muestra algunas soluciones comunes para las juntas de dilatación en soleras.

Fig 8. Juntas en la solera

3.1.6.3. Juntas de retracción En el hormigón se distinguen dos fenómenos de retracción:

- Retracción inicial (aparece entre la edad de 1 día a 3 semanas). Surgen una serie de fisuras características en muros y soleras con cierto grosor.

- Retracción del hormigón endurecido. Se debe a la disminución de volumen. Este tipo de movimiento ocasiona fisuras cuando el elemento o la estructura se encuentra coartado en sus movimientos (estructuras hiperestáticas).

El espaciamiento de las juntas de retracción en la solera y en los muros no será superior a 12 m si es hormigón armado y 5 m si es sin armar.

El hormigón de limpieza hace que la cimentación tenga los acortamientos por retracción y contracción térmica coartados.


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Estas juntas, en cualquier caso deberán respetar los requisitos de impermeabilidad disponiendo de bandas de estanquidad.

La Fig 9 muestra un detalle típico de junta de retracción.

Fig 9. Detalle de junta de retracción

3.1.6.4. Juntas entre elementos prefabricados Se tendrá en cuenta lo especificado en el artículo 59 de la EHE-08.

Las juntas constituyen uno de los aspectos más delicados del sistema de prefabricación, ya que condicionan los siguientes aspectos de la obra:

- Estructurales. En el sistema en ménsula la junta no transmite esfuerzos entre paneles (cada uno trabaja con independencia de los aledaños), es siempre necesario establecer algún tipo de conexión mecánica con cierta capacidad.

De no existir tal conexión, cada panel se podría deformar de forma distinta a los aledaños, ya que, aunque sometidos a las mismas cargas, las inevitables diferencias entre los paneles implican diferencias de rigidez y, en consecuencia, de desplazamiento.

Al moverse los paneles se somete al sellante a una deformación que normalmente no será capaz de acomodar. Por todo ello, es habitual que en los lados de los paneles exista, al menos, un machihembrado (junta seca).

En el sistema de placas, como la junta ha de transmitir esfuerzos, se disponen juntas húmedas (se materializan mediante el relleno con mortero) que incorporan un cosido de la armadura según indica la Fig 10.


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Fig 10. Junta húmeda

- Funcionales. Relativos básicamente a la estanquidad. Para mantener las condiciones de estanquidad es necesario disponer en el caso de juntas secas de sellantes específicos. En el caso de juntas húmedas, debe asegurarse que el mortero de relleno sea del tipo de “retracción controlada”, al objeto de evitar que la retracción lo despegue de los paneles.

- Económicos. La preparación de las juntas, alineación de los paneles, enhebrado de las armaduras de conexión y relleno del mortero (en el caso de las juntas secas la disposición del sellante), etc., constituyen uno de los tajos más costosos de una obra prefabricada.

3.2 DEPÓSITOS ELEVADOS

Los depósitos elevados pueden ser:

- Metálicos sobre apoyos de fábrica

- De hormigón armado sobre fábrica

- De hormigón armado sobre estructura armada

- Especiales sobre estructuras urbanas

Los depósitos elevados son generalmente cilíndricos y de un solo compartimento.

Normalmente las torres de agua no tienen más que un piso. Pero pueden tener varios para servir zonas urbanas a diferentes niveles, más o menos alejadas del


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depósito. En este caso, grupos elevadores automáticos permiten regular las alturas en cada cuba según las necesidades del consumo.

Las exigencias cada vez mayores del urbanismo, el crecimiento de las urbes invadiendo los emplazamientos de los depósitos, y sobre todo la necesidad creciente de recurrir a depósitos elevados que proporcionen presión suficiente, obligan a cuidar la silueta de los depósitos, tratándolos como conjuntos artísticos urbanos.

Los componentes más frecuentemente empleados en los depósitos elevados son los siguientes, debiendo cumplir cada uno de ellos lo especificado para los mismos en los apartados 3.2.1 a 3.2.5, respectivamente:

- Soporte

- Vaso

- Solera

- Cubierta

- Juntas

3.2.1 Soporte

3.2.2 Vaso

Los vasos de los depósitos elevados pueden adoptar las siguientes formas, si bien la más frecuente es la cilíndrica:

- Forma esférica

Presenta la menor área de paredes para un volumen determinado y tiene la ventaja de que toda ella está sometida a esfuerzos de compresión y tensión simples, lo cual se refleja en menores espesores. Su mayor desventaja reside en los aspectos constructivos, obligando en depósitos de hormigón a encofrados de costes elevados.

- Forma cilíndrica

Las paredes están sometidas a esfuerzos de tensión simple, con las consiguientes ventajas estructurales, pero con la desventaja del encofrado para depósitos de hormigón.


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- Forma paralelepipédica

Debido a sus formas rectas producen momentos que obligan a espesores y refuerzos mayores. Sin embargo, se reducen considerablemente los costes por encofrado.

Otras formas prismáticas que reducen los momentos por empuje de agua son aquellas que tienden a la forma cilíndrica con bases hexagonales, octogonales, etc.

3.2.3 Solera

La solera que cierra el vaso por la parte inferior, será normalmente plana o esférica.

En depósitos pequeños será suficiente, en la mayoría de los casos, con proyectar la solera plana con el espesor necesario para trabajar como placa de hormigón, o con nervios vigas si es metálico.

Lo más usual, en general, será la forma esférica, con concavidad hacia arriba o hacia abajo.

3.2.4 Cubierta

En general, podrá ser plana, cónica, esférica, tórica o una combinación de ellas.

3.2.5 Juntas

3.3 ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS

Los elementos complementarios más frecuentemente empleados en los depósitos son los siguientes, debiendo cumplir cada uno de ellos lo especificado para los mismos en los apartados 3.3.1 a 3.3.10, respectivamente:

- Cimentación

- Entrada de agua

- Salida de agua

- Aliviaderos

- Desagüe de fondo


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- Aireación e iluminación

- Cámara de llaves

- Drenaje

- Accesos al vaso

- Elementos auxiliares:

Pasamuros

Aislamiento térmico

Aparatos de aforo

Indicadores de nivel

Instalaciones de toma de muestras

Instalaciones eléctricas

Accesos a la parcela

3.3.1 Cimentación

La cimentación se calculará de acuerdo con las características del suelo, los esfuerzos que se producen en el mismo y de forma que no se produzcan asientos. Podrá ser mediante zapatas aisladas o continuas, y en casos, requerir pilotes.

Se deberá tener en cuenta la transmisión de esfuerzos de cimentación al suelo, de forma que no afecte a terrenos colindantes, por las posibles actuaciones sobre ellos y la consiguiente influencia en la cimentación, pudiendo provocar deslizamientos.

En depósitos de pequeño volumen es normal cimentarlos sobre una losa de espesor constante que ocupa toda la planta y en la que se empotran los muros. En depósitos grandes, por el contrario, suele resultar más económico cimentar los muros sobre zapatas corridas, de mayor canto que la solera.

3.3.2 Entrada de agua

Se dispondrá al menos una entrada de agua por cada sector o compartimento en que se divida el depósito.

Como norma general, las conducciones de entrada por gravedad deben desembocar a una cota ligeramente superior a la máxima prevista para el agua dentro del depósito para evitar el retroceso del agua por ellas. En el caso de que la


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conducción sea una tubería, se terminará con un codo que evite la proyección hacia arriba del líquido. En el caso de que la conducción sea un canal, se colocará una estructura adecuada para el vertido.

En caso de impulsión y entrada superior, habitualmente se adosará el tubo de entrada a un pilar o se sujetará al forjado.

Se recomienda disponer un elemento amortiguador en la zona de entrada al depósito, para evitar posibles erosiones de la solera. Este elemento amortiguador podrá consistir en una cubeta, un dado de hormigón o un vertedero (ver Fotografía 5).

Fotografía 5 Vertedero de entrada al depósito desde un canal

Cuando la entrada de agua al depósito se realice por la parte inferior, se deberá colocar en la conducción de entrada una válvula de retención (ver apartado 3.3.2.3) que impida el retroceso del agua por la tubería de entrada, salvo que la tubería de entrada y salida sean la misma. En este caso sería necesario la colocación de ventosas en dicha conducción (ver apartado 3.3.3.2).

La entrada del agua se deberá efectuar lo más alejada posible de la toma o salida, para forzar una circulación continua del agua, impidiendo su estancamiento.

Si fuera conveniente aumentar este movimiento, habría que recurrir a tabiques-guía que obliguen al agua a seguir un camino sinuoso (ver apartado 3.1.3).

Para poder aislar cada sector o compartimento del depósito, realizar derivaciones y conexiones entre sectores y tener un mejor control del llenado del


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mismo se dispondrán válvulas y un medidor de caudales en cada entrada que se instalarán dentro de la cámara de llaves (ver apartado 3.3.7). Asimismo se incorporará una conducción de by-pass para garantizar la continuidad del suministro aunque el depósito quede fuera de servicio.

Fig 11. Esquema de la entrada de agua en un depósito

Con el fin de extraer muestras para realizar análisis de la calidad del agua (ver apartado 7.6), la tubería de entrada de cada compartimento dispondrá de un grifo, que se situará dentro de la cámara de llaves. En el caso de que la entrada de agua se realice a través de un canal, se deberán prever instalaciones de toma de muestras que estarán igualmente situadas en la cámara de llaves.

3.3.2.1. Válvulas de cierre o seccionamiento

En cada entrada de agua al depósito se deberá colocar una válvula de cierre que permita aislar el sector para poder realizar labores de mantenimiento, vaciado y limpieza.

Se recomienda que las válvulas sean de compuerta para diámetros menores o iguales a 250 mm, excepcionalmente 300 mm, y de mariposa para diámetros mayores de 250 mm.


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Fotografía 6 Tubería de entrada de agua al depósito con válvula tipo mariposa

3.3.2.1.1. Válvulas de compuerta

Las válvulas de compuerta deben cumplir con los requisitos de funcionamiento que figuran en la norma UNE-EN 1.074-2.

Están constituidas básicamente por un cuerpo, tapa, obturador, husillo o vástago y mecanismo de maniobra.

El diseño de las válvulas de compuerta debe ser tal que sea posible desmontar y retirar el obturador sin necesidad de separar el cuerpo de la válvula de la tubería. Asimismo, debe ser posible sustituir o reparar los elementos de estanquidad del mecanismo de maniobra estando la conducción en servicio, sin necesidad de desmontar la válvula ni el obturador. La parte inferior del interior del cuerpo, en general, no debe tener acanaladuras, de forma que una vez abierta la válvula no haya obstáculo alguno en la sección de paso del agua, ni huecos donde puedan depositarse sólidos arrastrados por el agua.

La sección de paso debe ser como mínimo el 90% de la correspondiente al DN de la válvula, debiendo mantenerse en la reducción de sección perfiles circulares sin que existan aristas o resaltos.


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La unión de las válvulas se realiza habitualmente mediante bridas, por lo general, intercalando un carrete de anclaje por un lado y un carrete de desmontaje por el otro.

En instalaciones a la intemperie o las que se alojen en cámaras, registros o arquetas suele utilizarse la unión mediante bridas. La unión con bridas es desmontable gracias a los carretes de desmontaje.

Los carretes de desmontaje permiten variar su longitud apretando más o menos los tornillos de que están dotados, de manera que cuando se sustituye una válvula por otra de longitud diferente, el carrete permite acomodar la conducción a la nueva situación.

En relación con los materiales constitutivos de las válvulas de compuerta, en diámetros inferiores a 160 mm podrían ser bien PVC-U o bien materiales metálicos. En diámetros superiores sólo son aceptables válvulas de materiales metálicos.

En el primer caso (válvulas de materiales plásticos) es de aplicación lo indicado en la norma UNE-EN 1.452-4 y en el segundo (válvulas de materiales metálicos) las posibilidades son múltiples.

3.3.2.1.2. Válvulas de mariposa

Las válvulas de mariposa deben cumplir con los requisitos de funcionamiento que figuran en la norma UNE-EN 1.074-2. En el caso de emplear materiales metálicos, además deben ser conformes a lo especificado en la norma UNE-EN 593.

Están constituidas, básicamente, por un cuerpo, un obturador circular (lenteja o mariposa) y un mecanismo de maniobra. El obturador, que puede ser hueco o macizo, debe ser tal que las perturbaciones que produzca en el flujo del agua sean mínimas. Se recomienda que siempre dispongan de un indicador de posición del obturador que permita, en todo momento, conocer la situación del mismo.

El eje de giro puede ser único o constar de dos partes o semiejes y, asimismo, puede ser excéntrico o estar situado en el plano de simetría del obturador. Las maniobras de apertura y cierre se realizan por medio de un mecanismo de desmultiplicación.

Las válvulas deben instalarse con el eje o semiejes en posición horizontal. En el caso de válvulas con dos semiejes, deben montarse de forma que éstos queden aguas arriba en relación a la mariposa.

La unión de las válvulas se realiza, habitualmente, mediante bridas o con tornillos pasantes (unión tipo Wafer o Sandwich). En el caso de unión con bridas, ésta se efectúa por lo general intercalando un carrete de anclaje por un lado y un carrete de


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desmontaje por el otro. Las uniones tipo Wafer ensartan la válvula mediante tornillos pasantes roscados a los tubos contiguos.

Cuando la válvula de mariposa sea de gran diámetro (DN>1.000 mm), se recomienda disponer un by pass que incluya una válvula de compuerta con diámetro aproximado 1/4 del de la válvula de mariposa, el cual estará normalmente abierto y cuya finalidad es la de equilibrar presiones y evitar la cavitación en las operaciones de apertura y cierre de la mariposa.

En relación con los materiales constitutivos de las válvulas de mariposa, en diámetros superiores a 250 mm sólo son aceptables válvulas de materiales metálicos.

El cuerpo de las válvulas debe ser, en general, de fundición dúctil, de acero moldeado o, si así lo acepta el proyecto de la tubería en particular, de fundición gris.

El obturador o lenteja, por su parte, se recomienda sea de acero inoxidable, de acero fundido o de fundición dúctil y los cojinetes sobre los que gira el eje, de bronce o politetrafluoretileno (teflón) sobre base de bronce.

Debe también recordarse que las válvulas de mariposa, aún en su posición de apertura total, siempre producen una pérdida de carga localizada, circunstancia ésta que no sucede con las válvulas de compuerta.

3.3.2.2. Válvulas de control de llenado

Las válvulas de control deben cumplir con los requisitos de funcionamiento que figuran en la norma UNE-EN 1.074-5.

En todos los depósitos que no se alimenten directamente con agua proveniente de un bombeo, y para evitar la pérdida de agua por el aliviadero, los tubos de llegada deberán estar provistos de válvulas automáticas, de boya o flotador u obturadores, que cierren la entrada de agua al quedar lleno el depósito.

En el caso de depósitos elevados deberá combinarse esta misma disposición del flotador con un relé de arranque y otro de parada, a fin de evitar el gasto innecesario de energía cuando se llena.

Las válvulas de boya se colocarán sólo en diámetros iguales o inferiores a 250 mm. Para diámetros superiores se colocarán obturadores sustituyendo a las válvulas de boya.

Las válvulas motorizadas permiten, mediante telemando, regular la entrada de agua en función de la altura de agua en el depósito, para cualquier diámetro.


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3.3.2.3. Válvulas antirretorno o de retención Las válvulas antirretorno deben cumplir con los requisitos de funcionamiento

que figuran en la norma UNE-EN 1.074-3.

Cuando la entrada de agua al depósito se realice por la parte inferior, se deberá colocar en la conducción de entrada una válvula de retención que impida el retroceso del agua por la tubería de entrada, salvo que la tubería de entrada y salida sean la misma. En este caso sería necesario la colocación de ventosas en dicha conducción.

Están constituidas, básicamente, por un cuerpo y un elemento de cierre (clapeta) unidos mediante un eje de giro o de traslación. Estas válvulas admiten diferentes diseños. Por ejemplo, la clapeta, en posición de cierre, podrá quedar en un plano normal o inclinado en relación al eje de la tubería, pudiendo ser la misma de una pieza o partida, o en lugar de este elemento disponer un disco desplazable en un eje centrado con el de la tubería, u otras disposiciones.

El cuerpo de la válvula debe estar dotado de una tapa sujeta con tornillos que permita la sustitución de la clapeta o la reparación de los cojinetes. El eje de giro puede estar situado en la periferia de la clapeta o atravesar ésta. Si el tamaño de la válvula u otras características así lo aconsejan, la válvula debe estar dotada de contrapeso exterior que podrá estar acompañado de amortiguadores.

En general, la unión de las válvulas a la tubería se realiza mediante bridas.

En cuanto a los materiales constitutivos de estas válvulas, en general, el cuerpo de las mismas ha de ser de fundición dúctil, acero moldeado o, si expresamente lo acepta el proyecto de la tubería en particular, de fundición gris. La clapeta se recomienda sea de fundición dúctil o acero inoxidable y los cojinetes del eje de giro de bronce.

3.3.3 Salida de agua

Se dispondrá al menos una salida de agua por cada sector o compartimento en que se divida el depósito.

La salida de agua del depósito se hará mediante un tubo embebido bien en la solera, bien en el muro de recinto provisto de un filtro-colador. La superficie total de los agujeros del colador debería estar comprendida entre 1,5 y 2,0 veces la sección del tubo, lo que se puede conseguir mediante una campana en el extremo del tubo o una corona de radio superior al del tubo (ver Fotografía 7).


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Fotografía 7 Ejemplo de filtro-colador de una toma de agua

El filtro-colador podrá consistir simplemente en una malla de acero galvanizado tipo trámex, de un tamaño de lado de celda de unos 2 ó 3 cm. La colocación del filtro-colador será especialmente importante en el caso de un posterior bombeo, para evitar la entrada de cualquier objeto que pudiera atascar las bombas.

La conducción de salida deberá situarse a una cierta altura sobre la solera del depósito (aproximadamente de 20 a 30 cm), para evitar que entren sedimentos, en el caso de que haya posibilidad de los mismos y si no existe filtrado previo.

Un problema que plantea la anterior disposición de la conducción de salida es que un volumen de agua importante queda constantemente sin utilizar. Esto puede evitarse fácilmente efectuando la toma con las disposiciones de la Fig 12.

Es interesante que la conducción de salida y del desagüe de fondo se intercomuniquen posteriormente para permitir el aprovechamiento del volumen de agua situado por debajo de la primera, caso de no encontrarse en el punto más bajo del depósito. Asimismo es conveniente que la salida esté formada por dos tuberías, de manera que si una de ellas sufre una avería la otra pueda ser empleada.

Con el fin de extraer muestras para realizar análisis de la calidad del agua (ver apartado 7.6), la tubería de salida de cada compartimento dispondrá de un grifo, que se situará dentro de la cámara de llaves.


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Fig 12. Disposiciones de la conducción de salida con rebajes

3.3.3.1. Válvulas de cierre

En la salida del agua del depósito hacia la tubería de distribución e inmediatamente después del pasamuros, sin piezas intermedias, se colocarán válvulas de cierre para poder aislar dicha tubería.


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Las válvulas de cierre se recomiendan de compuerta para diámetros menores o iguales a 250 mm, excepcionalmente 300 mm y de mariposa para diámetros mayores de 250 mm.

Las características de las válvulas de compuerta y de mariposa serán las indicadas en los apartados 3.3.2.1.1 y 3.3.2.1.2, respectivamente.

Fig 13. Ejemplo de salida de agua de un depósito

3.3.3.2. Ventosas

Las válvulas de expulsión y/o admisión de aire deben cumplir con los requisitos de funcionamiento que figuran en la norma UNE-EN 1.074-4.

En la salida de agua del depósito se colocarán ventosas cuyo diámetro mínimo será de 80 mm y se calcularán con amplitud en función de la sección de la tubería.

Las ventosas se situarán después de la válvula de cierre.

Están constituidas, básicamente, por un cuerpo, flotadores esféricos o cilíndricos y, algunas veces, por un juego de palancas, sobre las que actúa el flotador, las cuales accionan las válvulas de cierre de los orificios de entrada y salida del aire.


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Las ventosas admiten diferentes diseños, fijándose sus dimensiones de forma que se garantice su resistencia, y justificándose, con los cálculos y ensayos oportunos, el diseño adoptado, así como los materiales constitutivos de estas válvulas. Debe tenerse en cuenta en el diseño que el golpe de ariete que se produce al cerrarse automáticamente la ventosa debe limitarse, disponiendo a tal efecto orificios y toberas de salida de aire proporcionados a tal fin.

Las válvulas de admisión de aire deben tener las dimensiones suficientes para introducir el caudal de aire que requiera la tubería al menos en las operaciones de vaciado. Especial atención hay que prestar al dimensionamiento de estas válvulas de admisión en el caso de tuberías flexibles.

Las ventosas de admisión de aire tienen finalidades y características completamente diferentes a las de expulsión de aire.

Las primeras tratan de evitar el aplastamiento de la tubería por la presión atmosférica exterior cuando la tubería se vacía. Las segundas (también conocidas como purgadores) tratan de eliminar lentamente el aire evitando el golpe de ariete que se produce por parada brusca de la columna líquida.

Para cada tipo de válvula resulta necesario conocer la curva de capacidades de aireación correspondientes a cada diámetro y orificio de admisión/expulsión de aire, al objeto de poder seleccionar la válvula a emplear en cada caso.

La conexión de la ventosa a la tubería se realiza, en general, mediante bridas. Se recomienda instalar junto a las ventosas una pequeña válvula de compuerta, de bola o de asiento, que permita desmontar la ventosa para su reparación o sustitución, cuando la propia ventosa, en su interior, no disponga de una válvula de obturación destinada a tal fin.

En cuanto a los materiales constitutivos de las ventosas, el cuerpo de las mismas ha de ser de fundición dúctil o, si así lo acepta el proyecto en particular de la tubería, de fundición gris; en las ventosas de cilindro debe ser de acero inoxidable. El cierre de la salida de aire se realiza por contacto de dos materiales, de los cuales uno debe ser acero inoxidable, y el otro un material elastomérico. También pueden utilizarse otros tipos de asiento tales como elastómero-latón estirado, elastómero-bronce o elastómero-elastómero. Los flotadores, si actúan como obturadores, deben ser de acero revestidos de material elastomérico y en caso contrario de acero inoxidable, pudiendo disponerse libres, articulados o guiados. Las palancas, en caso de existir, se recomienda que sean de bronce o acero inoxidable.


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3.3.4 Aliviaderos Los aliviaderos en los depósitos se disponen para eliminar el exceso de agua

que llega a los mismos. Pueden ser de dos tipos: de labio y de tubo.

Se llaman de labio aquellos que se colocan en los muros de los depósitos. Actúan como aliviaderos corrientes de pared gruesa sin velocidad inicial.

Estos aliviaderos podrán ser sencillos, es decir, ejecutados en el muro de recinto de cada depósito, o dobles, contenidos en el muro divisorio del depósito, y sirviendo a la vez a los dos compartimentos que éste crea.

Fotografía 8 Aliviaderos de labio

Los aliviaderos de tubo constan del número de tuberías (normalmente de materiales plásticos, metálicas o de hormigón) que se precisen embebidas en los muros del depósito.

El agua que pasa por los aliviaderos se recogerá, mediante el oportuno abocinamiento en caso necesario, en las tuberías que se conectan con las de desagüe en la cámara de llaves, aguas abajo de la válvula de cierre. En estas tuberías de aliviaderos no se precisa llave alguna, pues la salida ha de estar siempre libre (ver Fig 14).

Los aliviaderos se colocarán de forma que la toma se encuentre a la altura del nivel máximo que pueda alcanzar el agua en el depósito. Si se trata de un tubo, deberá ir provisto de rejilla inoxidable que impida la entrada de elementos extraños en el depósito.


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El aliviadero de cada compartimento tendrá las dimensiones adecuadas para permitir el libre escape del exceso de agua y normalmente permitirá la evacuación del máximo caudal entrante que pueda llegar al depósito, aunque se recomienda que se calculen para que sean capaces de evacuar el doble del caudal que llega por la conducción de entrada con el compartimento lleno.

3.3.5 Desagüe de fondo

Los desagües de fondo son bocas de toma colocadas en el punto más bajo de la solera, hacia las que han de confluir todas las pendientes de la misma.

Han de estar dotados de una rejilla o chapa perforada que evite la obstrucción y con un diseño que impida el retroceso. Su material será inoxidable.

De esas bocas partirán las tuberías que, al abrir la válvula correspondiente, habrán de dar salida al agua y arrastres que se originen.

Estos desagües deberán verter a la red de saneamiento si el depósito está emplazado en un casco urbano, o en un curso de agua o arroyo próximo en caso contrario, teniendo en cuenta la normativa vigente en cada caso. Si el vertido se realiza a la red de saneamiento, nunca deberá conectarse directamente, sino a través de una arqueta sifónica que impida una línea de comunicación directa entre depósito y la red de alcantarillado, vertiendo en ella a una altura mínima de 80 cm por encima del nivel máximo del agua, protegida la boca con rejilla inoxidable. En el caso de que la red de saneamiento sea separativa, los desagües se deberán conectar a la red de pluviales.

Fig 14. Desagüe de fondo

El diámetro de los desagües de fondo se calculará considerando los siguientes factores: la capacidad del depósito, el tiempo en el que se desea vaciar el depósito y


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la capacidad de evacuación del medio receptor. Unos valores aproximados pueden ser los indicados en la Tabla 1.

Tabla 1 Diámetros de los desagües de fondo en función de la capacidad del depósito

Volumen Diámetro < 5.000 m3 200 mm > 5.000 m3 300 mm

Como mínimo se recomienda que el diámetro de la tubería de desagüe sea de

150 mm.

Si la velocidad del agua en la tubería de desagüe es alta puede ser necesario tomar precauciones en el punto de vertido para evitar erosiones incontroladas.

En el desagüe de fondo se dispondrá una válvula de cierre de diámetro igual a la tubería de desagüe. Dicha válvula se colocará inmediatamente después del pasamuros, recomendando válvula de compuerta para diámetros iguales o menores de 250 mm, excepcionalmente 300 mm y de mariposa para diámetros mayores de 250 mm (ver apartados 3.3.2.1.1 y 3.3.2.1.2).

3.3.6 Aireación e iluminación

Cuando el nivel de agua en un depósito varía, éste aspira o expulsa aire, dependiendo del sentido del movimiento. Además, el fuerte ambiente de cloro que se da en el interior de un depósito también exige una adecuada aireación o ventilación.

En el caso de depósitos pequeños, para la entrada o salida de aire y para tener en cuenta las evaporaciones de gas cloro, se pueden disponer en la parte superior de los muros de cerramiento, agujeros de aireación a base de tubos (PVC, por ejemplo) de hasta 200 mm de diámetro, separados cada 2 m y pintados de negro interiormente, con rejilla de material inoxidable, de forma que no entre luz al interior del depósito (ver Fig 15).

Lo esencial de estos respiraderos es que, teniendo sección pequeña, permitan el paso del aire pero sin que sea posible la entrada de polvo, impurezas, agua externa, insectos, etc. Y sobre todo, que no sea fácil arrojar nada desde el exterior.


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Fig 15. Elemento de aireación

En depósitos de tamaño mayor, para permitir la ventilación natural se podrán disponer ventanas inoxidables rectangulares de dimensiones 40 x 30 cm aproximadamente y separadas unos 4 m, centradas en cada módulo del muro, excepto en los de las esquinas, en los que se dispondrán dos ventanas, una centrada y otra a unos 30 cm del borde, o bien disponer una ventilación lateral en la coronación del muro mediante rejillas continuas, aprovechando el hueco que quede entre los muros y la cubierta.

Fotografía 9 Rejillas de ventilación

También se pueden disponer en la cubierta del depósito chimeneas de ventilación construidas de manera que no puedan llegar a aquel cuerpos extraños. A tal efecto, se pueden dotar de un sombrerete protector y de una rejilla de malla espesa, o bien utilizar tubos en U invertida, protegidos también con rejillas o telas metálicas, separados de la cubierta del depósito no menos de 30 cm (ver Fig 16).


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Fig 16. Tubo en U en la cubierta de un depósito

Sólo en el caso de que la ventilación natural no sea posible, se recurrirá a una ventilación forzada.

A fin de que no caigan al agua las impurezas que excepcionalmente entren en el respiradero, éste debería disponerse según se indica en la Fig 17.

Para que la renovación del aire sea lo más completa posible, conviene que la distancia del nivel máximo del agua a la parte inferior de la cubierta sea la menor posible pero no inferior a 50 cm para evitar los efectos de la posible alta concentración de cloro.

Fig 17. Esquema de aireación de un depósito

La iluminación natural debe eliminarse totalmente en el interior del depósito ya que el exceso de luz puede contribuir al desarrollo de algas con el consiguiente empeoramiento de la calidad del agua. Para evitar tener que recurrir a iluminación artificial o para minimizarla en las labores de limpieza o mantenimiento, se pueden dejar unos huecos en la cubierta, de forma que estén normalmente cerrados excepto cuando sea necesario tener luz natural.


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3.3.7 Cámara de llaves Los depósitos tendrán en una cámara denominada de llaves, siempre que sea

posible y la topografía local lo permita, todos los elementos de entrada y salida de agua, desagüe, válvulas y piezas especiales que se precisen para los respectivos enlaces, aparatos de medición, elementos de cloración, aparatos de control de calidad, tomas eléctricas, arquetas de recogida de filtraciones, elementos de limpieza, etc.

Se dispondrán las válvulas y tuberías de forma que puedan comunicarse directamente la conducción de entrada del depósito y la de distribución, a fin de poder dejar fuera de servicio el depósito si fuera preciso, es decir, funcionando en by-pass.

Los proyectos de estas cámaras deberán hacerse previendo las uniones de forma que se reduzcan al mínimo las válvulas y piezas de enlace, y si es posible, evitando las piezas de reducción.

Las tuberías deberán colocarse, entre sí y con respecto a las paredes y el fondo de la cámara, a distancias tales que permitan la montura y sustitución sin grandes dificultades y con espacio suficiente para el movimiento de útiles y herramientas, así como para el cambio de cada una de las válvulas sin aislar las demás tuberías.

Las cámaras de llaves se suelen adosar al perímetro externo en coincidencia con los muros divisorios para el mejor aprovechamiento de llaves y desagües. Incluso pueden diseñarse solidarias a nivel estructural con el depósito.

Cuando se construyan depósitos destinados a ser ampliados posteriormente con otros adyacentes, tendrá que preverse en la cámara de llaves lo necesario para el servicio de ampliación, de forma que sea factible con el mínimo número de modificaciones de la misma.

Para evitar la condensación en la cámara de llaves, las paredes exteriores deberán estar recubiertas de placas de aislamiento térmico inorgánicas y estancas al vapor, de forma que la temperatura de las paredes del interior no descienda por debajo del punto de rocío de la atmósfera.

Las puertas deberán estar aisladas térmicamente. No debe ser utilizado ningún material de aislamiento de tipo orgánico. En caso de que el acceso se haga a través de una tapa, ésta estará también dotada de cerradura de seguridad.

Las puertas exteriores deberán ser sólidas, estancas a las impurezas, insensibles a los efectos de la intemperie y del agua de condensación, de material inoxidable y disponer de cierre de seguridad. Deberán abrirse hacia el exterior y sus medidas adaptadas a los elementos más grandes de las conducciones a instalar.


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En depósitos enterrados la entrada a la cámara de llaves se hará bien al aire libre, bien a través de una caseta.

Las dimensiones de las puertas interiores deberán ser determinadas en función de las exigencias de montaje.

Se deberá dotar a la cámara de llaves de iluminación natural, si es posible, o iluminación artificial en caso contrario, así como instalar puentes-grúa que faciliten el montaje y desmontaje de las piezas. Las ventanas para la iluminación natural no serán accesibles y se dotarán de enrejado o mallado de seguridad.

Toda cámara de llaves deberá disponer de un desagüe mediante pendientes en el suelo, que confluyan en un tubo de salida que a su vez vierta a alguna arqueta exterior. El diámetro mínimo del tubo de salida será de 200 mm.

3.3.8 Drenaje

El agua de lluvia, así como el agua de filtración del depósito deben ser evacuadas convenientemente.

3.3.8.1. Drenaje en solera

Los drenajes son indispensables para anular los efectos de la presión bajo la solera cuando el depósito está vacío y para controlar la estanquidad.

Para evitar el empuje del terreno debido al nivel freático cuando el depósito esté vacío y para el control de filtraciones, hay que colocar bajo la solera un lecho de hormigón drenante o una capa de grava de 0,20 a 0,50 m de espesor y dotarla de drenes de 150 mm de diámetro mínimo espaciados unos 4 m y con pendiente hacia los muros exteriores, por fuera de los cuales se recogerán el agua en unas arquetas que sirvan para el control de filtraciones.

Asimismo, habrá que disponer tubos drenantes debajo de todas las juntas de la solera.

Deberá disponerse una arqueta de recogida por cada dren que se coloque para, en caso de detectarse filtraciones, localizar los puntos de fuga, sobre todo en el caso de tubos drenantes bajo juntas.

En presencia de materiales finos habrá que estudiar la necesidad de colocar geotextiles entre el terreno y la grava u hormigón poroso y/o alrededor del tubo drenante.


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3.3.8.2. Drenaje en cubierta En la cubierta, en caso de existir capa de tierra, habrá que disponer un sistema

de drenaje mediante tubos de 60 mm de diámetro y pendientes del 1 al 2 % situados cada 2 m, para evitar el almacenamiento del agua de lluvia y que ésta pase al depósito a través de las grietas que pudieran producirse.

Estos tubos verterán en un tubo de recogida que a su vez conducirá el agua hasta una arqueta cercana.

En el caso de que no exista capa de tierra en la cubierta, bastará con dar una pendiente del 1 al 2% a la misma, recogiendo el agua en el punto más bajo mediante una conducción que vierta a una arqueta cercana.

3.3.9 Accesos al vaso

Se podrá acceder al vaso desde la cámara de llaves, desde el exterior o desde la cubierta (preferentemente en depósitos pequeños).

Habrá que tener en cuenta la maniobrabilidad de los aparatos que se utilizarán para la limpieza y el mantenimiento, en el momento de la construcción de los accesos. Si el depósito tiene dimensiones grandes, puede ser recomendable facilitar la limpieza y mantenimiento de su interior mediante accesos holgados, como rampas de descenso capaces de resistir el peso de un vehículo.

Fotografía 10 Rampas de acceso a los compartimentos del depósito y arranque del muro divisorio. Detalle de la barandilla lateral de protección

En depósitos superficiales y en el caso de no acceder a través de la cámara de llaves, se dispondrá una tapa inoxidable con cerradura, en la cubierta del vaso, que dé acceso a una escalera o rampa para el acceso al interior del depósito.


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Fotografía 11 Acceso al vaso mediante tapa de acero inoxidable

El acceso a la cubierta por el exterior del depósito será también a través de escalera con barandilla de material inoxidable y si su altura es superior a los 3 m y vertical, con protección contra caídas (tubo de hombre). Para evitar el acceso a personas no autorizadas, es aconsejable disponer algún dispositivo de bloqueo de la escalera o de recogida de la misma, hasta una altura de 2 m.

Fotografía 12 Escalera de acceso con barandilla de material inoxidable

También se dispondrán accesos en la cubierta con tapa inoxidable con cerradura con su correspondiente escalera en las zonas de boyas y de desagües de fondo.


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Las dimensiones de las tapas serán como mínimo de 60 cm de diámetro o de 60 x 60 cm.

El sistema de cierre de las tapas podrá ser mediante bisagras a un lado o mediante un sistema de guías de forma que sean correderas. Con este último sistema, si existe espacio suficiente, se pueden evitar posibles accidentes por caída accidental de la tapa (aplastamientos de extremidades, golpes en la cabeza, etc.)

En caso de depósitos elevados, el acceso a la parte superior del vaso se puede conseguir mediante escalerillas exteriores que deberán contar con las medidas de protección necesarias, o por dentro a través de escaleras verticales dentro de tubos de hombre que perforan el fondo del vaso y superan el nivel máximo.

Fotografía 13 Depósito elevado


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Cuando el soporte del vaso sea tubular, la escalera de acceso podrá quedar en su interior, ganándose en protección y en estética. En este caso será necesario un acceso al interior del soporte a la altura del suelo. La amplitud de esta abertura deberá ser un compromiso entre la disminución de resistencias de la sección y la conveniencia de una mayor dimensión para pasar determinadas piezas como pueden ser válvulas, tubos, tramos de escalera, etc.

Las aberturas de acceso constituyen normalmente un problema estructural importante, ya que interrumpen el flujo de esfuerzos del elemento en el que se practican. Las dimensiones habituales (900 x 600 mm, conforme a la BS 8.007, suponen aberturas de entidad suficiente como para requerir el detallado de refuerzos locales de ejecución compleja).

Se recomienda el uso de escaleras de hormigón o de material inoxidable. Sólo se podrán utilizar escaleras portátiles para los depósitos con poca profundidad.

Si por razones técnicas o bien de espacio las escaleras de acceso deben estar ancladas en sentido vertical, en los muros se colocarán barandillas de protección. No es aconsejable montar pates en el muro. Las huellas de las escaleras deberán tener una ligera pendiente negativa y antideslizante.

3.3.10 Elementos auxiliares

3.3.10.1. Pasamuros

Aunque desde el punto de vista estructural las aberturas destinadas al paso de conducciones, instalaciones, ventilación, etc. no son importantes, desde el punto de vista práctico representan un problema de relativa importancia, debido a los problemas de estanquidad que conllevan.

Por ello, en los pasos de conducciones a través de los muros del depósito se deben colocar unos pasamuros que cumplan las siguientes características:

- Impermeabilidad de la unión. - Ser lo más cortos posibles, pero permitir el posterior trabajo de unión con las

conducciones. - Terminar en bridas o con posibilidad de soldar cabos cortos embridados.

3.3.10.2. Aislamiento térmico

El agua acumulada en los depósitos debe ser protegida tanto contra el recalentamiento como contra el hielo. Igualmente, en la cámara de llaves y en las


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partes accesibles de los depósitos de agua, se debe evitar la formación de condensación.

El aislamiento térmico debe ser suficiente para que la temperatura del agua en el interior del depósito no varíe en más de 1 ºC.

En depósitos superficiales o semienterrados y en caso de condiciones meteorológicas extremas, para evitar los efectos debidos a las variaciones de temperatura se recomienda colocar sobre la cubierta una capa de tierra o grava de aproximadamente 40 cm de espesor, al mismo tiempo que se protegen las paredes con terraplenes (ver apartado 3.1.1).

En depósitos elevados el aislamiento se puede conseguir mediante una cámara de aire que rodee el depósito.

Para evitar la condensación en la cámara de llaves, las paredes exteriores deberán estar recubiertas de placas de aislamiento térmico inorgánicas y estancas al vapor, de forma que la temperatura de las paredes del interior no descienda por debajo del punto de rocío de la atmósfera.

3.3.10.3. Aparatos de aforo

Los aparatos de aforo tienen por finalidad llevar un control de los caudales entrantes y salientes, lo que permite prever y planificar la evolución del servicio, así como detectar fugas importantes.

Fotografía 14 Aparato de aforo instalado en una tubería


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El aparato de aforo o contador debe colocarse en la tubería de llegada del agua y en la tubería de salida, para poder detectar posibles fugas.

Los tipos de contadores más empleados son los de velocidad, electro-magnéticos y ultrasónicos.

Si la entrada de agua se realiza en lámina libre, el contador de llegada puede sustituirse por un vertedero con limnígrafo registrador o un medidor tipo Parshall o similar.

3.3.10.4. Indicadores de nivel

Los indicadores de nivel, indispensables para conocer el volumen de agua en todo momento, deberán medir también, en caso de elevaciones de agua, los puntos de máximo y mínimo nivel recomendables para que se puedan maniobrar oportunamente las bombas.

Podrán utilizarse, como norma general, los siguientes tipos de indicadores de nivel, que deberán ir instalados en puntos donde no haya oscilación de la lámina libre o en los que se tomen las medidas adecuadas para evitarlo:

- A base de un simple flotador, una transmisión por cable y un indicador que señale el nivel en una escala graduada colocada en la cámara de llaves.

- Dotados de trasmisiones eléctricas para que las indicaciones de nivel sean registradas en el lugar que convenga.

- De tipo hidráulico, que pueden colocarse lateralmente al depósito y dar directamente las alturas de agua.

3.3.10.5. Instalaciones de toma de muestras

Con el fin de extraer muestras para realizar análisis de la calidad del agua (ver apartado 7.6), las tuberías de entrada y salida de cada compartimento dispondrán de unos grifos, que se situarán dentro de la cámara de llaves. En el caso de que la entrada de agua se realice a través de un canal, se deberán prever instalaciones de toma de muestras que estarán igualmente situadas en la cámara de llaves.


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3.3.10.6. Instalaciones eléctricas Las instalaciones eléctricas se realizarán de acuerdo con lo que se establece en

el Reglamento electrotécnico para Baja Tensión para locales húmedos y mojados, incluyendo iluminación adecuada y tomas de corriente.

Se deberá proporcionar energía permanente y de emergencia.

3.3.10.7. Accesos a la parcela

La parcela será tal que permita el acceso al depósito a través de un camino con posibilidad de aparcamiento y media vuelta.

El vallado de la parcela dispondrá de una puerta de acceso con cerradura capaz de permitir la entrada de vehículos de grandes dimensiones, siendo como mínimo de 4 m de anchura. Dicho vallado se construirá con murete de obra de fábrica de 0,60 m de altura sobre el que se montarán postes y cerramientos, que reúnan condiciones de seguridad adecuadas, de altura variable según la orografía del terreno, pero garantizando en cualquier caso una altura mínima total de 2,20 m.

Fotografía 15 Valla de cerramiento y acceso a un depósito semienterrado

En las zonas donde no se pueda efectuar la construcción del citado murete, se colocarán macizos de hormigón con postes anclados para la posterior colocación del cerramiento.

Donde se produzcan ángulos, se podrán colocar postes de ángulo con sus correspondientes tornapuntas, a fin de evitar deformaciones y arranques tanto de los mismos como del cerramiento. La distancia entre postes se asignará según la altura del citado cerramiento.


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En los depósitos con grupo de elevación se instalará un sistema de alarma conectado con el centro de control de la red.

3.3.11 Elementos complementarios en depósitos elevados

Los depósitos elevados presentan los mismos elementos complementarios que los de otras tipologías, adaptados a sus especiales características y con la disposición que se muestra en la figura siguiente:

Fig 18. Esquema de un depósito elevado

3.4 IMPERMEABILIZACIÓN Los depósitos de un sistema de distribución de agua deben ser totalmente

impermeables respecto al exterior, de forma que se impida cualquier contaminación por aguas superficiales o subterráneas.


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La impermeabilidad respecto al agua contenida en el interior del depósito no es tan grave y se limita a un problema de funcionalidad.

3.4.1 Vaso y solera

En el caso de depósitos de hormigón armado, la estanquidad se puede conseguir por alguno de los siguientes medios:

- Mediante las propias paredes del vaso, de manera natural por la estructura misma

- Mediante el tratamiento superficial de la masa de hormigón

- Mediante la disposición de revestimientos impermeables adheridos

- Mediante membranas bituminosas

En lo que sigue se describe brevemente cada caso.

Mediante las propias paredes del vaso

Constituye la primera y fundamental barrera al paso del agua. Se trata también de la más eficaz en la práctica. Requiere un proyecto y ejecución cuidados, dirigidos a minimizar los efectos de la fisuración. Para ello se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones:

- Se evitarán en lo posible los encuentros de superficies en ángulo, los huecos rectangulares con esquinas y, en general, todas las formas que supongan un efecto de concentración de tensiones que derive en la formación de fisuras. Con carácter general, en todos los planos en los que se produzca tal efecto se dispondrá armadura de cosido destinada a controlar la abertura de la posible fisura. Para evitar las aristas vivas conviene redondear todos los encuentros haciendo medias cañas con un radio mínimo de 10 cm (ver Fotografía 16).

- Se dispondrán las cuantías mínimas necesarias, conforme al apartado 4.6.2.2, y mediante barras del menor diámetro y separación compatibles con la correcta puesta en obra del hormigón.

- Se cuidará el detalle de las zonas de mayor densidad de armado, atendiendo a la separación mínima entre barras de forma que se evite el cribado de la masa, que podría derivar en la formación de coqueras.


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Fotografía 16 Detalles de los encuentros redondeados en el interior de un de pósito

- Se cuidarán los recubrimientos, tanto en su especificación como en su ejecución, para lo que será necesaria la utilización de separadores a las distancias adecuadas.

- Se especificarán los hormigones de forma que se minimice el valor total de la retracción. En el caso de geometrías complejas, ello puede exigir el uso de aditivos (plastificantes, fundamentalmente) que permitan reducir la relación agua-cemento manteniendo la docilidad.

- Se vigilará especialmente el curado de cada elemento.

Mediante el tratamiento superficial de la masa de hormigón

Consiste el la aplicación superficial de productos líquidos cuya penetración en la masa depende de la naturaleza de los propios productos, de la porosidad del hormigón, etc.

Estos productos reaccionan con los componentes del hormigón formando cristales insolubles que saturan los capilares de la estructura.

Pueden ser útiles para evitar la penetración parcial de aguas agresivas (que, en todo caso serían las del exterior del depósito, ya que las del interior nunca deberían serlo) hacia el interior de las paredes, con el consiguiente problema de durabilidad si alcanzan las armaduras. No obstante, en lo que se refiere a la estanquidad del depósito su eficacia es dudosa, ya que no pueden sellar más que las fisuras de menor tamaño, las cuales probablemente se sellarían con el simple paso del agua.

Los productos se aplican con brocha o mediante cualquier sistema de proyección, siempre conforme a las instrucciones del fabricante. Pueden requerir la


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aplicación de varias capas, lo que se tendrá que considerar en la programación del trabajo ya que dilata los plazos de ejecución por la necesidad de establecer tiempos de espera para el correcto secado de cada capa. Además, han de aplicarse en condiciones adecuadas de ventilación.

Mediante la disposición de revestimientos impermeables adheridos

Consisten básicamente en la colocación de morteros adheridos a la superficie de hormigón de los siguientes tipos:

- Morteros hidráulicos. Normalmente se trata de morteros preparados comerciales, que pueden incluir componentes hidrófugos. Se aplican en capas (salvo en el caso de los espesores mínimos, que para algunos productos pueden ser del orden de 1 mm) y previa preparación de la superficie de hormigón. Para espesores superiores a 25 mm no es normal el uso de morteros preparados, utilizándose en su lugar morteros convencionales mezclados in situ.

Las capas de mortero carecen de la flexibilidad necesaria para acomodar la abertura de las fisuras existentes o las de nueva creación. No se deberían, por tanto, aplicar hasta que el hormigón haya desarrollado la mayor parte de la retracción (ante la posibilidad de que surjan nuevas fisuras) ni antes del tratamiento de las fisuras existentes. En este caso es frecuente la aplicación de bandas de rotura de adherencia sobre la fisura.

En ocasiones, especialmente cuando se aplican capas de gran espesor, el fabricante recomienda el armado mediante mallas metálicas o de plástico.

- Morteros sintéticos. Morteros preparados formados a base de resinas (poliéster, epoxy, vinilo, etc.) que normalmente se presentan separados en dos componentes que se mezclan en el momento en que se aplican y que se disponen en capas de espesor reducido (de 0,5 a 5 mm).

Para asegurar una correcta adherencia es necesario que las superficies se encuentren secas (condición innecesaria en el caso de los morteros hidráulicos o los tratamientos superficiales), lo que puede constituir un inconveniente grave.

Mediante membranas bituminosas

Que pueden adherirse a la estructura o ser totalmente independientes. Constituye el sistema más adecuado a los casos en que existe una fisuración previa


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de importancia. Constituye la solución más utilizada para la impermeabilización de las paredes exteriores de los depósitos enterrados.

3.4.2 Cubierta

Exteriormente, las cubiertas planas han de tener una pendiente del 1 al 2 % para dar salida al agua, y estar dotadas de dos capas de mortero de cemento, con lámina intermedia impermeable.

Ha de tenerse siempre en cuenta (ver Fig 19) que tal pendiente corresponde al valor mínimo real, diferente al nominal. Es necesario asegurar que, bajo la combinación cuasi-permanente de cargas, la flecha total a tiempo infinito no anula la pendiente ya que ello podría derivar en encharcamientos que siempre resultan inconvenientes y, en ocasiones, incluso peligrosos. Algunas normas prescriben la consideración de estos efectos cuando las pendientes nominales son inferiores al 3%. En tal caso sería necesario considerar las posibles cargas debidas a la acumulación de agua en un proceso iterativo de cálculo. En el caso de las cubiertas basadas en elementos prefabricados pretensados es normal que la propia contraflecha del elemento baste para asegurar el mantenimiento de la pendiente, pero ello no exime de su comprobación.

Fig 19. Diferencia entre pendiente real y nominal


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Ejem

plo

1 Un ejemplo de impermeabilización podría ser el conjunto formado por

una capa de mortero de regularización de 2 a 3 cm de espesor, geotextil, lámina impermeable soldada, geotextil, otra capa de mortero de grosor similar a la primera y una capa de gravas de 5 a 10 cm. En cualquier caso, es fundamental una buena ejecución de los detalles constructivos de la impermeabilización en los remates, entregas a canaletas, etc.

Interiormente se recomienda dejar el acabado en hormigón bruto o aplicar los mismos tratamientos utilizados para el vaso y la solera (ver apartado 0), en capas más delgadas.

DISEÑO

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4 DISEÑO

4.1 REQUISITOS GENERALES Los factores a considerar en el diseño de los depósitos serán, en general, los

siguientes:

- La seguridad del abastecimiento y de la calidad del agua

Los depósitos deberán diseñarse, construirse y explotarse para prevenir la contaminación u otros cambios químicos, físicos o biológicos, que sean perjudiciales para la calidad del agua.

- El coste global de la construcción, explotación y mantenimiento

- La integración en el sistema de abastecimiento de agua

- El planeamiento de la ciudad y el paisaje

4.2 EMPLAZAMIENTO

La elección del emplazamiento más adecuado para un depósito de distribución se obtiene tras la consideración de un conjunto de factores que muy a menudo son contrapuestos entre sí. Estos factores son, entre otros, los siguientes:

- Es preferible que la alimentación del depósito se efectúe por gravedad, dada su mayor economía. Esta condición puede cumplirse sólo en ocasiones y en terrenos accidentados, pues en terrenos llanos es necesario recurrir al bombeo.

- El depósito deberá estar lo suficientemente elevado como para asegurar en todo momento y en todos los puntos de la red presión suficiente teniendo en cuenta las pérdidas de carga. Además, se deberá buscar la máxima uniformidad de presiones en toda la zona abastecida.


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Es conveniente elevar el depósito algo por encima de la cota estrictamente necesaria, para prever tanto incrementos de consumo como estrechamientos, por incrustación de las canalizaciones.

- La cimentación debe estar perfectamente adaptada al terreno sobre el que se asienta, por lo que será necesario tener en cuenta tanto la geomorfología como las características geotécnicas del suelo. Una condición fundamental del depósito es la estanquidad, por lo que cualquier fisura provocada en los cimientos constituye un problema que debe evitarse. Este factor puede hacer que se deseche una zona por exigir una cimentación cuyo sobrecoste sea demasiado elevado.

- En el caso de un depósito único el mejor emplazamiento será aquel que reduce al mínimo la longitud de la red.

- Hay que considerar el entorno del depósito y valorar el impacto ambiental que pueda producir.

- Todo depósito deberá situarse por encima del nivel del alcantarillado, estando siempre tapado y dotado de un desagüe que permita su vaciado total, limpieza y desinfección (artículo 11.1 RD 140/2003).

4.2.1 Datos topográficos

Al elegir el punto en el que debe ubicarse un depósito es preciso atender a que la red de distribución sea lo más económica posible y a la obtención de la máxima uniformidad de presiones en toda la zona abastecida, lo que se conseguirá si se sitúa el depósito en el baricentro de la misma. En el caso de que las circunstancias locales impidan que se cumpla este requisito se elegirá la elevación del terreno más próxima a dicho punto de los que rodean la población.

La cota del depósito dependerá de si es alimentador o de equilibrio.

En los depósitos alimentadores se puede establecer una cota mínima y otra máxima para su ubicación:

- El límite mínimo viene fijado por la necesidad de que con diámetros de tubería a emplear en la red se consigan cargas mínimas en la población del orden de 0,3 a 0,4 MPa (15 a 40 m, con un mínimo sobre la cubierta del edificio a abastecer en la posición más desfavorable de 5 m. En el caso de poblaciones llanas y de construcciones bajas, la altura de los depósitos sobre el centro de la misma puede fijarse en 20-40 m, como mínimo. En poblaciones con desniveles prudenciales o con construcciones altas, la altura sobre el centro debe oscilar entre 50 y 60 m), según sea el carácter de las construcciones.

DISEÑO

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- La cota máxima aconsejada será aquella que no produzca en la red presiones superiores a 0,7 MPa (160 m o 16 atmósferas) con el fin de evitar averías. Es recomendable que las cargas estáticas sobre la red no excedan de 60 m.

Esto obliga en muchas poblaciones de grandes desniveles a construir varios depósitos a cortas distancias, para servir zonas determinadas, los cuales se enlazan convenientemente entre sí, bien por gravedad si así es el abastecimiento, bien por tuberías de impulsión.

Ejem

plo

2 Los esquemas de la Fig 20 muestran las líneas de carga estática y

dinámica para dos posibles alternativas de ubicación del depósito.

Fig 20. Líneas de carga para diferentes emplazamientos del depósito

La ubicación del depósito en C permite aprovechar la elevación del terreno para lograr, con menor elevación de la torre y/o menores diámetros de las tuberías, iguales presiones residuales.

Otra posibilidad para evitar este problema es la colocación de válvulas reductoras de presión para servir por pisos. Esta solución no es aconsejable dentro de una misma red, pero sí, si son redes independientes dentro la misma conducción general.


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En ciudades de desarrollo longitudinal puede ser conveniente construir dos depósitos: uno en cabeza o alimentador y el otro en cola o de equilibrio. Ambos depósitos estarán comunicados por una conducción que pueda servir de suministro de agua a la población. En condiciones de bajo consumo, el depósito de cabeza alimenta al de cola, pero a medida que el consumo en la población aumenta, la pérdida de carga en el conducto de conexión de ambos depósitos aumenta, pasando por una situación en la que la curva de presiones pasa por la cota de lámina de agua del depósito de cola, momento en que ya no recibe agua del depósito de cabecera. Si el consumo de agua sigue aumentando, la pérdida de carga sigue aumentando, y el depósito de cola se convertirá en suministrador de parte de la población. El límite de suministro de ambos depósitos quedará fijado por el punto de igual presión donde se cortan las líneas de presión dinámica de ambos depósitos (ver Fig 21).

Fig 21. Depósitos de cabecera y de cola

En el caso de ciudades llanas, si el trazado urbano lo permite, lo más práctico podrá ser construir el depósito elevado en el centro, actuando en este caso, como alimentador y de equilibrio.

En el caso de precisarse una elevación de aguas, puede llegarse a una solución que armonice la posición céntrica del depósito elevado y la economía, construyendo dos depósitos: uno de regulación, de gran capacidad, subterráneo o superficial; y otro elevado, contiguo al anterior, al cual se eleve el agua desde el inferior. En este caso, la capacidad del elevado podría reducirse a la mínima, 15-20% del regulador, pasando a ser un depósito de consumo, aprovechando al máximo su capacidad.

En el caso de que la población a servir se extienda en las dos laderas de una vaguada, lo recomendable sería disponer de un depósito compensador de carga, o los que fuesen necesarios, en la ladera opuesta, al final de la conducción, para evitar bruscos descensos de presión en la red.

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Para los casos en los que a una impulsión le suceda un tramo de conducción por gravedad, conviene disponer de un depósito regulador al final de dicha impulsión. Su capacidad debe ser la necesaria para la regulación diaria y se determinará en función de los regímenes de caudales aportados por la elevación y desaguados por la conducción.

4.2.2 Datos geotécnicos

Las características geotécnicas del terreno donde se ubique el depósito se han de tener siempre en cuenta debido a su influencia en el diseño estructural.

Los factores que van a influir en la elección del emplazamiento del depósito son:

a) Geomorfológicos. Pendientes del terreno, taludes, drenaje de aguas pluviales, inundabilidad y erosionabilidad del terreno.

b) Geotécnicos. Homogeneidad del terreno en cuanto a litología y capacidad portante para evitar asientos diferenciales, situación exacta del nivel piezométrico del agua y evaluación de su posible variación respecto a la cota de la cimentación, posibilidad de descalces en terrenos de capas alternantes en relación a la pendiente del terreno, presencia de compuestos químicos que puedan atacar la cimentación, etc.

Para realizar el estudio geotécnico se tendrá en cuenta, como mínimo, el contenido del apartado 3 del Documento Básico de Seguridad Estructural - Cimientos (DB SE-C) del Código Técnico de la Edificación (CTE).

El resultado del estudio geotécnico se plasmará en el correspondiente informe. Este informe, que deberá ser visado por el colegio profesional que corresponda, se ejecutará ya en las fases iniciales de proyecto, ya que sus resultados pueden condicionar el desarrollo del mismo.

La intensidad del reconocimiento del terreno depende de la importancia de la estructura y de la complejidad del terreno en el emplazamiento. Tanto el Código Técnico como el Eurocódigo establecen una clasificación previa conforme a ambos criterios que determina el alcance del reconocimiento del terreno. En concreto, el Código clasifica de forma independiente la importancia de la construcción y el tipo de terreno.

El tipo de construcción se clasifica en DB SE-C en cinco grupos que van desde los edificios más simples, que designa como C-0, hasta los conjuntos


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singulares, monumentales o de más de 20 plantas, que designa como C-4. Los depósitos deberían, por su responsabilidad, clasificarse en este último grupo.

El tipo de terreno se clasifica en tres grupos (DB SE-C), designados como T-1 a T-3, que comprenden desde los terrenos más favorables, en los que normalmente se cimentaría superficialmente, hasta los que presentan especiales dificultades (suelos expansivos, colapsables, rellenos, etc.).

Con carácter general, el número mínimo de puntos de reconocimiento será de 3 y se reflejarán en un plano, en planimetría y altimetría. En función del tipo de construcción y grupo de terreno el CTE especifica la distancia máxima entre puntos de reconocimiento, que pueden consistir en sondeos mecánicos o en pruebas continuas de penetración, y la profundidad orientativa de los mismos.

4.3 GEOMETRÍA

La forma geométrica que se adopte en el proyecto de un depósito de agua tendrá consecuencias directas sobre varios aspectos: el coste económico, su funcionalidad como instalación, la dificultad constructiva, la estética, etc.

No es posible facilitar en este sentido muchas ideas de aplicación universal. La geometría de un depósito depende hoy en día de múltiples factores, ligados a aspectos como el emplazamiento, que condiciona la legislación local o medio ambiental aplicable, el uso, los medios disponibles para la ejecución, etc.

Partiendo de la capacidad del depósito y de una altura razonable de lámina máxima de agua, se deduce la superficie a abarcar.

En depósitos simples sin compartimentos interiores la geometría más adecuada tanto desde el punto de vista estructural como constructivo, es, con carácter general, la cilíndrica. No sólo optimiza el volumen almacenado sino que induce una distribución de esfuerzos adecuada y permite una ejecución relativamente simple.

La disposición de un solo compartimento es desaconsejable desde el punto de vista de la explotación del abastecimiento, ya que es necesaria la existencia de más de un compartimento para que las tareas de mantenimiento del depósito no interrumpan el servicio.

En el caso de geometría exterior cilíndrica, la geometría interior habitual consiste en una trama regular de compartimentos que se intentan aproximar a la forma cuadrada, que mejora la relación área/perímetro (ver apartado 2.5.1).

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Los compartimentos formados por paredes radiales no tienen sentido, ya que entonces ni el conjunto del depósito ni cada una de sus células presentan una simetría central que justifique una distribución de esfuerzos favorable.

Sin embargo, cuando se trata de depósitos superficiales de importantes dimensiones, de varios compartimentos o de uno sólo pero con la previsión de ampliarlo en el futuro, es aconsejable la forma en planta rectangular frente a la circular.

La distribución de esfuerzos resulta similar en ambos casos (predominan los esfuerzos de flexión frente a los de membrana) pero la ejecución es más simple en la rectangular, ya que se pueden utilizar encofrados comerciales. En el mismo sentido, en los depósitos de pequeña entidad no se justifica en modo alguno el coste del encofrado a medida que requeriría la solución cilíndrica. Precisamente es este caso el único en el que se plantea como competitiva la solución metálica frente al hormigón armado.

En alzado la solución más económica es, normalmente, la más simple y que facilita la ejecución: paredes rectas de espesor constante, no menor de 30 cm por razones constructivas.

Si el depósito se construye mediante elementos prefabricados, los argumentos basados en la facilidad de ejecución y asociados al coste del encofrado pierden sentido. Así, en este tipo de soluciones es frecuente encontrar paneles de geometría compleja, en cuya cara exterior se disponen contrafuertes de canto variable que constituyen soluciones normalizadas en su geometría (se utiliza el mismo molde para un amplio rango de alturas y únicamente se modifica el armado).

También debe considerarse la posibilidad de adoptar tabiques-guía en el interior de los grandes depósitos para evitar el estancamiento del agua, especialmente en las esquinas (ver apartado 3.1.3).

Algo diferente es el caso de los depósitos elevados, los cuales constan de dos partes claramente diferenciadas: estructura y vaso. La estructura tiene por misión soportar el vaso, lugar donde se almacena el agua. Este último suele adquirir la forma de las superficies de revolución por su buen comportamiento estructural y normalmente consta de un sólo compartimento (ver apartados 2.5.2, 2.5.3 y 3.1.6.4).


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4.4 CAPACIDAD DEL DEPÓSITO La conducción de entrada de agua al depósito se puede dimensionar para un

caudal medio, mientras que la conducción de salida debe dimensionarse para el caudal punta previsto.

Un depósito debe permitir almacenar el agua sobrante cuando el caudal de consumo sea menor que el de abastecimiento y aportar la diferencia entre ambos en caso contrario. Se denomina capacidad mínima o de regulación, a la así requerida.

Se denomina capacidad media normal a la necesaria para hacer frente, dentro de unos márgenes aceptables, a las siguientes condiciones:

- Ser mayor que la capacidad mínima o de regulación

- Atender las necesidades de la población en caso de reparaciones o averías que exijan el corte de la conducción, o el paro de la elevación

- Proporcionar un suplemento extraordinario de agua en caso de incendio

Por último, se define capacidad máxima de un depósito como aquella que cubre riesgos extraordinarios de una grave avería.

Cuando se habla de capacidad de un depósito debe entenderse capacidad útil. No conviene tomar el agua en ellos muy cerca del fondo, pues se pueden acumular sedimentos que pueden perjudicar su calidad.

Para determinar la capacidad mínima de un depósito es preciso, ante todo, disponer de datos seguros acerca de la variación del consumo durante el día de máximo gasto y precisar si el caudal se aporta al depósito continua y uniformemente durante las 24 horas, como ocurre con las tomas de manantial, o sólo durante un cierto número de horas, como suele ocurrir cuando el agua se eleva con bombas.

Otros factores a considerar son los siguientes:

- Tiempo estimado para reparar la rotura de una conducción aguas arriba

- Fallo de la bomba o un corte en la alimentación de la misma

- Existencia de otras fuentes alternativas de suministro

- Existencia de conducción simple o doble hacia el depósito y su longitud

- Grado de supervisión y control a distancia

- Relación entre punta horaria y caudal medio horario

- Especificaciones relativas al suministro a industrias, protección contra incendios y otras circunstancias particulares

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Estos factores actuarán introduciendo un coeficiente de seguridad, que mayore o minore la capacidad del depósito.

Para el cálculo de la capacidad de un depósito se debe partir de una curva de consumo que sea acorde con las condiciones del lugar y las costumbres de la población. Además si hay estación de bombeo se precisa fijar el caudal que elevan y el tiempo que trabajan las bombas.

La capacidad calculada de esta forma representará un mínimo que es suficiente para el equilibrio entre alimentación y consumo durante 24 horas. Sin embargo es aconsejable que el volumen del depósito sea igual al consumo en 24 horas para garantizar el suministro en caso de fallo en el sistema de alimentación, incluyendo un volumen de reserva para incendios. En cualquier caso, la capacidad no deberá ser nunca inferior a la necesaria para 12 horas.

Aproximadamente, y con carácter meramente orientativo, la capacidad de un depósito en función del número de habitantes es la indicada en la Tabla 2, siendo c el consumo medio diario previsto, del día de máximo consumo en el período de validez del diseño del depósito.

Tabla 2 Capacidad aproximada de un depósito en función del número de habitantes Habitantes Capacidad

<6.000 c 6000-12.000 2/3 c

12.000-250.000 ½ c >250.000 ¼ c

4.4.1 Volumen de regulación

Ateniéndose únicamente a la función reguladora de suministro y de acuerdo con las dotaciones establecidas para el año de previsiones de proyecto, pueden establecerse los caudales a aportar al depósito. Para el estudio de la capacidad de regulación del depósito es imprescindible conocer o fijar como hipótesis la variación del consumo diario y estacional, así como el régimen de alimentación del depósito. Partiendo de los caudales afluentes y efluentes, se calcularán las diferencias en cada intervalo considerado. La máxima diferencia será la capacidad teórica necesaria a disponer. Los cálculos pueden ordenarse en un gráfico.


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Ejem

plo

3 Calcular el volumen de regulación de un depósito, conociendo

gráficamente sus leyes de aportaciones y consumos y considerando que “a” sea el caudal horario medio de aportación.

Fig 22. Cálculo gráfico del volumen de regulación de un depósito

En este caso el volumen teórico resulta ser diez veces el caudal horario medio de aportación (10·a).

4.4.2 Volumen para averías

Para garantizar el suministro en caso de avería, el depósito deberá contar con un almacenamiento equivalente al tiempo preciso para reparar la avería, sin suspender el suministro de agua.

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En caso de cualquier anomalía en el abastecimiento, la capacidad suplementaria de reserva a adoptar dependerá del coeficiente de seguridad que quiera darse a la instalación.

En una ciudad grande es de esperar una mayor rapidez en la reparación de averías, por lo que en este caso, el coeficiente de seguridad se podrá disminuir al mínimo. Por el contrario, en pequeñas poblaciones, con un servicio de conservación más elemental, se necesitará prever una reserva más amplia. En cada caso concreto, el técnico competente estimará los volúmenes precisos en el depósito para garantizar el suministro de agua, contando con las presumibles averías.

La reserva para este fin puede llegar a considerarse un 25% del consumo máximo diario previsto.

4.4.3 Volumen para incendios

La reserva de agua para incendios debe preverse en el fondo del depósito, bajo la toma de agua.

Se recomienda que los caudales a suministrar en caso de incendio, así como la separación entre hidrantes, sean los indicados en la Tabla 3.

Para poblaciones mayores de 200.000 habitantes, se adoptará un caudal de 126 a 504 l/s, con una reserva complementaria en el depósito de 3,8 a 18,2 miles de m3, por cada 100.000 habitantes.

De forma aproximada, el caudal a suministrar para incendios, en continuo y con la duración prevista en la Tabla 3, vendrá dado por la fórmula:

( )PPQi ⋅−⋅⋅= 01,0164

Siendo:

Qi Caudal a suministrar para incendios (l/s)

P Población (miles de habitantes)

En la Tabla 3 se considera un caudal por hidrante de 16 l/s. En zonas residenciales es aconsejable adoptar 11 l/s por hidrante, siendo necesario en cualquier caso superar los 8 l/s.

En la práctica se admite que en redes pequeñas se disponga de una reserva para incendios de 120 m3. Se recomienda, en cualquier caso, que esta reserva no sea inferior a 60 m3.


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Tabla 3 Caudales para incendios (AWWA) Población Caudal (l/s) (m3/día) Duración del

incendio (h) Cobertura por hidrante (m2)

Volumen de reserva (miles de m3)

1.000 63 907 4 11.150 0,76 1.500 79 1.422 5 11.150 0,76 2.000 95 2.052 6 11.150 1,9 3.000 111 2.797 7 11.150 1,9 4.000 126 3.629 8 10.220 3,8 5.000 142 4.601 9 10.220 3,8 6.000 157 6.217 10 10.220 5,7 10.000 189 7.484 10 9.290 6,8 13.000 220 8.712 10 9.290 8,0 17.000 252 9.979 10 8.360 9,1 22.000 283 11.207 10 8.360 8,0 27.000 315 12.474 10 7.900 11,4 33.000 346 13.702 10 7.900 11,4 40.000 378 14.969 10 7.440 13,7 55.000 441 17.464 10 6.510 16,0 75.000 504 19.958 10 5.580 18,2 95.000 567 22.453 10 5.120 20,5 120.000 630 24.948 10 4.460 22,8 150.000 693 27.443 10 4.000 25,1 200.000 756 29.938 10 3.720 27,4

Alternativamente, los caudales a suministrar en caso de incendio, así como la separación entre hidrantes, pueden ser calculados según lo indicados en la Tabla 4.

Tabla 4 Caudales para incendios (Bernis y F. J. Galán) Riesgo Caudal de incendio

(m3/h) Cobertura media servida por

hidrante de 60 m3/h (Ha) Distancia media entre

hidrantes (m) Área A 360 0,5 70 Área B 270 0,7 80 Área C 180 1,0 100 Área D 120 1,5 125 Área E 90 2,0 140 Área F 60 4,0 200

Área A: Áreas portuarias antiguas de alta densidad, barrios comerciales o de negocios en calles estrechas y edificios elevados. Almacenes de productos con poder calorífico elevado. Área B: Comercios sin protección y estructuras adecuadas contra el fuego. Conjuntos industriales próximos a barrios de alta densidad de edificación. Barrios comerciales y de oficinas en calles estrechas, con edificios elevados provistos de muros cortafuego. Zonas de ciudades antiguas de interés histórico. Área C: Zonas modernas rodeadas de comercios cerrados o al aire libre, con medidas de seguridad adecuadas. Pequeños barrios industriales. Grandes barrios comerciales, constituidos por edificios elevados con estructura incombustible. Grandes bloques de apartamentos con medidas adecuadas contra incendios. Área D: Edificios de estructura incombustible en construcción de edificación cerrada en calles importantes. Edificios residenciales poco elevados. Comercio al por menor y pequeñas industrias. Área E: Construcciones aisladas con un máximo de cuatro pisos. Zonas residenciales modernas de edificación abierta o cerrada con una ocupación del 50% del suelo. Área F: Zonas rurales. Granjas aisladas. Viviendas unifamiliares aisladas y poco elevadas.

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4.4.4 Altura de agua Una altura muy grande de agua en los depósitos obliga a los muros a ser más

resistentes, hay más facilidad para las fugas como consecuencia del aumento de presión, complica los trabajos de limpieza y provoca durante la explotación variaciones excesivas de presión en la zona de distribución.

Los factores anteriores implican un calado máximo de 6 m en los grandes depósitos y de entre 3 y 5 m para los pequeños y medianos (ver Tabla 5).

Tabla 5 Altura de agua recomendable

Capacidad útil (m3) Altura de agua recomendable (m) Hasta 500 3 a 4

> 500 a 1.000 4 a 5 > 1.000 5 a 6

Esta altura se entiende que es la media, pues las soleras han de tener inclinaciones de cierta importancia hacia los desagües.

4.5 MATERIALES

Para todas las superficies en contacto con el agua se utilizarán materiales que cumplan los requisitos de ensayo adecuados y que no provoquen que el agua deje de cumplir los requisitos contemplados en las Directivas de la UE o en los Reglamentos adecuados (ver apartado 7.6).

Las superficies interiores deberán ser lo más lisas y libres de poros posible.

Se protegerán todas las partes metálicas vulnerables a la corrosión.

Aunque en depósitos de pequeña capacidad se utilizan con cierta frecuencia soluciones metálicas (limitadas, naturalmente, a las paredes), habitualmente a base de chapa de acero inoxidable, el material de uso más frecuente es el hormigón estructural, tanto armado como pretensado. El proyecto y la construcción de depósitos, o de cualquier otra estructura de hormigón armado o pretensado, están regulados en España por la Instrucción de Hormigón Estructural (EHE-08), reglamentación de carácter obligatorio aprobada por RD 1247/2008, de 18 de julio (BOE nº 203, de 22 de agosto de 2008). Como normas adicionales pueden consultarse los Eurocódigos de hormigón en sus partes general y específica de depósitos.


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4.5.1 Hormigón armado

El hormigón armado es el material de uso exclusivo en la construcción de la solera y la cimentación, así como el más utilizado para el resto de elementos.

En un principio los depósitos de hormigón armado se construían de forma convencional (hormigón in situ), pero progresivamente se ha ido adoptando un mayor número de soluciones prefabricadas tanto en la cubierta como en las paredes, tabiques, pilares, etc.

El empleo del hormigón armado se justifica fundamentalmente en elementos que trabajan a compresión o a flexión, esfuerzos frente a los que la resistencia a compresión del hormigón y a tracción del acero se combinan de forma efectiva.

Los materiales empleados en la elaboración del hormigón armado in situ o prefabricado son el hormigón propiamente dicho y el acero, con las características que se especifican en los siguientes apartados.

4.5.1.1. Hormigón

Los materiales básicos que componen el hormigón son: cemento, agua y áridos. La EHE-08 en sus artículos 26º, 27º y 28º se refiere respectivamente a cada uno de ellos.

La designación del hormigón armado como material, responde a la siguiente notación según se indica en el artículo 39.2 de la EHE-08:

HA-R/C/TM/A

Donde:

HA Indicativo del tipo de hormigón: HA para hormigón armado.

R Resistencia característica especificada, expresada en N/mm2. En el caso del hormigón armado, se recomienda la utilización de los siguientes valores normalizados: 25, 30, 35, 40, 45 y 50. Para los hormigones vertidos in situ es normal especificar valores de resistencia entre 25 y 35 N/mm2, para las soluciones prefabricadas se suelen especificar valores superiores, entre 30 y 40 N/mm2.

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En depósitos no se justifica, normalmente, el empleo de altas resistencias (45 y 50 N/mm2, especialmente en las soluciones in situ), ya que no son necesarias y pueden incluso resultar contraproducentes si se obtienen en base a dosificaciones ricas en cemento que tienden a multiplicar los problemas de fisuración.

C Letra indicativa de la consistencia tal y como se define en el artículo 31.5 de la EHE-08. Es una medida de la docilidad de la masa de hormigón en el momento del vertido. Varía según la serie Seca, Plástica, Blanda y Fluida.

Para los elementos de gran dimensión y geometría simple, en los que la masa puede rellenar fácilmente el encofrado (zapatas y soleras del depósito) es normal prescribir una consistencia seca o plástica.

TM Tamaño máximo del árido en mm, definido en el artículo 28.3. de la EHE-08.

Queda condicionado por las distancias entre armaduras, entre armaduras y encofrado y, en casos extremos, por la dimensión del molde. La idea es que en ningún caso esas distancias sean tan pequeñas como para que se produzca el cribado de los áridos con la consiguiente segregación de la masa. En el caso de zapatas o soleras es deseable especificar tamaños máximos (hasta 40 mm) superiores a los que se especificarían en elementos de geometría o armado más complejo (20 mm).

A Designación del ambiente en lo que se refiere a la agresividad potencial, de acuerdo con el artículo 8.2.1. de la EHE-08.

En el caso de las cimentaciones y depósitos enterrados la agresividad puede venir dada por la naturaleza del terreno (por ejemplo, si tiene un alto contenido en yesos). En el caso de depósitos próximos a la costa la agresividad vendrá dada por la presencia de cloruros (que también se pueden presentar en depósitos destinados a estaciones de tratamiento). En el caso de los depósitos es normal definir ambientes distintos para la cimentación y para las paredes.


80

4.5.1.2. Acero En elementos de hormigón armado se dispone la denominada “armadura

pasiva”, frente a la “armadura activa” empleada para pretensar el hormigón, que es aquella que se somete a un tesado.

La armadura pasiva más común es la que adopta la forma de barras de sección circular y cuya superficie presenta unas corrugas destinadas a mejorar la adherencia con el hormigón.

Conforme al artículo 32 de la EHE-08, las barras se sirven en dos calidades designadas B400S ó B500S. La “B” es el símbolo que en Europa designa los aceros de armaduras, la cifra hace referencia al valor garantizado del límite elástico del material, expresado en N/mm2 y la “S” indica únicamente que se trata de acero soldable.

La elección de una u otra calidad dependerá básicamente del factor condicionante del dimensionamiento: si tal factor es la resistencia, lo que no es muy frecuente en el caso de depósitos, se empleará la calidad más alta.

La EHE-08 contempla igualmente las calidades SD correspondientes a aceros soldables de alta ductilidad. Se trata de aceros destinados a estructuras situadas en zonas sísmicas. En el caso de depósitos, su uso no se justifica ni siquiera en los depósitos situados en zonas de alta sismicidad.

La EHE-08 especifica en el artículo 33 las condiciones exigidas a las armaduras pasivas, así como las instrucciones para su cálculo, colocación, anclaje, doblado, etc. en el artículo 69.

4.5.2 Hormigón pretensado

El hormigón armado no resulta la solución idónea en el caso de depósitos circulares, sometidos básicamente a esfuerzos circunferenciales de tracción, debido a la nula aportación resistente del mismo. La precompresión de la sección, de forma que la tracción inducida por la presión de agua se limite a reducir el nivel de compresión previo de la sección, constituye una solución eficaz en este caso.

En definitiva, el pretensado es la misma solución que desde hace muchos siglos se utiliza en la elaboración de toneles: las lamas de madera se pretensan mediante flejes metálicos que las comprimen.

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El uso de paneles prefabricados en todo tipo de depósitos (tanto de planta rectangular como circular) obliga a utilizar soluciones pretensadas que garanticen la estanquidad.

Tradicionalmente se distingue entre soluciones pretensadas y postensadas. En las primeras el hormigón se vierte después de tesar las armaduras entre anclajes provisionales. Una vez que el hormigón adquiere la resistencia necesaria se liberan los anclajes y la armadura transfiere su carga al hormigón. Se trata del procedimiento habitual en soluciones prefabricadas (viguetas de forjados, vigas de puente, paneles, etc.).

En el caso de las armaduras postensadas la carga de tesado se aplica sobre la pieza ya formada. La solución más frecuente consiste en dejar embebidos en las piezas unos conductos metálicos denominados “vainas”, en los cuales se introducen las armaduras activas, que se tesan con la ayuda de gatos hidráulicos mediante sistemas normalizados. Realizada esta operación se pueden rellenar las vainas con mortero (postensado adherente) o no.

En el caso particular de depósitos cilíndricos es posible la utilización de un sistema específico de tesado que consiste en enrollar la armadura en torno a la estructura en una trayectoria helicoidal mediante una maquinaria automática que la tesa al mismo tiempo. La última fase del proceso consiste en la simple proyección de una capa de mortero, “gunitado”, destinado a proteger la armadura.

Los materiales empleados en la confección del hormigón pretensado para fabricación in situ o prefabricado son el hormigón propiamente dicho y el acero, con las características que se especifican en los siguientes apartados.

4.5.2.1. Hormigón

Los materiales básicos que componen el hormigón son: cemento, agua y áridos. La EHE en sus artículos 26, 27 y 28 se refiere respectivamente a cada uno de estos componentes.

La designación del hormigón pretensado como material, responde a la siguiente notación según se indica en el artículo 39.2 de la EHE-08:

HP-R/C/TM/A


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Donde:

HP Indicativo del tipo de hormigón: HP en el caso de hormigón pretensado.

R Resistencia característica, expresada en N/mm2 (ver apartado 4.5.1.1).

En este caso, se justifica el empleo de hormigones de mayor resistencia que en el caso del hormigón armado (30 N/mm2).

C Letra indicativa de la consistencia (ver apartado 4.5.1.1).

Cuando el proyecto supone la existencia de detalles de geometría compleja, típicos de soluciones postensadas, se justifica el empleo de hormigones más dóciles, a los que resulta más fácil el acceso a todos los puntos del molde. La mayor docilidad requiere normalmente el uso de aditivos (el simple aumento de la relación agua/cemento, solución común en el pasado, induce problemas de fisuración). En elementos con función resistente se prohíbe la utilización de hormigones de consistencia líquida.

TM Tamaño máximo del árido en mm (ver apartado 4.5.1.1).

A Designación del ambiente en lo que se refiere a la agresividad potencial (ver apartado 4.5.1.1).

4.5.2.2. Acero

En elementos de hormigón pretensado se dispone la denominada “armadura activa”, que es aquella que se somete a un tesado, frente a la “armadura pasiva” utilizada en el hormigón armado.

En la EHE-08 en su artículo 34 define los siguientes productos de acero para armaduras activas:

- Alambre: producto de sección maciza, liso o grafilado, que normalmente se suministra en rollo.

- Barra: producto de sección maciza que se suministra solamente en forma de elementos rectilíneos.

- Cordón: producto formado por un número de alambres arrollados helicoidalmente, con el mismo paso y el mismo sentido de torsión, sobre un eje ideal común.

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Las armaduras activas más comunes son las formadas a partir de alambres y cordones. En casos singulares se disponen barras de alto límite elástico.

La característica distintiva fundamental es que tanto los alambres como los cordones se suministran en rollos mientras que las barras, de mayor sección, se suministran en forma de productos rectos.

Las barras para pretensado se producen en un reducido número de fábricas y responden a procedimientos específicos de tesado. La información concreta sobre las características y condiciones de uso ha de ser facilitada por el suministrador.

Los alambres (artículo 34.3 de la EHE-08) se designan de la siguiente forma conforme a la UNE 36.094:

Y Q C D I1

Donde:

Y Símbolo que en Europa designa a todos los aceros de pretensar, conforme a la norma de designación simbólica de aceros UNE-EN 10.027.

Q Valor mínimo de la carga unitaria máxima del acero, expresada en N/mm2. Se sirven alambres en cuatro calidades: 1570, 1670, 1770 y 1860.

C Indica que se trata de un alambre trefilado.

D Diámetro en milímetros, que puede ir de 3 a 10. No obstante, para cada calidad del acero se limitan los diámetros disponibles.

I1 Indica que se trata de un alambre grafilado. La UNE 36.094 regula la geometría de estas grafilas, que pueden ser de dos tipos (I1 ó I2) en función de la profundidad.

La elección de la calidad dependerá básicamente de la disponibilidad de cada producto. Los más habituales son el 1770 y el 1860, pero es siempre recomendable consultar con los fabricantes las condiciones de suministro.

Los cordones (artículo 34.5 de la EHE-08) pueden ser de 2, 3 ó 7 alambres.

Tradicionalmente, los cordones de 2 ó 3 alambres se designan en España con el término “torzales”, y se utilizan para el pretensado de elementos de forjado (viguetas y placas alveolares). Los cordones de 7 alambres, seis de los cuales se enrollan alrededor del séptimo, de trazado recto y que ocupa la parte central de la sección, se utilizan en el pretensado de elementos de mayor responsabilidad.


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Se designan de la siguiente forma:

Y Q S7 DN I

Donde:

Los dos primeros términos tienen idéntico significado que en el caso de los alambres.

S Indica que se trata de un cordón trefilado. La cifra que la indica el número de alambres que se enrollan (2, 3 ó 7).

DN Diámetro nominal en milímetros. Este diámetro no guarda relación alguna con el área de la sección y ni siquiera responde, en el caso de los cordones de tres alambres a ninguna dimensión que se pueda medir.

I Indica que se trata de un cordón formado a partir de alambre grafilado. Los cordones se pueden fabricar a partir de alambres grafilados o no dependiendo del uso al que se destinan (si se utilizan en un postensado no adherente no es necesario utilizar grafilados).

La característica distintiva de estos aceros es el elevado valor del límite elástico. Ello es debido a la necesidad de tesar el acero a tensiones muy elevadas (o, lo que es igual, introducir grandes alargamientos en la armadura) para minimizar las pérdidas de tensión debidas a la fluencia del hormigón.

En efecto, la misma fuerza de pretensado se podría, en teoría, introducir tesando 100 mm2 de armadura a 100 N/mm2 o 10 mm2 a 1000 N/mm2. No obstante, sólo la segunda opción sería razonable ya que, en el primer caso, se estaría introduciendo en el acero una deformación de tan sólo 5·10-4, que se iría perdiendo con el tiempo debido a la fluencia del hormigón. Naturalmente, en el segundo caso se perdería el mismo alargamiento (la deformación diferida del hormigón sería la misma) pero ello representaría un porcentaje mucho menor del inicial, esto es, de la carga total.

La EHE-08 específica las condiciones exigidas a las armaduras (artículo 35), así como las instrucciones para su cálculo, colocación, anclaje, etc. en el artículo 70.

4.6 DISEÑO ESTRUCTURAL

El proyecto estructural de un depósito se reflejará en la correspondiente documentación, la cual se ajustará en forma y contenido a lo especificado en

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la reglamentación básica de construcción (Capítulo 2: “Documentación” del Documento Básico de Seguridad Estructural (DB-SE) del CTE y Anejo 20º: “Lista de comprobación para el control del proyecto” de la EHE-08).

La documentación se redactará de forma tal que permita la ejecución de la estructura sin necesidad de aclaración complementaria alguna, la revisión por terceros de todas las comprobaciones estructurales y un uso adecuado a las hipótesis asumidas en proyecto.

En este último sentido resulta muy importante la declaración explícita en la documentación de proyecto de las situaciones de dimensionamiento, de forma que el usuario pueda comprender las limitaciones relativas a, por ejemplo, el nivel de llenado de cada compartimento, el grado de permeabilidad asumido, etc.

Algunos de los parámetros de proyecto, como el grado de permeabilidad admitido para el depósito, responden a criterios no sólo técnicos sino también funcionales y económicos, que deben acordarse previamente al proyecto y quedar explícitamente reflejados en la documentación correspondiente.

En concreto, en el proyecto estructural de un depósito son necesarios los siguientes documentos:

- Memoria. En este documento se justifica la solución estructural adoptada, detallando los criterios de comprobación de seguridad y funcionalidad (normativa considerada, vida útil, situaciones de proyecto, acciones y sus combinaciones, solicitaciones, combinaciones de acciones, etc.). En el caso de sismo, el Artículo 1.3 de la NCSE-02 obliga a reflejar en la Memoria de la Estructura la consideración de la acción sísmica por parte del Proyectista, incluso en aquellos casos en los que por situarse el depósito en zonas de baja sismicidad no sea necesaria comprobación de cálculo alguna.

Un apartado de la memoria consistirá en el anejo de cálculo, en el que se describirán los modelos estructurales adoptados en la evaluación de los esfuerzos y deformaciones, los valores de estos últimos y su contraste con los prescritos por la normativa aplicable en cada caso.

- Planos. Deben describir la estructura con la precisión suficiente para la construcción. En concreto, describirán la geometría general y la particular de cada elemento y detallarán los esquemas generales de armado, la posición de las barras, de los empalmes, longitudes de anclaje, detalles específicos de pretensado (refuerzos locales de confinamiento, geometría de los conductos, etc.). En particular, deberán quedar completamente


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definidos los elementos prefabricados que se empleen y sus sistemas de conexión. En cada plano figurarán las características resistentes de los materiales, los coeficientes de seguridad adoptados y las modalidades de control previstas.

- Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares. Recoge, explícitamente o por referencia a la normativa de aplicación, las características de los materiales y elementos constructivos, tipos de control, tolerancias dimensionales y cualquier otro aspecto técnico determinante. Describirá, cuando la singularidad de la obra lo requiera, el proceso constructivo a seguir, detallando la disposición de cimbras y encofrados, el proceso de hormigonado (con especial atención a las juntas, fundamentales en los depósitos), el proceso de tesado, los plazos y procedimientos de desencofrado y descimbrado, etc. En el caso de emplear elementos prefabricados, se incorporarán al Pliego sus especificaciones técnicas y el procedimiento de montaje.

- Presupuesto. Indica los precios de cada unidad de obra, mediciones, parciales, etc. En particular, contemplará explícitamente el coste del control de calidad.

4.6.1 Comprobación estructural

4.6.1.1. Generalidades

La comprobación estructural de los depósitos se realiza conforme a los principios de proyecto que rigen para cualquier otra estructura y que vienen recogidos en, entre otras reglamentaciones, el DB-SE del CTE o la UNE-EN 1.990.

Un aspecto específico de los depósitos en lo que a la comprobación estructural se refiere es que ha de preverse una vida útil superior a la que normalmente se adopta en edificación. Así, mientras que en este caso se suele fijar un período de 50 años, para depósitos es normal considerar una vida útil de 100 años, correspondiente a la categoría 5, estructuras de ingeniería civil, de las prescritas por la UNE-EN 1.990. En el mismo sentido, la NCSE-02 declara explícitamente los depósitos de agua como “construcciones de importancia especial”. La consecuencia práctica de lo anterior es que el valor de las acciones variables ambientales (viento y nieve, básicamente) y accidentales (explosiones e impactos) debe mayorarse respecto al contenido en las normas habituales de acciones, dirigidas al caso de edificios.

En el caso de sismo, la NCSE-02 aumenta en un 30% el valor de la aceleración de cálculo. Para el resto de acciones ambientales la diferencia es menor.

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Para el viento pueden adoptarse los coeficientes prescritos por la tabla D.1 del DB-SE (Acciones en edificación).

Tabla 6 Corrección de la velocidad básica en función del periodo de servicio

Periodo de retorno (años) 1 2 5 10 20 50 200

Coeficiente corrector 0.41 0.78 0.85 0.90 0.95 1.00 1.08

Los depósitos deben ser comprobados en cada una de las situaciones de proyecto habituales:

- Situaciones permanentes: las que se pueden presentar como consecuencia del uso a lo largo de la vida útil del depósito.

Serían, por ejemplo, las correspondientes al vaciado o llenado de todos y cada uno de los compartimentos, variaciones térmicas, empujes del terreno en los depósitos enterrados, etc.

- Situaciones transitorias: se refieren a condiciones acotadas temporalmente como la construcción, los períodos de mantenimiento, etc.

Una situación transitoria especialmente destacable es la correspondiente a la prueba de carga del depósito, que se realiza a efectos de comprobar básicamente su comportamiento en servicio pero que implica el llenado hasta el nivel máximo posible del depósito, normalmente por encima del nivel normal de operación, por lo que es necesario comprobar la seguridad de la estructura frente a esta situación (si bien en la comprobación se utilizarán coeficientes de seguridad menores, ver apartado 4.6.1.3, por lo que, normalmente, esta situación no condicionará el dimensionamiento).

En el caso de los elementos prefabricados resultan determinantes en muchos casos, situaciones tan aparentemente simples como las que corresponden al desmoldeo, acopio, transporte y puesta en obra. En efecto, aunque las acciones correspondientes no son importantes, puesto que normalmente se limitan al peso propio, actúan de forma distinta a aquella para la que han sido proyectados (los paneles de pared, que se colocarán en posición vertical, se moldean y en ocasiones se acopian y transportan en horizontal) y a una edad temprana del hormigón, en la que su resistencia aún no se ha desarrollado.

- Situaciones accidentales: como explosiones, impacto de vehículos contra la estructura, pérdida de apoyo en cimentación por arrastre de suelos, etc.


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- Situaciones sísmicas: aunque tradicionalmente el sismo se ha venido considerado una acción accidental, lo cierto es que la acción sísmica también exige, en general, una comprobación en servicio.

Para cada situación de proyecto se comprobarán los estados límite habituales, correspondientes a servicio y últimos:

- Estados límite últimos, relacionados básicamente con el colapso total o parcial (ver apartado 4.6.2.1).

El formato más habitual de comprobación de la seguridad o estados límite últimos es el de factores parciales (se comparan los esfuerzos correspondientes al valor de las acciones mayorado por un coeficiente mayor que la unidad con las resistencias divididas por un coeficiente también superior a la unidad). La estabilidad del suelo, en cambio, se sigue comprobando, en la mayor parte de los casos, en tensiones admisibles. En este caso no se mayoran las cargas ni se minoran las resistencias).

- Estados límite de servicio, de entre los cuales el más importante es el que se refiere a la pérdida de estanquidad (y ello no sólo por la evidente pérdida de funcionalidad sino también por los problemas de durabilidad asociados, ver apartado 4.6.2.2).

4.6.1.2. Acciones

Las acciones a considerar en el proyecto de un depósito son las de tipo general, especificadas en la norma EN 1991-4. Los datos a utilizar en el cálculo para cargas y sobrecargas serán los que figuran en el DB SE-AE del CTE. Conforme a la clasificación convencional se consideran:

- Cargas permanentes. Se designan con el término general “G”:

- Peso propio de los elementos estructurales. Para los elementos de hormigón armado se considerará un peso específico de 25 kN/m3.

- Peso de todos los elementos no estructurales (equipos, impermeabilización, etc.).

- Asientos diferenciales de la cimentación.

Evidentemente, el estricto seguimiento de las normas no es condición suficiente para el correcto comportamiento de la estructura. Ejemplos claros son las patologías frecuentemente relacionadas en la literatura técnica y referidas a situaciones de asiento diferencial por diferencias en el espesor de los rellenos. Se

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trata de situaciones relativamente frecuentes debido a la necesidad de construir depósitos en laderas y condicionados por un presupuesto muy acotado.

En el mismo sentido cabría señalar la necesidad de contemplar situaciones como las propiciadas por fugas incontroladas del líquido con la consiguiente variación del nivel freático o el arrastre de finos del relleno.

- Efectos reológicos de los materiales (retracción del hormigón, pérdidas diferidas de tesado).

Mientras que las acciones transmitidas por la superestructura se pueden definir con cierta precisión y, normalmente, no dan lugar a especiales problemas en su evaluación tanto las acciones reológicas como las ejercidas por el terreno son siempre de más difícil cuantificación.

La retracción del hormigón es la más importante de las acciones reológicas en el caso de elementos de grandes dimensiones, losas de cimentación o zapatas corridas. Aunque se trata de esfuerzos internos auto-equilibrados que, tradicionalmente, no se consideran en el dimensionamiento, en la práctica pueden llegar a alterar la distribución de los esfuerzos resultantes de las cargas exteriores, ya que, a través la fisuración inducida, modifican la distribución de rigideces. Adicionalmente, pueden llegar a condicionar la durabilidad de la estructura si no se cuida el armado y la ejecución.

En lo que a la ejecución se refiere, se debería recomendar ya desde el proyecto la adopción de las precauciones constructivas necesarias para, al menos, limitar el efecto de las primeras fases de la retracción. En el caso de hormigonado por fases (en forma de damero en el caso de losas o de tramos alternos en el caso de zapatas corridas), se introducen complicaciones importantes de ejecución que conviene estudiar previamente y que se refieren a la necesidad de encofrar las juntas con medios eficaces (capaces de soportar la presión del hormigón fresco, de dotar a la junta resultante de una adecuada rugosidad y de permitir el paso fácil de las armaduras).

- Pretensado (con sus pérdidas). Se suele designar con el término general “P”.


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- En depósitos parcial o totalmente enterrados:

- el empuje del terreno

- eventuales presiones hidrostáticas del agua en terrenos saturados

- eventuales subpresiones sobre la solera de fondo

- Cargas variables. Se designan con el término general “Qv”:

- Cargas ambientales (viento, nieve, temperatura). Dependen de la zona geográfica en la que se encuentra ubicado el depósito. En el caso de la carga por nieve se adopta normalmente un valor mínimo de 40 Kg/cm2 aunque el depósito esté en una zona donde no nieve. Las cargas de viento pueden llegar a condicionar los detalles de anclaje de la cubierta, si existe, ya que la succión puede superar el peso propio, al menos localmente. Adicionalmente a los coeficientes de presión de tipo general prescritos por el Código Técnico de la Edificación, se utilizarán los especificados por la EN 1.991. En lo que se refiere a los efectos térmicos, éstos pueden ser omitidos si se aísla el depósito o si de demuestra que no introducen problemas de fatiga o de plasticidad cíclica.

En los depósitos protegidos, bien sea por rellenos de tierras o por recubrimientos exteriores, de manera que las variaciones de temperatura no sean superiores a ±10 ºC, puede prescindirse, en general, de considerar la acción por temperatura.

- Cargas de mantenimiento.

- Peso y empuje del líquido contenido.

- En el caso de depósitos enterrados, los incrementos de empuje debido a posibles acciones en superficie (cargas de tráfico en viales aledaños al depósito, por ejemplo).

- Sobrecargas complementarias de anclajes y empujes hidrodinámicos de tuberías.

- Cargas accidentales. Se designan con el término general “A”:

- Impacto de vehículos.

- La posible subpresión debida a vaciados rápidos (en depósitos no ventilados).

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4.6.1.3. Coeficientes de seguridad Los valores de los coeficientes de minoración de resistencias y de mayoración

de acciones dependen del material y de la situación comprobada.

Para los coeficientes de minoración de las propiedades de los materiales, los valores dados por la EHE-08 son los relacionados en la Tabla 7.

Tabla 7 Coeficientes parciales de seguridad de los materiales para Estados Límite Últimos ( Tabla 15.3 de la EHE-08)

Situaciones de Proyecto Hormigón (γc) Acero Pasivo (γs) Acero activo (γs) Permanentes y transitorias 1,5 1,15 1,15 Accidentales 1,3 1,0 1,0

En lo que respecta a los coeficientes de mayoración de acciones, se adoptarán los prescritos por la EN 1991-4, compatibles con la EHE-08, que se muestran en la Tabla 8.

Tabla 8 Coeficientes parciales de seguridad para las acciones, aplicables para la evaluación de los Estados Límite de Servicio (Tabla 12.1.a de la EHE-08)

Situación persistente o transitoria Situación accidental TIPO DE ACCIÓN Efecto favorable Efecto desfavorable Efecto favorable Efecto desfavorable

Permanente Gγ = 1,00

Gγ = 1,35 Gγ = 1,00

Gγ = 1,00

Pretensado Pγ = 1,00

Pγ = 1,00 Pγ = 1,00

Pγ = 1,00

Permanente de valor no constante *Gγ = 1,00

*Gγ = 1,50 *Gγ = 1,00

*Gγ = 1,00

Variable vQγ = 0,00

vQγ = 1,50 vQγ = 0,00

vQγ = 1,00

Accidental - - Aγ = 1,00 Aγ = 1,00

Las acciones correspondientes al peso y empuje del agua en las situaciones permanentes se mayorarán con un coeficiente de valor 1,2.

Se recomienda tomar un coeficiente de seguridad de rotura o resistencia del terreno de 2.

Para la situación transitoria correspondiente al llenado de prueba, este valor se puede reducir a la unidad, según la EN 1991-4.

Este planteamiento puede ser arriesgado ya que supone un menor margen de seguridad en la estructura en la realización de la prueba de llenado si, como es normal hoy en día y adecuado a los planteamientos modernos de seguridad, se calcula en rotura.


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4.6.1.4. Combinación de acciones Se adoptarán las prescritas con carácter general por la UNE-EN 1990-1.

Adicionalmente, se tendrán en cuenta las indicaciones específicas de la EN 1991-4.

En comprobaciones de estados límite últimos la combinación correspondiente a las situaciones permanentes y transitorias, es:

Y la combinación correspondiente a las situaciones accidentales es:

En caso de sismo, la combinación a aplicar será:

En las comprobaciones ante estados límite de servicio se utilizan tres

combinaciones:

Característica:

Frecuente:

Cuasi-Permanente:

Los Términos G, P y Q corresponden a los valores de las acciones

permanentes, de pretensado y variables, tal y como se ha indicado en los párrafos precedentes.

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Los γ son coeficientes de mayoración.

Los coeficientes Ψ se conocen como coeficientes de acompañamiento o, más concretamente, de combinación, frecuente y cuasi-permanente. Su valor viene dado, entre otras, en el DB SE del CTE.

4.6.1.5. Cálculo de esfuerzos y desplazamientos

La comprobación estructural de los depósitos requiere, normalmente, la ayuda de programas informáticos para la evaluación numérica de los esfuerzos y desplazamientos.

Salvo en algunos casos elementales, normalmente limitados a depósitos no compartimentados, los esfuerzos locales asociados a la forma resultan determinantes en el dimensionamiento, pero la estimación de estos esfuerzos no es fácil sin la ayuda de procedimientos numéricos.

Es evidente que las paredes de un depósito rectangular podrían proyectarse como simples ménsulas empotradas en la cimentación (ver Fig 23) y consecuentemente, resultar estables bajo la solicitación fundamental de la presión hidrostática. Las paredes resultantes estarían armadas únicamente en vertical (frente a momentos de eje horizontal).

Fig 23. Esquema de la pared de un depósito

Naturalmente, este planteamiento prescinde de cualquier condición de compatibilidad de desplazamientos y sólo sería coherente con la deformada que muestra la Fig 24. Para restablecer la continuidad geométrica en las esquinas es necesario el concurso de esfuerzos cortantes y de membrana así como momentos flectores de eje vertical (ver Fig 25), esfuerzos que requieren armadura horizontal.


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Fig 24. Deformada de un depósito rectangular sin tener en cuenta condiciones de compatibilidad de movimientos

Fig 25. Deformada de un depósito rectangular teniendo en cuenta condiciones de compatibilidad de movimientos

En el caso de los depósitos circulares sería posible establecer idénticas consideraciones. El dimensionamiento frente a presión hidrostática podría basarse en la fórmula clásica de tubos y la capacidad necesaria de la armadura, perimetral en este caso, sería el simple producto de la presión a cada altura por el radio del depósito (ver Fig 26).

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De nuevo estaríamos ante una estructura teóricamente estable pero que no guardaría la necesaria compatibilidad con, por ejemplo, la coacción que supone la cimentación. Por otra parte, es obvio que el modelo de tubos no contempla más acciones que las axil-simétricas, lo que excluye solicitaciones tan importantes como la sísmica o la del gradiente térmico.

pFcFc p

ppFcFc p

Fig 26. Esquema de cálculo de un depósito circular

En resumen, el dimensionamiento correcto de un depósito exige la evaluación ajustada de los esfuerzos asociados no sólo al equilibrio frente a las cargas actuantes, sino también los que resultan de la necesaria compatibilidad de desplazamientos, esfuerzos éstos de difícil evaluación si no es con la ayuda de métodos numéricos, métodos que, en el extremo, deberían incluso contemplar el carácter no lineal del material.

4.6.2 Dimensionamiento

El objetivo del dimensionamiento es ajustar la geometría y el armado comprobando el cumplimiento de todas las condiciones de seguridad y servicio.

Mediante los modelos de cálculo definidos en el apartado 4.6.4 se obtienen los esfuerzos y deformaciones del depósito bajo la acción de las cargas definidas en el punto 4.6.1.2 en las combinaciones reseñadas en el apartado 4.6.1.4.

4.6.2.1. Frente a estados límite últimos

Las comprobaciones han de extenderse al suelo, cimentación, paredes, solera y cubierta del depósito.

Suelo:

Para realizar la comprobación del suelo, deberían seguirse reglamentos tradicionales en el diseño de cimentaciones, tales como el DB SE-C del CTE y la UNE-ENV 1.997 en todas sus partes.


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La primera comprobación respecto al suelo se refiere al colapso bajo las cargas transmitidas por la cimentación, colapso que exige la formación de un mecanismo de rotura del suelo (ver Fig 27). La seguridad frente a este fallo se establece mediante la comparación de las tensiones transmitidas al terreno (obtenidas a partir de las cargas características, sin mayorar) con la carga admisible por éste, facilitada por el informe geotécnico.

Fig 27. Fallo del suelo

El valor de la tensión admisible del terreno se determina en función de la experiencia previa en el comportamiento de suelos similares a los del emplazamiento. Existen también correlaciones entre resistencia y ensayos simples de comportamiento, siempre dentro de un amplio rango de variabilidad y dependiendo del tipo de suelo.

En realidad, la tensión admisible engloba tanto la idea de resistencia frente al colapso como la de prevención de desplazamientos excesivos, y ello pese a la evidente inconsistencia que supone valorar mediante un único parámetro efectos tan independientes como son la resistencia y la rigidez.

La rigidez del suelo puede tener gran importancia cuando la estructura del depósito presenta alguna hiperestaticidad. En efecto, si en la pared de un depósito rectangular sujeta en cabeza por la cubierta (ver Fig 28) se produce alguna rotación apreciable de la zapata, el efecto evidente es la relajación del momento en la base, cuyo valor cae rápidamente con el giro, pero otro efecto igualmente evidente es el incremento de la reacción en cabeza. Ello tiene dos consecuencias indeseables:

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- Si la zapata opuesta gira menos (debido, por ejemplo, a cualquier diferencia local del suelo) se pierde la simetría y el incremento de reacción sobre la cubierta ya no se equilibra automáticamente.

- El fallo ante la reacción en la cubierta es frágil.

Fig 28. Giro de la zapata

Cimentación y solera:

Para realizar la comprobación de la cimentación y solera, deberían seguirse reglamentos tradicionales en el diseño de cimentaciones, tales como el DB SE-C del CTE y la UNE-ENV 1.997 en todas sus partes.

Las comprobaciones en la cimentación y la solera son las habituales en muros y estructuras similares.

En primer lugar habrá que analizar la estabilidad del conjunto, tanto en lo que se refiere al vuelco como al deslizamiento. Son comprobaciones tan elementales como la que refleja la Fig 29, referida al vuelco. El momento estabilizante, dado por el peso de la pared (pf), de la zapata (pz) y del agua (pw), deberá superar al desestabilizante, debido al empuje horizontal (Eh), en un valor que tradicionalmente se ha fijado en 1,8.


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Evidentemente, se trata de una simple estimación de las condiciones reales de estabilidad (supone, por ejemplo, que la reacción del terreno sobre la zapata se concentra en su extremo, lo que exigiría valores infinitos de rigidez y resistencia del suelo) cuya justificación se basa en la experiencia y requiere aceptar ciertos convenios. No se debería, por ejemplo, considerar el efecto estabilizante de las tierras sobre la puntera (la parte de la zapata que sobresale de la pared por el exterior) puesto que es difícil asegurar su altura a lo largo de la vida del depósito. Tampoco se debería contar con el empuje pasivo de las tierras en la testa de la puntera ya que normalmente se emplearán rellenos no controlados.

Fig 29. Comprobación a vuelco

En lo que se refiere al dimensionamiento de la propia cimentación como estructura, se realiza conforme a la EHE-08 y los Eurocódigos. En “Cálculo de estructuras de cimentación”, de J. Calavera Ruiz, se desarrolla un análisis pormenorizado.

Paredes y cubiertas:

No presentan, en lo que al dimensionamiento se refiere, especial singularidad. En el caso de las paredes de hormigón es habitual que el armado venga determinado por las condiciones de cuantía mínima y de control de la fisuración.

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4.6.2.2. Frente a estados límite de servicio La comprobación fundamental de un depósito, en lo que a los estados límite

de servicio se refiere, es la relativa a la estanquidad, que queda condicionada por la fisuración.

La UNE-EN 1.992-3 clasifica las condiciones de estanquidad conforme a cuatro clases (ver Tabla 9).

Tabla 9 Clases de estanquidad

Clase Condiciones de estanquidad 0 Se acepta la filtración controlada 1 Se limita la filtración a cantidades mínimas. Se admite la existencia de humedades o

manchas superficiales 2 Filtraciones mínimas que no produzcan señales exteriores 3 Sin filtración

Se entiende por filtración controlada la que no supone pérdida apreciable de la funcionalidad del depósito.

La clase de cada depósito se especificará en la documentación de proyecto y responderá al acuerdo entre la propiedad y el autor del proyecto, que valorarán aspectos tales como el coste, la posible alarma social causada por la aparición de filtraciones, el coste de una impermeabilización adicional, etc.

A cada clase le corresponden unas condiciones mínimas de fisuración, expresadas en términos de proyecto, según se indica en la Tabla 10.

Tabla 10 Condiciones de fisuración

Clase Condiciones de fisuración 0 Únicamente se exigen las condiciones generales de fisuración aplicables a estructuras de

hormigón 1 Se limita la abertura de las fisuras pasantes. Para las restantes se aplican las condiciones

generales aplicables a estructuras de hormigón 2 No se permite la existencia de fisuras pasantes 3 Se requiere el empleo de medios especiales como sistemas de contención o aplicación de

pretensado

Las condiciones generales de fisuración son las relacionadas en el capítulo correspondiente de la EHE-08. Básicamente se limita la anchura máxima de fisura en función del ambiente.


100

Las fisuras pasantes de tamaño limitado tienden a sellarse rápidamente, al menos en condiciones normales (depósitos en los que no se producen variaciones frecuentes de las solicitaciones). Es por ello que en depósitos de clase 1 se admite su formación y únicamente se acota su abertura en función de la relación entre la altura del agua y el espesor de las paredes (lo que, en la Fig 30 se llama “esbeltez de la pared”).

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25TAMAÑO MÁXIMO DE LA FISURA

Esbeltez de la pared

Abe

rtura

(mm

)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25TAMAÑO MÁXIMO DE LA FISURA

Esbeltez de la pared

Abe

rtura

(mm

)

Fig 30. Tamaño máximo de la fisura en función de la esbeltez de la pared

Para los depósitos de Clase 2 no se admite ya la existencia de fisuras pasantes, exigiéndose incluso que la distribución de esfuerzos en las paredes asegure la existencia de compresiones que eviten la continuidad de la fisura (la profundidad mínima del bloque comprimido será la mayor entre 50 mm o el 20% del espesor de pared). En la práctica esta condición requiere ya la introducción de pretensados u otras medidas especiales, ya que los esfuerzos de membrana en las paredes son casi siempre de tracción.

La norma EN 1.992-3 particulariza las condiciones generales de control de fisuración prescritas por la norma UNE-ENV 1.992-1-1. En concreto, y supuestas las condiciones generales de cuantía mínima prescritas por esta última (ver apartado 4.6.5), limita tanto el diámetro de las barras como la separación (ver Fig 31 y Fig 32).

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101

El objetivo último es dividir la armadura necesaria en el mayor número posible de barras del menor diámetro, lo que conduce a la aparición de mayor número de fisuras pero de menor abertura.

Tensión en la armadura (N/mm2)

Diá

met

ro d

e la

s ba

rras

(mm

)


Diá

met

ro d

e la

s ba

rras

(mm

)

Fig 31. Condiciones de fisuración


Sep

arac

ión

entre

las

barra

s (m

m)


Sep

arac

ión

entre

las

barra

s (m

m)

Fig 32. Condiciones de fisuración

4.6.3 Cálculo sísmico de depósitos El carácter singular del proyecto sísmico de los depósitos hace necesaria una

consideración normativa específica. Así, el Eurocódigo les dedica una de sus partes, la UNE-ENV 1.998-4.


102

En el caso de sismo, el Artículo 1.3 de la NCSE-02 obliga a reflejar en la Memoria de la Estructura la consideración de la acción sísmica por parte del Proyectista, incluso en aquellos casos en los que por situarse el depósito en zonas de baja sismicidad no sea necesaria comprobación de cálculo alguna.

El proyecto sísmico de los depósitos presenta algunas características básicas que lo diferencian del que se aplica a otro tipo de estructuras:

- Concepto de seguridad

La distinción habitual entre estados límite últimos y de servicio no es tan evidente en el caso de los depósitos como en otros tipos de construcciones.

La pérdida de funcionalidad de un depósito tras el sismo, medida, por ejemplo, como la imposibilidad de mantener la estanquidad, puede acarrear daños graves a la comunidad, que precisamente en ese momento necesitará de esa función más que en cualquier otro. No debería, por tanto, ser considerada esa pérdida de estanquidad como un simple estado límite de servicio sino más bien como un estado límite último.

- Comportamiento

Mientras que en las estructuras convencionales se supone un comportamiento plástico ante sismo (y ello pese a que el cálculo se realice, por simple facilidad, en régimen elástico), en los depósitos no es habitualmente posible hacer uso del rango plástico de comportamiento, ya que ello supondría en la mayoría de los casos la pérdida de estanquidad y la consiguiente violación de un estado límite último.

Ello vacía de sentido la estrategia habitual en el proyecto sismorresistente, dirigida a asegurar la formación de un mecanismo plástico estable capaz de disipar energía de forma controlada. El concepto de ductilidad, y su reflejo en el cálculo como el factor de comportamiento, pierden por tanto importancia en un proyecto basado en el comportamiento elástico global (que en este caso, y al contrario de lo habitual, resulta coherente con un cálculo igualmente elástico). Ello no exime de las necesarias comprobaciones de ductilidad, que tendrían en este caso un carácter local (referido a las penetraciones, interfases, etc.) y sin reflejo importante en cálculo (esto es, sin que ello permita la utilización de factores de comportamiento elevados).

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103

- Modos de fallo

Los depósitos pueden fallar en formas específicas. Las más conocidas son las causadas por la ola que se forma en superficie y que puede desbordar las paredes del depósito o impactar contra la cubierta en su movimiento, provocando el fallo local ante una solicitación que, en muchos casos, no ha sido objeto del pertinente análisis en fase de proyecto. También es habitual el fallo en las interfases y penetraciones debido al desplazamiento diferencial causado por las diferencias de rigidez.

- Complicación

El cálculo de los depósitos frente a sismo resulta más complejo que el de otras estructuras, y ello debido básicamente a dos problemas específicos:

- Interacción depósito-agua

Mientras que en las estructuras convencionales las masas fundamentales permanecen unidas a la estructura, la cual a su vez constituye una parte importante de la masa movilizada por el terremoto, en los depósitos la parte fundamental de la masa está constituida por el agua, que no sólo no sigue en su movimiento a la estructura que la contiene sino que además, se desplaza de forma compleja.

- Modelos continuos

Si en las estructuras convencionales como los pórticos de edificación, los puentes, etc., es posible simplificar el comportamiento ante sismo de forma que se pueda analizar mediante modelos discretos, en el caso de los depósitos esto no es posible en la mayoría de los casos.

Como consecuencia de todo ello, el análisis sísmico de los depósitos se desarrolla normalmente mediante modelos numéricos, tipo Elementos Finitos, sobre los que se aplica un tipo específico de análisis, bien dinámico (normalmente la integración directa de registros simulados de terremotos) bien estático equivalente (el método de los espectros de respuesta es el más conocido).

La descripción de estos métodos queda forzosamente fuera del alcance de esta Guía.

4.6.3.1. Solicitación

La solicitación sísmica se establece a través de una función denominada “espectro de respuesta”. Se trata (ver Fig 33) de una relación entre el período de la


104

construcción en cada modo de vibración (abscisas) y una magnitud denominada “pseudo-aceleración” o, más comúnmente, “aceleración espectral” (ordenadas). La forma de esta función queda definida por tres ramas: - Una primera rama, meseta de amplificación máxima o de aceleración constante,

que en la Fig 33 es la situada entre los períodos TA y TB. - Una segunda rama, de velocidad constante, para períodos medios (entre TB y

TC). - Una última rama, designada como de desplazamiento constante, para períodos

altos (a partir de TC). En cada rama la aceleración, la velocidad o el desplazamiento de la estructura

son múltiplos de los valores correspondientes del movimiento del suelo. La normativa suele completar la representación de la función con una primera rama que arranca de la aceleración del suelo (unidad en la Fig 33, porque, como es habitual, los espectros se suelen representar normalizados a este valor).

En el caso concreto de la NCSE-02, la representación del espectro se simplifica omitiendo la rama de desplazamiento constante. Cabe señalar que el espectro propuesto por la NCSE-02 no es el más adecuado para depósitos. En efecto, la propia norma señala:

“Para algunas estructuras y modos de vibración con períodos superiores a 4 segundos, el proyectista podrá utilizar, siempre que lo justifique, valores espectrales menores de los predichos por las expresiones anteriores”.

El párrafo fue redactado pensando precisamente en aquellas construcciones flexibles, con períodos altos (grandes depósitos, edificios de gran altura,…) en los que la solicitación inducida por el espectro normativo quedaba muy sobrevalorada al no incluir en éste la rama de desplazamiento constante (rama en la que la aceleración cae con el cuadrado del período y no simplemente con el propio período) que otras normas como la UNE-ENV 1998-4 sí incluyen.

Naturalmente, en el caso de depósitos parece clara la necesidad de abandonar la NCSE-02 para seguir cualquier otra normativa que contemple esta última rama de caída. Se ha citado la UNE-ENV 1.998-4 pero también se puede seguir el espectro indicado en la Norma de Construcción Sismorresistente: Puentes (NCSP-07).

DISEÑO

105

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0.5

1

1.5

2

2.5

3ESPECTRO TIPO 1 EUROCÓDIGO

PERIODO

VA

LOR

ESP

ECTR

AL

TA TB TC

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0.5

1

1.5

2

2.5

3ESPECTRO TIPO 1 EUROCÓDIGO

PERIODO

VA

LOR

ESP

ECTR

AL

TA TB TC

Fig 33. Espectro de respuesta ante una solicitación sísmica

La forma concreta del espectro a aplicar depende de los valores asignados a los períodos que limitan cada rama (TA a TC) y de la escala de las ordenadas, parámetros determinados por el emplazamiento del depósito, las condiciones geotécnicas del suelo en que se apoya, su configuración y la distribución de masas:

- Emplazamiento del depósito

La sismicidad del emplazamiento constituye el primer parámetro en la definición de la solicitación de sismo. Este aspecto queda recogido en España por la NCSE-02 mediante el mapa de peligrosidad sísmica (ver Fig 34). El mapa divide el territorio en función de la primera de las variables que determinan la carga de sismo: la aceleración básica. Se trata de una representación convencional de la severidad de la acción sísmica que condensa aspectos fundamentales como el valor de la aceleración horizontal máxima esperable en suelo duro o la duración del terremoto.

El emplazamiento del depósito determina igualmente la proximidad a fallas activas y, por tanto, la posibilidad de que se produzcan terremotos cuyo epicentro se sitúe próximo al depósito. Este tipo de terremotos suele dar lugar a registros muy diferentes de los habituales no sólo en cuanto a duración y amplitud, diferencias que pretende recoger la aceleración básica, sino también en el contenido en frecuencias. Este efecto no puede


106

quedar recogido en una única variable y se incluye de forma indirecta en la función que constituye la representación más conocida de la acción sísmica: el espectro de respuesta, cuya forma se modifica en función del parámetro K de contribución (ver Fig 34).

En todas las regiones en las que se especifique para la aceleración básica un valor inferior a 0,04·g será innecesaria la comprobación frente a sismo.

Fig 34. Mapa de peligrosidad sísmica (NCSE-02)

- Condiciones geotécnicas del suelo

La aceleración básica se pondera en función de la importancia de la construcción mediante el coeficiente Rρ o de riesgo. La acción del terremoto queda igualmente condicionada por las características geotécnicas del terreno de cimentación. Este efecto queda recogido por los coeficientes S, o de amplificación del terreno, y Ct.

DISEÑO

107

El coeficiente S recoge el efecto de los estratos blandos de suelo, que amplifican la aceleración (para bajas amplitudes llegan a duplicarla) en una forma que depende de la amplitud de la sacudida, es decir, de la aceleración básica. La Fig 35 muestra la variación del factor en función de la aceleración básica y el tipo de terreno.

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.450

0.5

1

1.5

2

Suelo Tipo ISuelo Tipo IISuelo Tipo IIISuelo Tipo IV

FACTOR S

Aceleración básica (% de g)

Val

or

Fig 35. Factor “S” de amplificación

El factor Ct se obtiene a partir de la clasificación previa del terreno, según la Tabla 11, que reproduce la clasificación del terreno según la NCSE-02 vigente (similar, por lo demás, a la del Eurocódigo).

Tabla 11 Clasificación del terreno según la NCSE-02

Tipo de Terreno Descripción Coeficiente “Ct” Tipo I Roca compacta, suelo cementado o granular muy denso 1,0 Tipo II Roca muy fracturada, suelos granulares densos o

cohesivos duros 1,3

Tipo III Suelo granular de compacidad media , o suelo cohesivo de consistencia firme a muy firme

1,6

Tipo IV Suelo granular suelto, o cohesivo blando 2,0


108

Con todo, el efecto fundamental del terreno de cimentación es el actuar como filtro que elimina algunas de las frecuencias que contiene el registro sísmico y amplifica otras. En el caso de los terremotos próximos, este efecto no puede quedar recogido en una única variable y se incluye en el espectro de respuesta, modificando su forma (trasladando la rama de caída hacia valores más altos del período, lo que en la práctica supone mayores solicitaciones para los depósitos normales, situados justo en esa rama). La Fig 36 muestra el espectro de la NCSE-02 para los cuatro tipos de terreno en un emplazamiento de sismicidad media (15% de la gravedad).

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6ESPECTRO ELÁSTICO

PERIODO (s)

AC

ELER

AC

IÓN

(%g)

abg

Suelo Tipo I

Suelo Tipo IV

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6ESPECTRO ELÁSTICO

PERIODO (s)

AC

ELER

AC

IÓN

(%g)

abg

Suelo Tipo I

Suelo Tipo IV

Fig 36. Espectro elástico

- Configuración del depósito

Determina en último término la acción del sismo sobre el depósito, ya que el valor de las cargas equivalentes es función directa de la frecuencia de vibración en cada modo. Esta dependencia se establece a través del espectro de respuesta, calculado en función de la geometría y materiales del depósito, del que la Fig 36 muestra un ejemplo.

DISEÑO

109

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

1

2

3

4

5ESPECTRO TIPO 2

PERIODO

VA

LOR

ESP

ECTR

AL

TC

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

1

2

3

4

5ESPECTRO TIPO 2

PERIODO

VA

LOR

ESP

ECTR

AL

TC

Fig 37. Espectro tipo 2

- Distribución de masas

Aunque todos los planteamientos modernos tienden a sustituir la clásica definición en fuerzas de la acción sísmica por una definición en desplazamientos, la realidad es que toda la normativa de proyecto sigue planteando la acción de sismo mediante un conjunto de fuerzas que se suponen equivalentes en relación a los esfuerzos introducidos en la estructura y que resultan del simple producto de un término en unidades de aceleración (la ordenada del espectro para cada modo) por las masas movilizadas.

Como, por otra parte, los valores del espectro también dependen de los de las masas consideradas (a través del período estimado), se comprende la importancia de una correcta evaluación de las mismas. Se trata de un aspecto fundamental que, sin embargo, no se suele tratar con una amplitud acorde a su importancia.


110

En los depósitos de líquidos se consideran, en forma simplificada, dos tipos de masas asociadas a estos últimos, las masas impulsiva y convectiva (ver Fig 38). Mientras que la primera se supone solidaria a las paredes del depósito, la segunda se mueve respecto a ellas.

Parte impulsiva

Parte convectiva

Parte impulsiva

Parte convectiva

Parte impulsiva

Parte convectiva

Fig 38. Esquema de las partes convectiva e inductiva de un depósito

4.6.3.2. Parámetros de cálculo - Factor de comportamiento

No cabe utilizar valores de ductilidad superiores a la unidad. La UNE-ENV 1.998-4 permite, en los cálculos en estado límite de servicio, utilizar el valor 1,5 que se asocia en cualquier estructura a la sobre-resistencia de los elementos que la componen. En estado límite último sólo se permite utilizar algún valor superior cuando es posible identificar con precisión las zonas disipativas y cuantificar la ductilidad de cada una de ellas.

En la práctica, ello implica la necesidad de utilizar como solicitación la correspondiente al espectro elástico, sin ningún tipo de reducción.

- Amortiguamiento

El amortiguamiento estructural se limita al 5% del valor crítico en las comprobaciones ante estados límite últimos y al 2% en las de servicio. La posibilidad de utilizar el amortiguamiento por radiación del suelo, de valor muy superior (aunque la UNE-ENV 1.998-4 lo limite al 20%) queda condicionada al tipo de suelo. Por último, el amortiguamiento relativo al contenido del depósito, el agua, es muy bajo, en torno al 0,5%.

DISEÑO

111

En forma simplificada es posible obtener un valor ponderado, aplicable al conjunto, deducido conforme a la Parte 6 del Eurocódigo.

4.6.4 Modelización para el cálculo

La forma habitual en la que hoy en día se estiman los esfuerzos y desplazamientos en depósitos es mediante modelos numéricos, por ejemplo, de elementos finitos. Las posibilidades que ofrecen en este sentido los programas informáticos actualmente disponibles en el mercado son muy amplias, por lo que conviene señalar las características básicas de cada tipo de modelización.

Los elementos que se empleen realmente el la construcción del depósito, así como sus anclajes y detalles constructivos, deberán asegurar un comportamiento acorde con las hipótesis de cálculo.

4.6.4.1. Modelos planos

Pueden representar una sección concreta del depósito o de alguno de sus elementos y pueden basarse en modelos tipo barra, elementos finitos planos (representando condiciones de tensión o deformación plana) o elementos finitos axilsimétricos.

Los elementos pueden ser desde los más simples, triangulares, hasta los de mayor orden.

Los modelos de barras (ver Fig 39) son los más simples, pero únicamente pueden representar el comportamiento de secciones típicas. Son útiles para el predimensionamiento y para estimar un armado global.

Fig 39. Modelo plano de barras


112

Los modelos de barras también pueden representar el comportamiento de depósitos de geometría y cargas axilsimétricos.

Los modelos de elementos planos axilsimétricos (Fig 40) modelizan con precisión el comportamiento de las secciones de los depósitos con simetría respecto al eje.

Fig 40. Modelo axilsimétrico de elementos planos

4.6.4.2. Modelos espaciales Los más comunes son los que utilizan elementos de tipo placa. Se pueden

utilizar tanto para depósitos rectangulares como cilíndricos (ver Fig 41).

Fig 41. Modelización mediante elementos tipo placa

DISEÑO

113

Son los modelos más flexibles, permitiendo la modelización de todo tipo de geometrías y cargas. Permiten, además una rápida comprensión del comportamiento estructural gracias al uso de post-procesadores gráficos que proporcionan una representación clara del flujo de esfuerzos en cada caso de carga.

4.6.4.3. Depósitos rectangulares

Con independencia de lo anterior, resulta útil disponer de algunos modelos conceptuales simples que permitan tanto la comprobación rápida de un esquema de armado como la forma de fisuración.

En el caso de los depósitos rectangulares es normal, como se indicó en el punto 4.6.1.5, predimensionar las paredes a partir de un modelo simple de vigas. Se supone (ver Fig 42) una tira de ancho unidad sobre la que se obtienen los esfuerzos conforme a los planteamientos básicos de la teoría de estructuras (ver Fig 43a).

Este tipo de planteamientos básicos resulta útil también para evaluar configuraciones alternativas. En ocasiones se plantea, por ejemplo, la posibilidad de anclar la cabeza de las paredes a la cubierta del depósito frente a la solución de apoyo simple de la cubierta sobre las paredes. Ello reduce drásticamente los momentos en la base (Fig 43b) pero exige un detalle cuidadoso de la unión entre la cabeza de las paredes y la propia cubierta porque no es fácil materializar uniones que transmitan únicamente cortante y no flector.

Fig 42. Modelo simplificado de la sección


114

Fig 43. Anclaje en la cubierta

El análisis de elementos de carácter bidimensional mediante modelos simplificados unidimensionales obliga a modificar, al menos en teoría (en la práctica las diferencias son reducidas) el valor de la rigidez de la sección. En efecto, la barra de ancho unidad con la que, conforme a la Fig 42 se modeliza la pared del depósito tendría una rigidez de valor:

12

3eEIE ⋅=⋅

Donde:

E Módulo de elasticidad

I Momento de inercia

e Espesor de la viga

Naturalmente, esta deformación no se puede desarrollar en un elemento bidimensional, por lo que su comportamiento es más rígido. Frente a la rigidez a flexión “E·I” de la viga, la placa muestra una rigidez “D” de valor:

( ) 121 2

3

⋅−⋅

=ν

eED

Donde e es el espesor de la pared y ν es el módulo de Poisson.

En definitiva, al utilizar modelos de barras se debería tomar la precaución de multiplicar el módulo elástico del material por el factor

211ν−

, lo que supone

incrementos que no superan el 5%.

DISEÑO

115

Por último, algunos autores señalan la posibilidad de utilizar los modelos clásicos de placas. Se trataría, según este esquema, de contemplar la pared completa del depósito, o de sus compartimentos, como una placa sustentada en sus bordes (Fig 44). Ello permite utilizar las soluciones tabuladas de cualquiera de los manuales clásicos de cálculo de placas.

El problema surge al considerar las condiciones de contorno a flexión, ya que, salvo casos singulares extremadamente infrecuentes (por, ejemplo, depósitos de planta cuadrada), las condiciones en los bordes laterales y de cimentación no corresponden a las situaciones extremas de giro libre o coartado (apoyo libre o empotrado), sino a valores intermedios de rigidez no contemplados en tablas.

Fig 44. Modelos de placas apoyadas en el contorno

Este tipo de aproximaciones no se justifica en la actualidad, ya que conllevan un esfuerzo de cálculo incluso superior al que requeriría una modelización convencional mediante cualquier programa comercial de elementos finitos y no aportan resultados mas ajustados.


116

4.6.4.4. Depósitos circulares En el caso de solicitaciones simétricas respecto al eje, el modelo más simple

de análisis es el de esfuerzos en cilindros sometidos a presión interior (ver apartado 4.6.1.5).

Una evolución muy útil de este mismo modelo de comportamiento es el de viga flotante. Suponiendo el depósito cilíndrico de la Fig 45, lo único que impide que las paredes se separen en planos meridionales de rotura como los que muestra la figura, facilitando la separación de cada “gajo” respecto al aledaño, son las tensiones circunferenciales entre tales gajos. Estas tensiones derivan, evidentemente, de la deformación circunferencial (ver Fig 46) del depósito.

Fig 45. Esquema de “gajos”

Por geometría elemental, ese alargamiento circunferencial vale:

Ru

RRuR

=⋅

⋅−⋅+=

θθθξ )(

Donde:

R Radio de la circunferencia

u Movimiento radial

θ Ángulo de giro

Y, por tanto, la fuerza circunferencial (por unidad de altura) será:

eEFc ⋅⋅= ξ

Donde:

E Módulo de elasticidad

e Espesor

DISEÑO

117

Fig 46. Deformación radial

Las fuerzas circunferenciales sobre el gajo dan una componente radial (Fig 47) de valor:

22 θ

⋅⋅= cR FF

Esto es:

uReEeEFR ⋅

⋅⋅=⋅⋅⋅⋅=

θϑξ2

2

θ/2

θ

θ/2

θ

Fig 47. Componente radial de los esfuerzos circunferenciales (FR)

En resumen, comprobamos que un movimiento radial del gajo de valor “u” da lugar a una fuerza sobre el mismo de valor:


118

uReEFR ⋅

⋅⋅=

θ

Esto permite sustituir la acción de los gajos aledaños al considerado por un muelle de elasticidad

ReEk θ⋅⋅

= , según muestra la Fig 48.

Fig 48. Modelo de viga sobre apoyo flexible

El modelo así formulado sería en todo idéntico al de viga sobre apoyo elástico, con la única diferencia del valor numérico asignado al módulo de balasto. Así, si se piensa en un gajo de ancho (desarrollado) unidad, entonces sería

R1

=θ y,

por tanto el módulo de balasto 2ReEK S

⋅= .

El lado práctico del modelo es que resulta muy fácil desarrollarlo con la ayuda de cualquier programa elemental de cálculo matricial, en el que bastaría con introducir en cada nudo un muelle de rigidez el producto del módulo de balasto por la mitad de la longitud de cada barra que concurre en el nudo (ver Fig 49).

Fig 49. Discretización de la pared

DISEÑO

119

4.6.5 Cuantías y esquemas de armado La cuantía de armadura a disponer en cada sección del depósito será siempre

la mayor de:

- La que resulte del dimensionamiento de la sección, es decir, aquella que proporciona a la sección una resistencia de cálculo (minorada) superior a los esfuerzos (también de cálculo, es decir, mayorados) que actúan sobre ella en cada combinación de acciones.

- La necesaria para asegurar la ductilidad de la sección. Se trata de una condición de seguridad común a cualquier otra estructura de hormigón armado.

- La necesaria para asegurar las condiciones de servicio, que en el caso concreto de los depósitos se refieren fundamentalmente a la estanquidad.

En lo que se refiere al armado es necesario insistir en la conveniencia de respetar las cuantías geométricas mínimas. En el caso de cantos importantes, que requieran el hormigonado en tongadas diferenciadas (no es normal disponer más de dos) siempre es conveniente disponer una capa de armado mínimo en la superficie de cada tongada.

En la Tabla 12 se indican los valores de las cuantías geométricas mínimas que, en cualquier caso, deben disponerse en los diferentes tipos de elementos estructurales, en función del acero utilizado, siempre que dichos valores resulten más exigentes que los señalados en los artículos 42.3.2, 42.3.3 y 42.3.4. de la EHE-08.

En depósitos de hormigón, los esquemas de armado proyectados y ejecutados deberán responder a las hipótesis del modelo de cálculo utilizado en el diseño del depósito.

Los detalles constituyen una de las causas más habituales de patología debido, básicamente, a la falta de la atención requerida. Han de cuidarse especialmente los detalles de anclaje y solape, tanto en lo que respecta a las posiciones en que se sitúan como a las longitudes de las barras (tomando en consideración las tolerancias) y muy especialmente, el cumplimiento de las condiciones de separación entre barras.


120

Tabla 12 Cuantías geométricas mínimas, en tanto por 1000, referidas a la sección total de hormigón(6) (Tabla 42.3.5. de la EHE-08)

Tipo de acero

Tipo de elemento estructural Aceros con

fy= 400 N/mm2

Aceros con

fy= 500 N/mm2

Pilares 4,0 4,0

Losas (1) 2,0 1,8

Nervios (2) 4,0 3,0

Armadura de reparto perpendicular a los nervios (3) 1,4 1,1 Forjados

unidireccionales

Armadura de reparto paralela a los nervios (3) 0,7 0,6

Vigas (4) 3,3 2,8

Armadura horizontal 4,0 3,2 Muros (5)

Armadura vertical 1,2 0,9

(1) Cuantía mínima de cada una de las armaduras, longitudinal y transversal repartida en las dos caras. Para losas de cimentación y zapatas armadas, se adoptará la mitad de estos valores en cada dirección dispuestos en la cara inferior.

(2) Cuantía mínima referida a una sección rectangular de ancho bw y canto el del forjado de acuerdo con la Figura 42.3.5. de la EHE-08. Esta cuantía se aplica estrictamente en los nervios y no en las zonas macizadas. Todas las viguetas deben tener en la cabeza inferior, al menos, dos armaduras activas o pasivas longitudinales simétricas respecto al plano medio vertical.

(3) Cuantía mínima referida al espesor de la capa de compresión hormigonada in situ.

(4) Cuantía mínima correspondiente a la cara de tracción. Se recomienda disponer en la cara opuesta una armadura mínima igual al 30% de la consignada.

(5) La cuantía mínima vertical es la correspondiente a la cara de tracción. Se recomienda disponer en la cara opuesta una armadura mínima igual al 30% de la consignada. A partir de los 2,5 m de altura del fuste del muro y siempre que esta distancia no sea menor que la mitad de la altura del muro podrá reducirse la cuantía horizontal a un 2‰. En el caso en que se dispongan juntas verticales de contracción a distancias no superiores a 7,5 m, con la armadura horizontal interrumpida, las cuantías geométricas horizontales mínimas pueden reducirse al 2‰. La armadura mínima horizontal deberá repartirse en ambas caras. Para muros vistos por ambas caras debe disponerse el 50% en cada cara. En el caso de muros con espesores superiores a 50 cm, se considerará un área efectiva de espesor máximo 50 cm distribuidos en 25 cm a cada cara, ignorando la zona central que queda entre estas capas superficiales.

(6) En el caso de elementos pretensados, la armadura activa podrá tenerse en cuenta en relación con el cumplimiento de las cuantías geométricas mínimas sólo en el caso de las armaduras pretesas que actúen antes de que se desarrolle cualquier tipo de deformación térmica o reológica.

DISEÑO

121

Ejem

plo

4 Es muy frecuente que las condiciones de ductilidad y de servicio

condicionen el armado final del depósito. Sea, a modo de ejemplo, un depósito circular, de 25 m de diámetro, 5 m de altura y 25 cm de pared. Supuesto lleno de agua, los esfuerzos circunferenciales de membrana se representan en la Fig 50 (se admite condición de llenado y, por tanto, γ=1).

Se comprueba que el esfuerzo máximo ronda los 275 kN, lo que exige 8 cm2 de armadura B400S, equivalente a tan sólo cuatro barras de 16 mm de diámetro por metro de altura.

Sin embargo, la resistencia media a la tracción circunferencial de la sección de hormigón (que suponemos con una resistencia característica de 30 N/mm2) sería casi tres veces superior, aproximadamente 722 kN, lo que exigiría aumentar el número de barras en la misma proporción.

0 50 100 150 200 250 3000

1

2

3

4

5ESFUERZOS CIRCUNFERENCIALES

Axil (kN/m)

Altu

ra (m

)

Fig 50. Esfuerzos circunferenciales en la pared

Para mantener las condiciones de estanquidad sería incluso necesario aumentar la cuantía, ya que, en caso contrario, la plastificación de la armadura en las fisuras conduciría a la abertura incontrolada de las mismas.

En definitiva, se comprueba cómo el armado queda en muchas ocasiones condicionado por los valores mínimos de cuantía. Ello cuestiona incluso algunas de las reglas clásicas de armado, que tendían a aumentar los espesores de las paredes al objeto de reducir la armadura.

CONSIDERACIONES CONSTRUCTIVAS

123

5 CONSIDERACIONES CONSTRUCTIVAS En el presente capítulo se establecen una serie de recomendaciones en lo que

se refiere a las condiciones que, con carácter general, deben seguirse para la construcción de un depósito hasta su puesta en servicio.

5.1 TRANSPORTE, ALMACENAMIENTO Y MANIPULACIÓN DE

MATERIALES Las operaciones de transporte, almacenamiento y manipulación de todos los

componentes que integran un depósito deben hacerse sin que ninguno de estos elementos sufra golpes o rozaduras, debiendo depositarse en el suelo sin brusquedades, no dejándolos nunca caer. En el caso particular de los tubos, debe evitarse rodarlos sobre piedras.

5.1.1 Transporte

Las operaciones de transporte de los materiales deben hacerse, en su caso, conforme a las vigentes normas de tráfico. Debe cuidarse que en los camiones o en el medio en el que se realice el transporte a obra, el piso y los laterales de la caja estén exentos de protuberancias o bordes rígidos o agudos que puedan dañar los materiales.

El transporte del hormigón a obra o de los materiales constitutivos, en caso de fabricarse en la misma, deberá cumplir lo establecido en el artículo 71.4. de la EHE-08.

Si el transporte incluye tubos de distinto diámetro, es preciso colocarlos en sentido decreciente de los diámetros a partir del fondo, no debiendo admitir cargas adicionales sobre los tubos que puedan producir deformaciones excesivas en los mismos y garantizando la inmovilidad de los tubos, apilándolos de forma que no queden en contacto unos con otros, disponiendo para ello cunas de madera o


124

elementos elásticos; especial atención debe prestarse a todo ello en el caso de los tubos flexibles.

El transporte de conducciones, en ocasiones, es un condicionante para las longitudes de fabricación. Por ejemplo, los tubos de PE, los de PRFV o los de acero se pueden fabricar en longitudes superiores a 12 metros, pero serían más difícilmente transportables a obra. O también, por ejemplo, una de las razones por la que los tubos de hormigón son de 2,40 m de longitud es que así permiten el almacenamiento a lo ancho de la caja de un camión.

Los tubos con uniones de enchufe o embocadura termoconformada y extremo liso deben colocarse con los extremos alternados, de tal modo que los enchufes no queden en contacto con los tubos inferiores. En los tubos de hormigón el transporte a obra no debe iniciarse hasta que el hormigón haya alcanzado la resistencia necesaria.

Las válvulas deben enviarse limpias, con todos sus elementos protegidos y los orificios externos tapados mediante tapas de plástico de forma que se evite la introducción de elementos extraños. Las válvulas de compuerta es recomendable que se envíen con el elemento de cierre en posición abierto, si el asiento es elástico, o cerrado si se trata de metal. En las de mariposa el obturador debe ir en posición ligeramente abierta. Todas las válvulas deben ser embaladas de forma que durante el transporte quede garantizada la imposibilidad de golpes y daños en estos elementos, así como su eventual maniobra, debiendo evitarse roces y esfuerzos superiores a los que la válvula ha de soportar. Se prestará especial atención durante el transporte y la manipulación, para no dañar los mecanismos de accionamiento manual o mecánico que la válvula pueda llevar.

Los paneles y pilares prefabricados, así como, en general, todos los elementos prefabricados de gran volumen, deben transportarse conforme a las indicaciones del fabricante, que habrá comprobado la seguridad de cada elemento ante las solicitaciones inducidas en las distintas configuraciones de apoyo. Naturalmente, tales configuraciones de apoyo deben quedar explícitamente recogidas en la documentación de proyecto (normalmente se incluye un plano con esquemas e instrucciones de transporte e izado).

En el transporte de elementos prefabricados se deben tener en cuenta las dimensiones de las piezas transportadas, de cara a la elección del vehículo a utilizar, e incluso plantearse la contratación de transportes especiales si fuera necesario. En cualquier caso, se deberán tener en cuenta las condiciones de acceso de la obra en cuanto a pendientes, capacidad de maniobra, radios de acuerdo, etc., y con el fin de evitar daños en las piezas y riesgos personales y en los vehículos utilizados, se


125

acondicionarán adecuadamente los caminos internos y de acceso a la propia obra. Se debe tratar de tener las condiciones óptimas para realizar correctamente las tareas de descarga del material, facilitando el izado equilibrado de las piezas, evitando el golpeo entre las mismas, maniobrando con suavidad, y minimizando las tareas de transporte interno dentro de la propia obra, procurando realizar el transporte hasta el punto más próximo del lugar donde la pieza va a ser instalada.

En el transporte de las armaduras se deben guardar ciertas precauciones para evitar daños (doblados, desdoblados) y para evitar el contacto con productos (óxidos, suciedad, polvo) que comprometan la adherencia y la resistencia de las mismas.

5.1.2 Almacenamiento

El almacenamiento de los materiales constitutivos del hormigón, en caso de fabricarse en la propia obra, deberá cumplir con lo establecido en los artículos 26, 27, 28, 30 y 69-70 de la EHE-08, para los cementos, agua, áridos, adiciones y armaduras, respectivamente.

Cuando haya tubos que se almacenen sobre el terreno debe comprobarse que éste es lo suficientemente resistente para soportar las cargas que se le transmitan y lo suficientemente liso para que éstos se apoyen en toda su longitud, sin riesgo de que piedras u otros salientes puedan dañarlos. El acopio de los tubos en obra se hace, habitualmente, en posición horizontal, sujetos mediante calzos de madera u otros dispositivos que garanticen su inmovilidad. Los tubos de hormigón, sin embargo, si se dispone de una solera rígida y se garantizan las debidas condiciones de seguridad, pueden almacenarse en posición vertical, siempre que no se ocasionen daños en sus boquillas al colocarlos en esta posición.

El número de hileras superpuestas en los acopios y la disposición de las mismas (piramidal o prismática) debe ser tal que ninguno de los tubos apilados sufra daños y cuando la manipulación sea manual, la altura máxima debe ser inferior al alcance que en condiciones de seguridad tenga el personal que realice el trabajo, no debiendo, en ningún caso, excederse de alturas de 3 metros. En la Tabla 13 se adjuntan unos valores recomendados para las alturas máximas de apilamiento.

El tiempo de almacenamiento debe restringirse al mínimo posible, no debiendo prolongarse innecesariamente y, en cualquier caso, hay que procurar la adecuada protección frente a posibles daños externos, especialmente de los anillos elastoméricos y las válvulas, los cuales hay que situarlos en lugar cerrado y protegidos de la luz solar y de temperaturas elevadas. En los tubos de hormigón, en particular, debe evitarse que sufran secados excesivos o fríos intensos.


126

Tabla 13 Alturas máximas de almacenamiento (número de hileras) de los tubos

Fundición Hormigón PRFV PVC-U PE/PP100 16 5 12 10 200 11 5 7 6 300 9 5 4 4 400 7 5 3 3 500 5 4 4 2 3 600 5 4 3 2 3 700 4 3 3 2 3 800 3 2 2 1 3 900 3 2 2 1 2

1.000 2 1 2 1 2 1.100 2 1 2 2 1.200 2 1 2 2 1.400 1 1 1 2

DN

> 1.500 1 1 1 1

Los tubos de PVC-U y de PE no deben estar en contacto con combustibles y disolventes. Se debe procurar que estén protegidos de la luz solar y que su superficie no alcance temperaturas superiores a 45 ó 50 ºC.

Para las operaciones de almacenamiento de los tubos de acero pueden seguirse, en particular, las especificaciones de la norma API 5LW.

El acopio de las juntas elastoméricas debe realizarse en locales cerrados, teniendo en cuenta las siguientes precauciones:

- Las juntas deben mantenerse limpias sin permanecer expuestas a la intemperie hasta el momento de su utilización.

- La temperatura de almacenaje debe estar comprendida entre 10 ºC y 25 ºC.

- Los anillos de elastómero deben protegerse de la luz, en especial de la radiación solar directa y de las radiaciones artificiales con un elevado porcentaje de ultravioletas, almacenándose en contenedores opacos.

- Deben protegerse del aire en circulación, envolviéndolas y almacenándolas en envases cerrados.

- Las juntas no deben almacenarse en locales con equipos capaces de generar ozono, por ejemplo, lámparas de vapor de mercurio, material eléctrico de alta tensión u otro tipo de equipos que puedan producir chispas o descargas eléctricas silenciosas. Deben protegerse de los gases


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de combustión y los vapores orgánicos, ya que pueden producir ozono por vía fotoquímica.

- Las juntas han de almacenarse libres de tensión, compresión u otra deformación. Por ejemplo, no deberían estar suspendidas por ninguna parte de su circunferencia.

- No deben estar en contacto tampoco con materiales líquidos o semisólidos, en especial disolventes, aceites y grasas, ni con metales.

En el suministro y almacenamiento de las armaduras se deben guardar ciertas precauciones para evitar daños (doblados, desdoblados) y para evitar el contacto con productos (óxidos, suciedad, polvo) que comprometan la adherencia y la resistencia de las mismas.

Los prefabricados de gran volumen (paneles, pilares, vigas de gran dimensión, etc.) requieren unas condiciones de apoyo tan estrictas que, normalmente, no es operativo el acopio en obra. Muy frecuentemente éstos se montan directamente desde el camión en su emplazamiento definitivo.

En el caso de los prefabricados de menor volumen (viguetas, placas alveolares,…), en cambio, sí es frecuente el acopio en obra. En estos casos es importante depositarlos sobre durmientes (normalmente de madera) bien nivelados sobre una superficie resistente. Cuando se acopian elementos en altura es importante mantener la continuidad de los apoyos en vertical para evitar sobre-esfuerzos en las viguetas o placas.

Fig 51. : Acopio de prefabricados


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5.1.3 Manipulación de elementos prefabricados Las operaciones de carga y descarga de tubos deben realizarse de tal manera

que los distintos elementos no se golpeen entre sí o contra el suelo. La descarga debe hacerse, a ser posible, cerca del lugar donde deban ser colocados, evitando que el tubo quede apoyado sobre puntos aislados.

En general, las operaciones de carga y descarga de los tubos hay que realizarlas mediante equipos mecánicos, si bien, para diámetros reducidos pueden emplearse medios manuales. En cualquier caso, no deben ser admisibles dispositivos formados por cables desnudos ni cadenas en contacto con el tubo, siendo recomendable, por el contrario, el uso de bragas de cinta ancha recubiertas de caucho, o procedimientos de suspensión a base de ventosas. La suspensión del tubo por un extremo y la descarga por lanzamiento no deben hacerse nunca. La descarga mediante estrobos, enganchando para ello las bocas del tubo, sí es una práctica admisible.

Debe evitarse, igualmente, la rodadura o el arrastre de los tubos sobre el terreno, máxime si los tubos tienen revestimientos exteriores. Si la dirección de obra admite la rodadura, ésta debe realizarse sólo sobre superficies preparadas a tal efecto de forma que no se ocasionen desperfectos en el tubo.

La descarga de los tubos de materiales plásticos, cuando se transporten unos dentro de otros, debe comenzarse, como es lógico, por los del interior. En los tubos de PVC-U cuando se manejen con temperaturas inferiores a 0 ºC debe prestarse especial atención a todas estas operaciones, evitando que sufran golpes.

En el caso de tubos de hormigón armado de grandes dimensiones u otros elementos prefabricados de gran volumen, éstos deberán incluir los elementos necesarios en el prefabricado para su correcta manipulación.

Estos elementos, y, en general, todos los prefabricados de gran volumen, suelen disponer de herrajes metálicos, embebidos en la masa durante el hormigonado, a los que anclar los ganchos o argollas de manipulación. Se trata de elementos comercializados por casas especializadas que cuentan con los correspondientes certificados de capacidad, de modo que, en la práctica, no requieren mayor comprobación de proyecto sino, simplemente, una especificación adecuada al uso. En estos casos es muy importante utilizar exclusivamente estos herrajes durante todo el proceso de transporte y puesta en obra

Cuando no se dispone de estos herrajes es aún más importante la especificación por parte del fabricante de las condiciones de manipulación.


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5.2 EJECUCIÓN DE DEPÓSITOS Los aspectos constructivos a analizar se referirán a la estabilidad,

impermeabilidad y configuración.

En cuanto a la estabilidad debe prestarse atención a:

- Homogeneidad y resistencia del terreno sobre el que se construye el depósito.

- Definición de la carga portante del terreno.

- Acondicionamiento del terreno previo a la cimentación.

- Drenaje del terreno que permita controlar las posibles fugas del depósito en funcionamiento y drenaje para evitar subpresiones por elevación del nivel freático.

- Cálculo de las estructuras resistentes del depósito.

En cuanto a la impermeabilidad, debe garantizarse la imposibilidad de alterar la calidad del agua retenida en el vaso y la imposibilidad de pérdida de volumen de agua. Deberá cuidarse:

- Seguridad de la cimentación ante asientos o movimientos.

- Establecimiento de juntas de dilatación y constructivas.

- Impermeabilización suficiente del vaso en cuanto a los materiales y espesores utilizados.

En cuanto a la configuración, deberán atenderse puntos como:

- Explotación.

- Economía de la explotación.

- Organización lógica de acuerdo con una circulación constante del agua y las operaciones previstas.

- Equipamiento técnico y de control adecuados.

- Implantación adecuada en el paisaje.

- Aislamiento ante acciones exteriores.

- Aislamiento térmico.

- Ventilación adecuada.

- Pendiente en solera.


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- Posibilidad de ampliación.

- Estructura sencilla y funcional.

- Ajustar la estructura y materiales a la zona de implantación, evitando impactos en el paisaje.

- Cuidar la estética de los depósitos, cuidando la vegetación y plantaciones de las zonas próximas.

5.2.1.1. Encofrado

El encofrado utilizado debe asegurar la estanquidad, evitando fugas de lechada o de fracciones de fino del hormigón fresco, para que no quede condicionada la durabilidad de la pieza. Además, debe tener una cierta rigidez que asegure un buen aspecto de la pieza final y que las tolerancias dimensionales no se superen.

Adicionalmente, al encofrado se le deben exigir ciertas condiciones de resistencia ya que son estructuras provisionales sometidas a acciones importantes en algunos casos. Estas acciones son fundamentalmente de cuatro tipos:

- Peso propio. Se calcula en función del peso específico de los materiales empleados y de las indicaciones del DB SE-AE del CTE.

- Sobrecarga de utilización vertical. Depende de los medios de construcción utilizados. Si se usan medios no pesados, pueden adoptarse 2,50 kN/m2.

- Sobrecarga de utilización horizontal. Se deben considerar los efectos del viento. Además, se debe considerar una acción horizontal de 1,50 kN/m lineal de borde de estructura, no menor del 2 % del peso total del encofrado más el hormigón contenido. En los encofrados del muro se debe adoptar una acción de 1,50 kN/m lineal en el borde superior del encofrado para asegurar el arriostramiento.

Fig 52. Sobrecarga de utilización horizontal


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- Empujes del hormigón fresco. Son complicados de evaluar, ya que dependen de una gran cantidad de factores. Para calcularlos, se puede seguir la Guía ACI 347, que define la acción del hormigón fresco en diferentes casos (vigas, losas, muros, pilares, etc.) en función de la altura del mismo, de la velocidad de hormigonado, la temperatura y el nivel de energía de vibración.

El encofrado debe asegurar la ausencia de coacciones frente a las variaciones dimensionales de la pieza de hormigón, para evitar fisuraciones producidas por coacciones al libre movimiento de la pieza por acortamientos debidos al asentamiento plástico, retracción hidráulica y a la contracción térmica. Esta característica es especialmente importante en el caso de las piezas pretensadas, debido a la transferencia de la fuerza de pretensado a la pieza.

Además, el sistema de encofrado debe asegurar facilidad de montaje y manipulación en relación con los medios disponibles, facilidad de desmoldeo evitando daños en la superficie del hormigón y facilitar el curado. También debe garantizar la protección térmica suficiente para evitar la disipación del calor de hidratación.

Los materiales más utilizados en los encofrados son la madera, el acero, el aluminio (su utilización se limita al caso de encofrados permanentes decorativos, utilizando tratamientos superficiales para proteger el aluminio del ataque del hormigón fresco) y el hormigón, aprovechando en cada caso las ventajas que se derivan de las características propias del material elegido y de las necesidades requeridas en cada situación.

5.2.1.2. Armado

La elaboración de la ferralla comprende el enderezado, corte y doblado de la misma. Posteriormente se atan y sueldan las armaduras para finalmente colocarlas en obra.

El doblado de las armaduras se realizará teniendo en cuenta lo indicado en el artículo 69.3.4 de la EHE-08.

En las operaciones de vertido y compactación del hormigón se deberán evitar los posibles desplazamientos de las armaduras, atándolas entre sí, mediante alambres o puntos de soldadura. La EHE-08 normaliza todas estas actividades adoptando la norma UNE 36.831 y la UNE-EN ISO 17.660. En la norma UNE 36.831 se proponen unos criterios de atado de las armaduras que son los siguientes:


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- Losas y placas: Deben atarse todos los cruces de barras del perímetro del panel de la armadura. Cuando las barras de la armadura principal tengan un diámetro igual o inferior a 12 mm, se sujetan en el resto del panel los cruces de las barras de forma alternativa. Cuando dicho diámetro sea superior a 12 mm, los cruces atados no deben distanciarse más de 50 diámetros, disponiéndose también de forma alternativa.

Fig 53. Criterio de atado de armaduras en losas y placas

- Pilares y vigas: Debe atarse cada cruce de esquina de los estribos con la armadura principal. Si se emplea malla electrosoldada para formar los estribos o armadura simplemente de sujeción de estribos, la armadura principal debe atarse en las esquinas a una distancia no mayor de 50 veces el diámetro de la armadura principal. Las otras barras diferentes de las de esquina deben atarse a éstos a distancias no superiores a cincuenta veces el diámetro de la barra. Los estribos múltiples formados por estribos simples deben atarse entre sí.

Fig 54. Criterio de atado de armaduras en pilares y vigas


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- Muros: Se atan las barras en intersecciones alternadas.

Fig 55. Criterio de atado de las armaduras en muros

Finalmente, las armaduras se deben colocar en su posición definitiva teniendo cuidado de que no entren en contacto con ninguna sustancia utilizada en la fase de encofrado que perjudique la adherencia de las barras.

Para garantizar la durabilidad de la estructura de hormigón, se deben colocar unos recubrimientos concretos (artículo 37.2.4 de la EHE-08) en función de la clase de exposición (artículo 8.2.2 de la EHE-08), tipo de elemento y calidad del hormigón.

Para garantizar estos recubrimientos se utilizan separadores y calzos (artículo 37.2.5 de la EHE-08). Las distancias máximas a las que se deben colocar los separadores vienen recogidas en el artículo 69.8.2 de la EHE-08.

Por diferentes motivos (longitud insuficiente de las barras, por ejemplo), hay que ejecutar empalmes de armaduras (artículo 66.6 de la EHE). Para realizar el empalme de estas barras hay diferentes métodos. Por un lado la EHE nos permite realizar el empalme de las barras mediante empalme por solapo de las mismas (artículo 66.6.2 de la EHE).

Para el empalme por solapo de un grupo de barras se seguirá lo dispuesto en el artículo 66.6.3 de la EHE.

En el caso de disponer de mallas electrosoldadas se tendrá en cuenta lo dispuesto en el artículo 66.6.4 de la EHE.

Otro método de empalme de armaduras permitido es el empalme por soldadura (artículo 66.6.5 de la EHE), siempre y cuando se realice según la norma UNE-EN ISO 17.660.


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Cuando las barras sean de diámetro mayor que 32 mm o haya falta de espacio en piezas fuertemente armadas, los esfuerzos entre barras se deben transmitir por empalme mecánico (artículo 66.6.6 de la EHE).

En el caso de los elementos prefabricados es más sencillo asegurar la geometría, especialmente en lo que se refiere a:

- Los recubrimientos de la armadura, aspecto fundamental de cara a la fisuración de la pieza (la propia norma EHE reconoce este aspecto).

- Las distancias entre barras, que pueden reducirse permitiendo el uso de diámetros más pequeños. Aspecto igualmente importante de cara a la fisuración.

5.2.1.3. Hormigonado

La colocación del hormigón requiere una correcta selección de medios y equipos en el manejo del mismo, para evitar la segregación. Esta selección es muy importante en el caso de que se utilicen hormigones de consistencia muy fluida o muy seca, granulometrías discontinuas, un tamaño máximo de árido muy grande, o mezclas poco dóciles.

Los elementos prefabricados se producen en plantas que disponen de central propia de fabricación de hormigón, medios de transporte y vertido directo al molde, medios de vibrado de gran potencia (en el caso de los paneles, mesas vibrantes), instalaciones de curado (en ocasiones utilizando ambientes saturados), taller de preparación de la ferralla, etc. Todo ello supone una ventaja importante que permite al proyectista disponer de armados más complejos que los que serían razonables en una obra in situ o prescribir hormigones de prestaciones difícilmente alcanzables en ella.

El prefabricado permite obtener hormigones muy compactos y consecuentemente muy impermeables, partiendo de relaciones agua-cemento bajas, tamaños de árido limitados y adición de plastificantes.

Para la puesta en obra del hormigón se tendrá en cuenta lo dispuesto en el artículo 71.5 de la EHE-08.

5.2.1.3.1. Hormigón vertido

La EHE exige que el tiempo máximo transcurrido entre la adición de agua al cemento y la colocación del hormigón sea de una hora y media. En tiempo caluroso, o bajo condiciones que contribuyan a un rápido fraguado del hormigón, el tiempo


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límite deberá ser inferior, a menos que se adopten medidas especiales que, sin perjudicar la calidad del hormigón, aumenten el tiempo de fraguado (artículo 69.2.7 de la EHE).

En ningún caso se tolerará la colocación en obra de hormigón con indicios de principio de fraguado.

En el vertido y colocación del hormigón, incluso cuando estas operaciones se realicen de un modo continuo mediante conducciones apropiadas, se adoptarán las debidas precauciones para evitar la disgregación de la mezcla.

No se colocarán en obra capas o tongadas de hormigón cuyo espesor sea superior al que permita una compactación completa.

No se efectuará el hormigonado en tanto no se obtenga la conformidad de la Dirección de Obra, una vez que se hayan revisado las armaduras ya colocadas en su posición definitiva.

El hormigonado de cada elemento se realizará de acuerdo con un plan previamente establecido en el que deberán tenerse en cuenta las deformaciones previsibles de encofrados y cimbras.

En el vertido se deben tomar las medidas necesarias para evitar la segregación, como por ejemplo, verter el hormigón en vertical mejor que en ángulo, de una forma lenta, con movimientos suaves de los equipos, colocando pantallas para dirigir la corriente de hormigón cuando sea necesario. El hormigón no deberá encontrar restricciones hasta la posición de colocación en el encofrado, por lo que, si es necesario, se utilizarán los medios necesarios para conducir el hormigón hasta el fondo del encofrado para que no caiga libremente sobre la armadura, por ejemplo, y teniendo especial cuidado en elementos de gran altura. Otra precaución que se debe tomar es que el hormigón se debe depositar cerca de o en la misma posición final en el interior del encofrado.

5.2.1.3.2. Hormigón bombeado

El hormigón bombeado se debe utilizar cuando la mezcla reúna las características de un hormigón que se pueda colocar por este sistema (cantidad mínima de cemento y curva granulométrica determinada de los agregados). De este tipo de vertido se derivan ciertas ventajas como son la velocidad de trabajo, aumento de la producción y se asegura un hormigonado continuo. Se cuidará que no se produzca segregación en el vertido.


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5.2.1.3.3. Hormigón proyectado

El hormigón proyectado se utiliza en las situaciones en las que los encofrados sean complicados de elaborar, existan dificultades de acceso, o se pretendan hormigonar espesores muy pequeños. Al hormigón proyectado se le pueden incorporar ciertos productos añadidos para mejorar ciertas características como pueden ser fibras, por ejemplo, para mejorar la ductilidad.

Existen dos formas de aplicación, por vía seca y por vía húmeda, con las que se obtienen diferentes grados de rendimiento, adherencias y costes.

Las normas UNE-EN 14.487-1 y UNE-EN 14.487-2 establecen los diferentes tipos de hormigones y morteros proyectados, siendo los morteros de función estructural permanente los tipo H/MP III.

5.2.1.3.4. Compactación

Una inadecuada compactación del hormigón en obra puede conducir a defectos que no se detectan en los ensayos de control del valor de la resistencia a compresión del hormigón, pero que pueden alterar significativamente otras propiedades, como la permeabilidad.

La compactación se debe realizar en todas las zonas de la pieza hormigonada, especialmente en los fondos y junto a los encofrados, esquinas y vértices, pero siempre sin llegar a tocar los paramentos de estos con el propio equipo compactador, para eliminar los huecos y coqueras.

El proceso de compactación deberá prolongarse hasta que refluya la pasta a la superficie y deje de salir aire.

Según lo dispuesto en la EHE, la compactación de los hormigones en obra se realizará mediante procedimientos adecuados a la consistencia de las mezclas y de manera tal que se eliminen los huecos y se obtenga un perfecto cerrado de la masa, sin que llegue a producirse segregación.

Cuando se utilicen vibradores de superficie el espesor de la capa después de compactada no será mayor de 20 centímetros.

En general, el método preferible es el vibrado interno. Debe procurarse que la longitud del vibrador sea la necesaria para llegar a todas las zonas. El vibrador se debe introducir verticalmente y penetrar hasta el fondo de la tongada más 15 cm en la tongada anterior.

La utilización de vibradores de molde o encofrado deberá ser objeto de estudio, de forma que la vibración que se transmita a través del encofrado sea la


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adecuada para producir una correcta compactación, evitando la formación de huecos y capas de menor resistencia.

En la Tabla 14 se indican los tipos de compactación en función de la consistencia de la mezcla.

Tabla 14 Tipo de compactación en función de la consistencia del hormigón (EHE-98)

Consistencia Tipo de compactación Seca Vibrado enérgico Plástica Vibrado normal Blanda Vibrado normal o picado con barra Fluida Picado con barra

5.2.1.3.5. Curado

Se deben tomar las medidas necesarias para permitir la hidratación del cemento, previniendo la pérdida de humedad del hormigón y en caso necesario, suministrar la humedad necesaria y mantener la temperatura idónea en las primeras edades del hormigón. Cada uno de los parámetros del curado se debe elegir en función del tipo y clase del cemento, de la temperatura y grado de humedad del ambiente, etc. Se tendrá en cuenta lo dispuesto en el artículo 71.6 de la EHE-08.

El curado podrá realizarse manteniendo húmedas las superficies de los elementos de hormigón, mediante riego directo que no produzca deslavado. El agua empleada en estas operaciones deberá poseer las cualidades exigidas en el artículo 27 de la EHE-08.

El momento de empezar a aplicar el curado es cuando la superficie del hormigón empieza a secarse. Esto es cuando el agua de exudación se evapora a una velocidad mayor que el agua que sube por difusión (proceso mucho más lento que la evaporación en la superficie).

El curado se puede realizar en sus diferentes fases (inicial, intermedia y final) con agua, que es el método más eficaz, mediante inundación, nebulización, aspersión, o materiales de cubrición saturados como arpilleras, algodón, arena, paja, etc.

Además existen otros métodos, que no consisten en aportar agua, sino en minimizar la evaporación del agua de amasado. Estos métodos consisten en retener la humedad a través de la aplicación de láminas de plástico, reductores de la evaporación y compuestos filmógenos.


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Si el curado se realiza empleando técnicas especiales (curado al vapor, por ejemplo) se procederá con arreglo a las normas de buena práctica propias de dichas técnicas, previa autorización de la Dirección de Obra.

5.2.1.4. Tolerancias

Las tolerancias de ejecución serán las especificadas en el Anejo 11 de la EHE-08.

Las tolerancias de colocación de las armaduras pasivas quedan establecidas en la UNE 36.831.

5.3 SISTEMAS CONSTRUCTIVOS

Existen dos métodos básicos de construcción de depósitos que condicionan los procesos constructivos de cada elemento: construcción de abajo a arriba y construcción invertida.

5.3.1 Construcción de abajo a arriba

El método de abajo a arriba es el método constructivo tradicional, de ejecución secuencial de cimientos hacia arriba, y por tanto consiste en la excavación a cielo abierto, la formación de la solera, el levantamiento de muros y pilares, y finalmente la ejecución de la cubierta.

Los condicionantes del entorno del depósito determinarán si el método de excavación ha de ser en talud o entre pantallas. a) Si la excavación es en talud supone una mayor ocupación de la obra. La

secuencia constructiva es la siguiente:

Excavación con formación de taludes Ejecución de cimentaciones: solera y zapatas de muros y pilares Ejecución de muros y pilares Ejecución de forjado de cubierta

b) Si por lo contrario la excavación es entre pantallas la secuencia constructiva se altera, siendo la siguiente:

Ejecución de muro continuo de pantallas Excavación entre pantallas Ejecución de cimentaciones: solera y zapatas de pilares


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Ejecución de pilares Ejecución de forjado de cubierta

5.3.2 Construcción invertida

La construcción de depósitos de abajo a arriba, según se ha descrito en el punto anterior, obliga a mantener durante largos períodos de tiempo un gran volumen de excavación abierto. En muchas ocasiones, en zonas urbanas principalmente, este hecho supone un coste excesivo por la gran ocupación de la superficie y el peligro que origina. El método de construcción invertido permite reducir el período de afección de las obras en la mayor parte de la superficie.

La secuencia constructiva en este caso es:

- Ejecución de muro continuo de pantallas

- Ejecución de pilares mediante módulos de pantallas o mediante pilotes

- Ejecución de cubierta

- Excavación bajo cubierta

- Ejecución de solera

5.3.3 Otras consideraciones en la construcción de depósitos

En las obras de construcción de los depósitos y sus obras de entrada y de salida existen una serie de generalidades que se han de tener en cuenta para su correcta ejecución.

Dado que son obras de gran ocupación es necesario comprobar la presencia de servicios y estructuras diversas y plantear con cuidado su desvío, modificación o apeos necesarios. El proyecto contendrá la definición y los planos de los servicios existentes y de los proyectados en la zona de su ubicación, la posible afección a todos ellos y la propuesta de desvíos o modificaciones de las líneas afectadas.

En la planificación de las obras se han de programar también los desvíos de tráfico necesarios en las distintas etapas de la obra, no sólo de los viales sino también de los accesos a propiedades particulares.

Es imprescindible el seguimiento constante topográfico durante la ejecución, tanto para su replanteo como para comprobar las exigencias de las cotas del proyecto.


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Habida cuenta de que son estructuras que con frecuencia quedan enterradas, se han de plantear con cuidado todas las interacciones con la superficie: cámara de válvulas o edificio de entrada a ella, ventilaciones (ya sean enterradas o en torres), tapas de salida y extracción de equipos, así como la evaluación de las cargas sobre la cubierta.

Hay que garantizar el acceso de maquinaria tanto durante la ejecución de la obra como para su futura explotación.

Los elementos prefabricados que entren en obra, aunque previamente hayan sido inspeccionados en fábrica, deben ser comprobados a su recepción. La recepción debe hacerse por personal adecuado, conocedor de este tipo de materiales. Se verificará, además, que las piezas no hayan sufrido ningún daño y que están claramente identificadas.

5.4 CONSIDERACIONES MEDIOAMBIENTALES

Durante la construcción de los depósitos deben adoptarse las medidas necesarias para minimizar los impactos que las obras puedan originar en el medioambiente. A tal efecto la programación de los trabajos debe realizarse teniendo presente la consideración anterior, de manera que los terrenos ocupados temporalmente para el almacenamiento de materiales se limiten a los estrictamente necesarios.

Asimismo antes de la terminación de la obra debe procederse, con carácter general, a una limpieza de todas las zonas afectadas, debiendo quedar éstas exentas de materiales residuales, verificando la correcta gestión de los residuos excedentes de la obra, de acuerdo con la legislación vigente, bien mediante su depósito en vertedero autorizado o, en los casos que la naturaleza de los residuos lo permita, su reutilización o valoración (restauración, acondicionamiento y relleno o con fines de construcción).

En zonas urbanas hay que tener mucho cuidado con la contaminación acústica y por polvo, además de vigilar las afecciones a la vía pública, tanto en fase de excavación como en fase de ejecución (parques, viales, aceras para paso de peatones, etc.).

Es muy importante que los estudios medioambientales que incorporen los proyectos de depósitos sean profundos, rigurosos y detallados en su contenido, estudiando siempre soluciones alternativas, cuantificando, en cualquier caso, las afecciones previstas y previendo siempre medidas correctoras para las mismas.


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Tras finalizar su vida útil, y siempre en la medida de lo posible, debe procurarse el máximo reciclaje de materiales, conforme a la legislación vigente.

ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD

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6 ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD En este capítulo se analizan aquellas actividades que deben realizarse para

garantizar los requisitos de calidad exigidos en el presente documento, tanto para la fabricación como para la construcción de todos y cada uno de los componentes que integran un depósito.

La eficacia del control de calidad es el resultado de la acción conjunta del proyectista, constructor y suministrador o fabricante que realiza un control sobre las actividades o materiales aportados por él a la construcción (control interno) y de la Administración, Propiedad o Dirección Obra que realiza asimismo un control independiente (control externo).

6.1 CONCEPTOS BÁSICOS

Se entiende por aseguramiento de la calidad al conjunto de actividades que se desarrollan antes, durante y después de la ejecución de una obra, para verificar si ésta alcanza el nivel de calidad exigido en el proyecto.

Estas actividades consisten, básicamente, en la realización de determinados ensayos (la Ley 21/1992, de Industria, en su artículo 8, define éstos como la “operación consistente en el examen o comprobación, con los equipos adecuados, de una o más propiedades de un producto, proceso o servicio de acuerdo con un procedimiento especificado”), pudiendo distinguirse entre (norma UNE-EN 805):

1. Ensayo de tipo o de prestación. El realizado exclusivamente sobre un componente representativo del diseño y proceso de fabricación, para verificar la conformidad de la producción con los requisitos especificados. Estos ensayos, por tanto, no se realizan más que una vez en tanto no cambie la concepción del elemento a ensayar (a veces a estos ensayos se los conoce también como ensayos de homologación).


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2. Ensayo de producción. El realizado periódicamente sobre los distintos componentes durante el proceso de fabricación, para verificar la conformidad de la producción con los requisitos especificados.

3. Ensayo de recepción. El realizado periódicamente sobre los distintos componentes una vez recibidos en obra, para verificar la conformidad de los mismos con los requisitos especificados.

A los efectos de esta Guía Técnica el aseguramiento de la calidad se divide en: a) Control de calidad de la construcción. La Dirección de Obra deberá efectuar las

comprobaciones de control suficientes que le permitan asumir la conformidad de la estructura en relación con los requisitos básicos para los que ha sido concebida y proyectada.

b) Control de calidad de la fabricación (o previo al suministro), para el caso de depósitos construidos a partir de elementos prefabricados o que los contengan. Es el control de calidad a realizar previamente al suministro (en fábrica, por tanto), sobre todo tipo de componentes prefabricados, al objeto de comprobar que se cumple lo establecido en el proyecto, de acuerdo con lo especificado en esta Guía Técnica.

Este control se realiza tanto mediante ensayos de producción como de tipo de los indicados anteriormente.

En el caso de que los componentes estén en posesión de la marca de calidad de producto o certificado de conformidad AENOR o de otra similar de cualquier estado miembro de la UE o de algún Organismo internacional de reconocido prestigio, puede eximirse la realización de los ensayos del control de fabricación que, figurando en esta Guía Técnica, sean exigidos para la concesión de la mencionada marca, debiendo realizarse cuantos otros adicionales se exijan en el presente documento.

c) Control de calidad de la recepción. Es el control de calidad a realizar por la dirección de obra, bien directamente o por medio de terceros, para comprobar que se cumple lo establecido en el proyecto, en lo relativo a la construcción del depósito, de acuerdo con los ensayos de recepción especificados por la presente Guía Técnica.

6.2 CONTROL DE CALIDAD DE LA CONSTRUCCIÓN

Se realizará teniendo en cuenta las prescripciones establecidas en el Título 8º de la EHE-08.


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El control de calidad de la construcción se divide comúnmente en:

- Control de Proyecto

- Control de Materiales

- Control de Ejecución

6.3 CONTROL DE LA CALIDAD DE LA FABRICACIÓN DE

ELEMENTOS PREFABRICADOS Se realizará teniendo en cuenta las prescripciones establecidas en los artículos

79 y 91de la EHE-08.

6.4 CONTROL DE CALIDAD DE RECEPCIÓN

El control de calidad de la estructura terminada para su posterior recepción deberá ser realizado por personal técnico cualificado, lo más experimentado posible en depósitos, debido a lo singular de este tipo de estructuras, que requieren comprobaciones específicas de tipo funcional además de otras de tipo estructural más habituales en otras obras.

Si el personal que realice el control de calidad en la recepción no hubiese estado involucrado en las fases de proyecto y construcción, es importante poner a su disposición tanto la documentación del proyecto y obra como al personal técnico responsable durante ambas fases, a fin de resolver dudas o explicar las singularidades del depósito.

El control de calidad se realizará, al menos, sobre los siguientes aspectos:

- Estructural: control de movimientos y fisuración

- Funcional: estanquidad y funcionamiento de equipos

- Higiénico: limpieza y desinfección del depósito y control de calidad del agua

Los tres aspectos pueden contemplarse en una única inspección que, indefectiblemente, deberá llevar aparejada el llenado total de todos los compartimentos que conforman el depósito, así como mediciones con el depósito vacío y con el depósito lleno. La duración de las pruebas de estanquidad, junto con las exigencias de explotación de la red de abastecimiento a la hora de llenar o vaciar el depósito, pueden prolongar el ensayo a lo largo de varias semanas.


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Para evitar en lo posible el desperdicio de agua, resulta muy recomendable estudiar detenidamente el protocolo de llenado y vaciado de los vasos, de tal modo que resulte compatible con las pautas de consumo de la población abastecida. En el caso de depósitos con vasos múltiple puede emplearse la misma masa de agua para el llenado sucesivo de los distintos vasos.

Se recomiendan las siguientes fases de la prueba de llenado, ordenadas cronológicamente:

a) Recopilación y estudio de la documentación. Tanto del proyecto original como de sus modificados y planos de obra, en los que se determinarán las dimensiones, materiales empleados, singularidades del terreno y de la ejecución, disposición de juntas, red de drenaje, detalles constructivos, conducciones, valvulería, etc. También deben recabarse en esta fase los datos sobre la capacidad de la red de abastecimiento para llenar el depósito y para absorber el vaciado de agua almacenada.

b) Bases de cálculo estructural y resultados teóricos sobre movimientos previsibles, asientos, filtración inicial y filtración permanente. En el caso de depósitos enterrados o semienterrados, empujes del terreno considerados. Conviene tabular los movimientos calculados para los distintos niveles de llenado del depósito (ver apartado 4.6.1.5).

c) Primera inspección del depósito. En una primera visita se comprobará la concordancia entre planos y ejecución, especialmente en los detalles constructivos. También se buscará la localización idónea para los equipos de medida y la existencia de fisuras o roturas que puedan llamar la atención. En esta fase se comprobará el estado de limpieza y desinfección de las instalaciones y el correcto funcionamiento de todos los equipos.

d) Descripción de la prueba y equipos. En esta fase deben estudiarse los protocolos de llenado y vaciado, optimizándose el uso del agua con arreglo a la explotación de la red de abastecimiento. También se deben describir los equipos a utilizar, su sensibilidad a factores externos, su modo de empleo y los cálculos a realizar para la obtención de movimientos. Se realizarán planos y esquemas con la localización de los aparatos de medida y ejemplos de toma de datos y tratamiento de los mismos.

e) Protocolo de seguridad. Si se previesen daños aguas abajo en caso de rotura accidental del depósito durante la prueba, deberá comunicarse a los servicios de protección civil a fin de elaborar un protocolo de seguridad. Las fechas de la prueba y la duración de las mismas se definirán en esta fase. También se definirán los movimientos máximos admisibles durante el


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llenado, que estarán basados en los calculados en la fase b, y el protocolo de interrupción de la prueba de llenado.

f) Registros durante la prueba. Se registrarán datos previos al llenado, durante el llenado, durante las fases de estabilización y comprobación de estanquidad, durante el vaciado y después del vaciado completo del vaso. Los parámetros a medir son los correspondientes a :

- movimientos de muros

- apertura de juntas y fisuras

- niveles de agua en los vasos

- caudales recogidos por la red de drenaje

- aparición de humedades y filtraciones

- temperatura del aire, condiciones atmosféricas y registro de fecha y hora

Los registros durante el día se harán de manera continuada, si bien por la noche se podrá admitir un registro de datos cada 3 horas.

g) Inspección tras la prueba. Una vez finalizada la prueba, se comprobará que tanto el depósito como sus instalaciones no hayan sufrido daños y que la calidad del agua no se haya visto afectada. También deben registrarse los movimientos no recuperados en inclinación de muros y apertura de juntas.

h) Elaboración del informe. Los datos obtenidos durante la prueba se analizarán para comprobar si los movimientos resultantes son admisibles y si se asemejan a los calculados previamente. Se redactará un informe completo que reúna todos los apartados anteriores, indicando los eventuales problemas detectados y su posible solución, así como una evaluación final del comportamiento estructural y funcional del depósito.

En caso de no pasar la prueba satisfactoriamente, en el informe se indicarán posibles soluciones y se propondrá una nueva prueba de llenado tras las reparaciones.

6.4.1 Control de movimientos

Los equipos de medida de movimientos se basarán principalmente en clinómetros y extensómetros, aunque pueden instalarse otros equipos como bandas extensométricas (cuando se prevean tensiones significativas en el hormigón), cross-


148

hole o inclinómetros de torpedo (cuando se haya previsto la inclusión de los tubos o vainas necesarios durante la ejecución del depósito). Existen otros equipos basados en ultrasonidos, impacto eco o georradar para detectar defectos en las paredes y soleras, cuya finalidad está más enfocada al campo del control de calidad de la construcción que al el de la respuesta estructural en la prueba de llenado.

Para el control de los movimientos, tanto los debidos a efectos térmicos como los provocados por la carga de agua, se pueden emplear equipos portátiles o fijos. Este último caso sólo se justifica en aquellos depósitos en los que se prevean problemas de comportamiento que aconsejen la instalación permanente de un sistema de auscultación.

Fotografía 17 Extensómetro manual en junta de dilatación

Fotografía 18 Bases extensométricas para control de junta y gran fisura


149

Las juntas de dilatación, juntas entre bloques y las fisuras importantes detectadas en la inspección previa del depósito deberán monitorizarse mediante la instalación de bases extensométricas a ambos lados de la discontinuidad. Las mediciones de las juntas tras el vaciado del depósito se compararán con las registradas antes del primer llenado para detectar posibles asientos u otros movimientos irrecuperables tras la prueba de carga.

Dado el bajo coste de las bases de extensometría, se recomienda dejarlas instaladas en el depósito tras la prueba de llenado para detectar fácilmente si el depósito sigue teniendo asientos después de cada ciclo de llenado y vaciado o si, por el contrario, se puede considerar que ha asentado totalmente tras la prueba de llenado.

Fotografía 19 Clinómetro portátil sobre base próxima a coronación (derecha). Base clinométrica próxima a coronación (izquierda)


150

Debido a la gran rigidez de las paredes, las inclinaciones producidas por la flexión del muro son muy pequeñas, por lo que los aparatos de medida deberán tener precisiones de al menos 0,01º. Para recoger los mayores movimientos, los aparatos de medida deben colocarse en las proximidades de la coronación de los muros, o a la cota de máxima inclinación de la deformada en el caso de depósitos con efecto membrana o con una cubierta que arriostre los muros. Siempre que sea posible se colocarán además bases de clinómetro al pie del muro en la misma vertical que la base próxima a coronación, lo que permitirá distinguir entre movimientos de giro de la zapata o estructura de sustentación (giros registrados en la base inferior) y los debidos a flexión del muro, obtenidos a partir de la diferencia de inclinaciones en coronación y a pie de muro.

En el caso de depósitos semienterrados, resulta inviable la instalación de bases de clinómetro al pie de los muros perimetrales salvo en la zona de cámara de válvulas, donde los muros no suelen presentar libertad de flexión. En estos casos se estudiará detenidamente con el clinómetro de coronación la variación de la ley de movimientos a partir del punto en que el nivel del depósito alcance el nivel del terreno circundante, para comprobar si los empujes del terreno corresponden a las bases de cálculo.

A la hora de situar los equipos de medición para el control de flexiones se tendrán en cuenta las posibles coacciones a los movimientos producidos por la proximidad de elementos más rígidos, como esquinas o encuentros con muros divisorios. Por el mismo motivo se deberán estudiar especialmente los ciclos de apertura y cierre de aquellas juntas que se encuentren próximas a elementos de distinta rigidez.

Como los movimientos debidos a las variaciones térmicas pueden tener magnitudes comparables a los debidos a la carga hidrostática, resulta necesario realizar varios registros con el depósito vacío durante al menos un ciclo de 24 horas para deducir las leyes de movimientos (flexión de muros y apertura de juntas) en función de la temperatura. Estas mediciones deben realizarse en todas las bases situadas alrededor del depósito, para tener en cuenta las distintas condiciones de insolación y ejecución.

Para disminuir en lo posible el riesgo de rotura del depósito durante la prueba de llenado, conviene tener tabuladas las deformaciones calculadas antes del ensayo tanto para los ciclos térmicos como para los distintos niveles de agua en el vaso. Esto permitirá detectar de manera inmediata movimientos que, por resultar muy superiores a los calculados, puedan poner en peligro la integridad de la estructura y poder así detener el ensayo antes de llenar completamente el depósito.


151

A diferencia de otras estructuras, la prueba de carga de un depósito supone la aplicación del 100% de la carga máxima lo que, unido a que la certidumbre de las sobrecargas podría suponer una disminución del coeficiente de mayoración de las mismas durante su diseño, hace que este tipo de pruebas resulte más peligroso en depósitos que en otro tipo de estructuras.

La velocidad de llenado no deberá superar los 2 m cada 24 horas, y el llenado deberá hacerse en lo posible a velocidad constante. Si el depósito se encuentra semienterrado y el movimiento de los muros debido a los primeros metros de llenado puede suponerse despreciable frente a la flexión total, se podrá acelerar el llenado de esos primeros metros del depósito.

Una vez lleno el depósito, se procederá al registro de movimientos debidos a oscilaciones térmicas durante varios días para ajustar fielmente una ley de comportamiento térmico de la estructura, aprovechando la fase de estabilización y de comprobación de fugas del ensayo de estanquidad, que puede prolongarse durante varias semanas.

Las leyes de movimientos debidas a los ciclos térmicos que se obtengan con las mediciones en vacío servirán para distinguir a grandes rasgos qué fracción de los movimientos registrados durante el llenado se deben a la carga hidrostática.

Los movimientos debidos a los ciclos térmicos registrados con el depósito lleno durante varios días consecutivos, aprovechando el ensayo de estanquidad, servirán para calcular con mayor precisión una ley de comportamiento térmico en cada sensor que permita distinguir con mayor fidelidad los movimientos debidos a la carga hidrostática durante la fase de análisis de los datos.

Tras el vaciado del depósito, se registrarán las deformaciones permanentes debidas a los asientos y giros que la estructura haya sufrido durante el estado de máxima carga a que se ha visto sometido por primera vez. La recuperación de la deformación del hormigón pasadas 24 horas desde la retirada de la sobrecarga puede suponerse del 75% en el caso de estructuras de hormigón armado y del 80% para las estructuras de hormigón pretensado.

Si las deformaciones sufridas son superiores a las máximas admisibles calculadas antes del ensayo, se propondrá un estudio de las posibles soluciones estructurales, así como la realización de una nueva prueba de llenado que podrá obviar las pruebas de estanquidad si éstas resultasen satisfactorias en la primera prueba.


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6.4.2 Ensayos de estanquidad Pese a no existir una normativa española a este respecto, en esta Guía se recoge

un procedimiento basado en la norma inglesa BS 8.007, de común aceptación para los ensayos de estanquidad tanto de muros y soleras como de la cubierta del depósito.

Para evitar el desperdicio de agua, es conveniente que los vasos, cubierta y demás instalaciones reúnan antes del llenado las condiciones de limpieza y desinfección que aseguren la calidad del agua almacenada durante la prueba, lo que se comprobará antes del llenado.

6.4.2.1. Estanquidad en muros y solera del depósito

Previamente a la finalización de la construcción se deberá:

- Asegurar que los dispositivos adecuados de evacuación del agua están disponibles.

- Limpiar cuidadosamente las superficies interiores.

- Aislar y asegurar todas las conducciones de entrada y salida.

- Llenar despacio el compartimento con agua hasta el nivel de lleno total.

- Permitir un período de absorción donde sea apropiado, para conseguir la saturación de las superficies mojadas y si fuera necesario, llenar con agua al final de dicho período.

El procedimiento de ensayo será el siguiente:

- Medir y registrar el nivel de agua al comienzo del ensayo mediante un punto de referencia fijo.

- Observar y medir el caudal en el saneamiento subterráneo.

- Medir el nivel de agua a intervalos durante la ejecución del ensayo.

- Hacer un seguimiento del estado de las superficies exteriores, incluyendo las paredes divisorias, para detectar pérdidas.

- Al final de período de ensayo medir el nivel final del agua.

- Calcular las pérdidas de agua.

- Completar el informe del ensayo.

Para la realización de esta prueba, el llenado del vaso se realizará a una velocidad no superior a los 2 m de lámina de agua cada 24 horas, salvo los casos


153

indicados en el apartado 6.4.1. Durante la fase de llenado y posteriores, se registrarán detalladamente la eventual aparición de humedades y flujos de agua a través de fisuras, debiendo detenerse el ensayo si las filtraciones resultasen peligrosas para la integridad de la estructura.

Para distinguir entre las pérdidas debidas a la absorción inicial de la superficie de hormigón y a fisuras autosellantes del resto de las filtraciones existentes, se mantendrá el depósito lleno durante un periodo de tiempo suficiente en el que se controlará la velocidad de vaciado del mismo, aportándose el agua consumida. Esta primera fase de absorción tendrá una duración comprendida entre una semana, para aquellos depósitos calculados con una anchura máxima de fisura inferior a 0,1 mm, y tres semanas, para anchura máxima de fisura mayor o igual a 0,2 mm.

Durante esta fase de estabilización se registrarán los caudales filtrados recogidos por la red de drenaje bajo solera (ver apartado 3.3.8.1). También se indicará si las fisuras registradas durante el llenado y la fase de estabilización se han sellado o si, por el contrario, siguen provocando filtraciones.

Una vez finalizada la fase de absorción inicial, se mantendrá el depósito lleno sin aportación adicional de agua durante al menos 7 días más, en los que se registrará el nivel del depósito y las filtraciones recogidas por la red de drenaje. Salvo especificaciones particulares fijadas por el Pliego de Condiciones del depósito, el descenso de la lámina de agua debido a las filtraciones que se recojan durante esta segunda fase no debe superar los siguientes límites:

- 1/500 de la capacidad total del vaso estudiado

- 10 mm de descenso absoluto de la lámina de agua

Para ajustar en lo posible la cifra real de pérdidas por filtración, podrán restarse las pérdidas de agua debidas a la evaporación. La evaporación depende principalmente de las condiciones de temperatura y humedad, y el descenso en la lámina de agua debido a la evaporación puede ser considerable incluso en depósitos cerrados. Las pérdidas imputables a la evaporación pueden calcularse mediante fórmulas empíricas de contrastada fiabilidad o mediante la instalación de evaporímetros flotantes dentro del depósito.

Si se detectan problemas de estanquidad durante la prueba, conviene estudiar detenidamente su origen, que puede ser alguno de los siguientes:

- Fisuración del hormigón por ausencia de juntas.

- Rotura de juntas o fallos en la ejecución del sellado o unión de las mismas.


154

- Problemas durante el hormigonado, como discontinuidades, disgregación de materiales, aparición de coqueras, etc.

- Fallos de la lámina de impermeabilización, cuando exista.

- Problemas puntuales en el sellado de los huecos de sujeción del encofrado.

- Corrosión de armaduras.

- Porosidad del hormigón.

- Separación del revestimiento.

Un repentino aumento de los caudales recogidos por la red de drenaje de la solera al pasar de cierto nivel de llenado puede indicar un fallo puntual de impermeabilización existente a esa altura del depósito, bien por discontinuidad en el hormigón o por fallo en una junta. Si los caudales drenados no disminuyen sensiblemente tras bajar el nivel de agua al nivel previo, se puede suponer que se ha producido la rotura de algún elemento debido a la carga hidrostática, que se encontrará por debajo de la cota de la lámina de agua.

En caso de no resultar favorable la prueba, se propondrá una solución que asegure la estanquidad del depósito y se realizará otro ensayo tras la ejecución de los trabajos de impermeabilización, que puede igualmente requerir una primera fase de estabilización.

Las reparaciones de fisuras, juntas, etc. deberán efectuarse desde la cara en contacto con el agua. El material empleado ha de tener la flexibilidad adecuada, no reaccionar con el agua y ser compatible con el posterior uso del agua almacenada según lo indicado en el apartado del control de calidad del agua (ver apartado 6.4.4).

6.4.2.2. Estanquidad en cubierta del depósito

Previamente a la realización el ensayo se deberá:

- Asegurarse de que el compartimento esté vacío de agua.

- Si se trata de una cubierta plana, realizar previsiones temporales para sellar cualquier pérdida en la cubierta.

- Realizar los ajustes temporales para conseguir la profundidad de agua necesaria en la cubierta.

El procedimiento de ensayo será el siguiente:

- Mojar o inundar la cubierta.


155

- Se mojará echando agua por aspersión sobre el área completa.

- Observar la parte inferior de la cubierta para detectar las pérdidas.

- Completar el informe del ensayo.

La cubierta del depósito deberá ser impermeable para evitar la contaminación del agua almacenada por la lluvia y los arrastres de la suciedad acumulada en la misma. Siempre que sea posible, se deberá comprobar la estanquidad de la cubierta inundándola con una lámina de agua de al menos 25 mm durante no menos de 24 horas, para detectar eventuales filtraciones.

Cuando la geometría de la cubierta impida su inundación, se procederá al regado por aspersión durante al menos 6 horas.

Si apareciesen filtraciones, goteras o manchas de humedad en la cara inferior de la cubierta o en el contacto de ésta con los muros perimetrales durante el ensayo de estanquidad o inmediatamente después, deberá proponerse una solución de impermeabilización de la cubierta y repetirse el ensayo de estanquidad en las zonas afectadas una vez efectuadas las reparaciones.

6.4.2.3. Estimación del caudal filtrado por fisuras

Del mismo modo que resulta recomendable conocer de antemano las deformaciones previstas para los muros durante la prueba de llenado, conviene realizar una estimación de pérdidas de agua a través de fisuras para las fases de estabilización y control de fugas del ensayo de estanquidad. Unas pérdidas generalizadas mayores, una vez descartadas las fugas por juntas o unión entre solera y muro, pueden indicar la existencia de familias de fisuras de mayor entidad que las previstas en el proyecto, lo que implicaría un fallo en la calidad de la construcción.

En el Eurocódigo 2 figura una fórmula que evalúa las pérdidas de agua a través de las fisuras, en función del tamaño y características de las fisuras y la geometría de las paredes del depósito. Así, el caudal filtrado a través de una fisura viene dado por la siguiente ecuación:

epLwkQ Ceff

Δ= 3

η

Donde:

Q Caudal filtrado (m3/s)

kca Coeficiente adimensional que evalúa la capacidad autosellante de las fisuras. Su valor es de 1/50, aunque


156

puede considerarse que tiende a 0 con el paso del tiempo para fisuras autosellantes con weff ≤ 0,2 mm.

η Viscosidad dinámica del agua, variable con la temperatura, con los siguientes valores:

η = 0,0009 kg/m3 para T = 25 ºC

η = 0,0010 kg/m3 para T = 20 ºC

η = 0,0012 kg/m3 para T = 15 ºC

weff Abertura efectiva de fisura (m), deducida de la siguiente expresión:

[ ] 3/101

201 )/()(2 wwwwweff +⋅=

Siendo w0 la abertura de fisura en la cara exterior del elemento y w1 la abertura de fisura en la cara interior, ambas expresadas en metros.

Lc Longitud de fisura (m)

D p Diferencia media de presión a través del elemento (Pa)

e Espesor del elemento (m)

La hipótesis de fisuras no autosellantes sólo tendría lugar en depósitos clasificados a efectos de fisuración por el Eurocódigo 2 como clase 0 y en aquellos de clase 1 con deformaciones de sección superiores a 150 microdeformaciones (m10-6/m). A continuación se incluye un diagrama del tamaño máximo de fisura admisible por el EC-2 para la clase 1 en función de la esbeltez del muro:

TAMAÑO MÁXIMO DE FISURAS EN CLASE 1 (EC-2)

0Esbeltez del muro

Abe

rtura

de

fisur

a (m

m)

10 15 20 25 305

0,15

0,20

0,25

0,10

0,05

35 40 45 50


157

Ejem

plo

6 Calcular las pérdidas de agua en un depósito rectangular de 25 m de

lado mayor y 15 de lado menor, altura de 6 m y 45 cm de espesor de muro en el que se han detectado familias de fisuras verticales de 0,2 mm de anchura en la cara interior y 0,1 mm en la exterior espaciadas cada 1,5 m, considerando una temperatura del agua de 20 ºC y que no se produce autosellado.

Solución:

La abertura efectiva de fisura sería weff = [2(0,2·0,1)2 / (0,2+0,1)]1/3

=

0,14 mm = 0,00014 m

Como no se produce autosellado, se toma el valor de kca = 1/50

La viscosidad dinámica del agua será de η = 0,0010 kg/m3

La presión media será de 3 m.c.a., considerando una variación lineal en los 6 m de altura del depósito, luego D p = 30.000 Pa

El caudal filtrado por una sola fisura será:

Q = [(1/50) / 0,0010] · 0,000143 · 6 · [30.000 / 0,45] = 2,2·10-5 m3/s = 0,022 l/s

Como se estima una fisura cada 1,5 m de muro, el caudal total filtrado por las fisuras será el siguiente:

Qt = 0,022 · [2(25+15) / 1,5] = 1,17 l/s

Los resultados teóricos de fugas por fisuras se pueden comparar con los descensos reales de la lámina de agua registrados durante la fase de estabilización y la fase posterior del ensayo de estanquidad, una vez descontada el agua evaporada y la absorción inicial, que se calculará como diferencia entre caudales perdidos al inicio y al final de la fase de estabilización. Estos valores a su vez podrán compararse con los recogidos por la red de drenaje en solera. Tras los ajustes pertinentes, los registros de los caudales drenados a lo largo de ambas fases servirán para estimar el porcentaje de fisuras en las que se haya producido el autosellado durante las semanas que dure el ensayo.

6.4.3 Limpieza y desinfección

Para evitar el desperdicio del agua empleada en la prueba de llenado del depósito, conviene que antes de la misma se proceda a la limpieza y desinfección del depósito y de sus instalaciones para asegurar la calidad del agua almacenada.


158

La limpieza y desinfección se realizará de acuerdo con lo indicado en el apartado 7.5.

6.4.4 Calidad del agua

Después de completar el llenado y pasado un período especificado por el diseñador, se tomarán muestras para un análisis bacteriológico. Se deberán cumplir los requisitos especificados por la normativa vigente (ver apartado 7.6).

Para poder derivar a la red de abastecimiento el agua almacenada durante la prueba de llenado, deberá asegurarse previamente que las condiciones de limpieza y desinfección de depósito son suficientes para asegurar la calidad del agua almacenada y su compatibilidad con los usos posteriores.

Se realizarán análisis de calidad del agua almacenada una vez que el depósito esté lleno, aprovechando para ello las fases de estabilización y control de filtraciones del ensayo de estanquidad. Eventualmente se añadirán los agentes potabilizadores necesarios.

En caso de tener que efectuar reparaciones tras la prueba de llenado, los materiales empleados deberán cumplir las siguientes cualidades:

- Pertenecer a la lista de materiales admitidos por Sanidad para estar en contacto con el agua destinada a abastecimiento.

- No deberán verse afectados por el contacto con el agua y sus productos disueltos, como tampoco deberán alterar las características organolépticas del agua.

- Deberán tener características de adherencia al soporte, resistencia mecánica, módulo de elasticidad y coeficiente de dilatación adecuados.

6.4.5 Correcto funcionamiento de los aparatos y equipamientos

Antes de efectuar el llenado del depósito, se comprobará el correcto funcionamiento de todos los aparatos y equipos del depósito, tales como:

- Valvulería, bombas y conducciones. Actuación manual, motorizada y remota.

- Limnímetros, caudalímetros y otros equipos de medición.

- Sistemas de transmisión de datos y de telemando.

- Equipos de limpieza, desinfección y de análisis de calidad del agua.


159

- Iluminación, cuadros de control y sistemas de suministro eléctrico normal y de emergencia.

- Equipos de ventilación.

- Equipos de vigilancia de las instalaciones.

- Accesibilidad a los distintos espacios y elementos de seguridad en dichos accesos.

Aprovechando el llenado del depósito, se podrán calibrar los limnímetros de los distintos vasos, tanto en vacío como con los vasos completamente llenos. Para el calibrado de los limnímetros con los vasos llenos, se aprovecharán las fases de estabilización y de control de filtraciones del ensayo de estanquidad, en las que el nivel del vaso se encontrará durante varias semanas al borde del aliviadero o muy próximo al mismo.

EXPLOTACIÓN

161

7 EXPLOTACIÓN

Con el fin de garantizar un abastecimiento de agua adecuado y evitar efectos perjudiciales para la salud pública y el medio ambiente, los depósitos deberán estar sistemáticamente vigilados, inspeccionados, mantenidos y limpiados durante su vida útil.

Todo el personal que realice trabajos en depósitos deberá ser instruido en la necesidad de mantener un alto grado de limpieza, higiene y seguridad.

Por ejemplo, antes de entrar en un depósito se deberá requerir que el personal limpie su calzado en un recipiente con una fuerte solución desinfectante.

Para conservar la calidad del agua deberá evitarse cualquier tipo de contaminación en el depósito y evitar cualquier cambio por modificación de la temperatura, por aparición y desarrollo de microorganismos, o por establecimiento de zonas muertas sin circulación del agua. Para ello se prestará especial atención a:

- El diseño de las entradas de agua (ver apartado 3.3.2).

- El diseño de los accesos al vaso (ver apartado 3.3.9).

- El diseño de los sistemas de aireación e iluminación (ver apartado 3.3.6).

- El aislamiento térmico (ver apartado 3.3.10.1).

- Utilización de materiales adecuados para estar en contacto el agua (ver apartado 7.6).

- Circulación adecuada del agua en el interior del depósito mediante el establecimiento de tabiques direccionales (ver apartado 3.1.3) y disposición adecuada de la entrada y salida de agua.


162

7.1 VIGILANCIA La vigilancia de los depósitos deberá incluir el análisis periódico de muestras

de agua, en cumplimiento de todos los requisitos relevantes sobre la salud (ver apartado 7.6).

La explotación del depósito podrá requerir la recopilación y verificación regular de datos tales como los niveles de los compartimentos, el caudal de entrada, el caudal de salida, las presiones y los caudales del drenaje.

Los depósitos deberán vigilarse y controlarse. Para ello se podrán instalar elementos de inspección visual del agua en cada compartimento.

7.2 MEDIDAS DE SEGURIDAD Y PROTECCIÓN

Antes de comenzar cualquier trabajo en un depósito se deberá realizar un control para verificar que el equipamiento de seguridad está disponible y que todo el personal lleva la indumentaria de protección adecuada. Como regla general, el personal deberá ser informado de los riesgos y las precauciones a tomar.

Un depósito debe ser diseñado de forma que se excluya en lo posible cualquier riesgo de accidente durante los trabajos de mantenimiento. En particular, se tendrá especial cuidado en el diseño de escaleras, plataformas, disposición de las ventanas y aparatos de alumbrado, equipos eléctricos e instrumentos de elevación.

Las medidas de seguridad y protección en los depósitos deberán incluir, entre otras, el vallado de la parcela donde estén ubicados, la colocación de puertas con cerradura o candado y la dotación de un sistema de alarma conectado al centro de control que convenga.

Se deberá evitar la entrada de agua externa u otros contaminantes (ver apartado 3.4), así como la continua exposición del agua a la luz del día (ver apartado 3.3.6).

Los emplazamientos de los depósitos tendrán accesos adecuados para las visitas rutinarias y los trabajos de reparación.

Se deberán proporcionar instalaciones para permitir la vigilancia, limpieza y mantenimiento de cada compartimento independientemente.

El acceso a los compartimentos de agua, la cámara de válvulas y todo el equipo funcional se diseñará teniendo en cuenta la seguridad del personal y la facilidad de explotación.

El acceso a los depósitos estará restringido y controlado.

EXPLOTACIÓN

163

Para acceder al depósito, se deberá tener autorización especial del explotador.

7.3 CONTROL Y MEDICIÓN

A diferencia del control de calidad en la recepción (ver apartado 6.4) o de las inspecciones (ver apartado 7.4), es recomendable que el control habitual del depósito se lleve a cabo por el personal encargado de la explotación. Para ello se contará con tablas o gráficos que indiquen la magnitud de las filtraciones y, en su caso, movimientos esperables en función del nivel de agua en el depósito.

El control del depósito durante la explotación estará basado fundamentalmente en el registro y comprobación de los datos de nivel del depósito y de filtraciones recogidas por la red de drenaje. En caso de grandes depósitos o de estructuras en las que se hubiesen detectado problemas de movimientos, el control durante la explotación también conllevará el registro de los mismos y su comparación con las tablas.

Los ábacos empleados para el control de movimientos del depósito durante la explotación deben provenir de los cálculos estructurales del depósito, contrastados con los movimientos reales detectados durante la prueba de llenado del depósito.

Si los movimientos registrados durante la prueba de llenado fueran superiores a los calculados en el proyecto, en el ábaco se indicará la magnitud a partir de la cual los sucesivos registros de movimientos pueden indicar fallo de la estructura o, por el contrario, la estabilización de la estructura tras un cierto número de ciclos de llenado.

En aquellos depósitos en los que se hubiesen detectado problemas de movimientos excesivos conviene dejar permanentemente fijadas a la estructura las bases de los sensores que se empleen para el registro de movimientos (principalmente bases extensométricas y clinométricas), para facilitar la comparación de las mediciones con los registros anteriores. En cualquier caso, las bases extensométricas situadas a ambos lados de las juntas de dilatación se dejarán permanentemente fijadas a la estructura, pues tienen un coste muy reducido.

La frecuencia de las mediciones dependerá de la importancia del depósito, la gravedad del problema y la facilidad para realizar dicha medición. Así, para el caso de los aforos de filtraciones recogidas por la red de drenaje perimetral, la frecuencia variará entre un dato semanal y un dato bimensual, mientras que, para el caso de medición de giros con clinómetro, la frecuencia variará entre un dato mensual y un dato semestral. En el caso de medición de apertura de juntas de dilatación, la frecuencia variará entre un dato quincenal y un dato bimensual.


164

Ejem

plo

8 A continuación se incluye un ejemplo de curva de movimientos

esperados en función del nivel de llenado del depósito. En este caso se refiere a giros medidos por un inclinómetro situado a 40 cm de la coronación del muro en un depósito de 11,8 m de altura sobre solera.

La existencia de tierras alrededor del muro hasta una altura de 8,5 m sobre solera, provoca un comportamiento diferente del muro en el momento en que el nivel de agua supera la cota del terreno, lo que se ha representado mediante curvas logarítmicas diferenciadas.

Fig 56. Ejemplo de curva de movimientos esperados en función del nivel de llenado del depósito

7.4 INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO

La inspección de los depósitos deberá incluir, como mínimo:

- Comprobaciones periódicas para confirmar el correcto funcionamiento de todas las partes y equipamientos mientras están en servicio.

- Paradas periódicas e inventariado del servicio para comprobar las condiciones internas de los compartimentos de agua, sus partes y equipamientos.

EXPLOTACIÓN

165

Si en cualquier momento se detectase algún defecto, se deberá considerar la retirada del servicio del depósito para una inspección.

Los programas de rutina y de prevención del mantenimiento se deberán considerar para cada depósito, incluyendo todos sus componentes (bombas, válvulas, equipamiento eléctrico, etc.). Como mínimo se realizarán visitas periódicas a los siguientes elementos:

- Estructura: independientemente del tipo de depósito deberán observarse regularmente los siguientes aspectos:

- Fisuración

- Formación de hielo

- Corrosión

- Envejecimiento de materiales de sellado

- Aspecto de paramentos exteriores

- Elementos de cierre: se verificará regularmente el buen estado de puertas de acceso, tapas, ventanas, etc.

- Valvulería: las válvulas deberán maniobrarse mensualmente siempre y cuando dichas válvulas no hayan sido accionadas. Deberán comprobarse los flotadores de las válvulas de boya, el posible agarrotamiento del eje, rotura de membrana, bloqueo de clapetas, etc.

- Conducciones: es conveniente vigilar de cerca su comportamiento en caso de frío intenso.

El hielo podría, sobre todo en los depósitos elevados, obstruir una conducción de alimentación o de distribución si el caudal nocturno es débil.

- Instalaciones: se realizarán visitas periódicas para comprobar el estado de las instalaciones de todo tipo que forman parte del depósito, como son:

- Escaleras

- Plataformas

- Aparatos de alumbrado. Equipos eléctricos

- Instrumentos de elevación. Instrumentos de medida

- Medios de transmisión de información


166

Los defectos detectados como resultado de una inspección rutinaria o cualquier otra, deberán ser reparados necesariamente.

El tema del mantenimiento es, en general, un aspecto algo “incómodo” en la explotación de una red de distribución, sobre todo si tan sólo interesa el rendimiento económico a corto plazo. Sin embargo, a pesar de las consideraciones de tipo económico, una instalación en buen estado será siempre más eficaz y duradera.

En ese sentido, un depósito de agua no se termina únicamente con su construcción y puesta en servicio inicial. Ya desde su concepción se tiene que pensar en el mantenimiento que puede necesitar a lo largo de los años. Éste se puede reducir notablemente si se toman ciertas precauciones en fase de proyecto y si se cuida la ejecución de los detalles constructivos durante la obra. Es fundamental que el proyectista conozca los problemas de durabilidad y manutención relacionados con el tipo de obra que diseña, y mejor aún si lo hace compartiendo el punto de vista del encargado de estas tareas. De hecho, todo error en la ejecución de la obra de un depósito de agua es susceptible de acabar siendo un problema de mantenimiento.

A pesar de la buena ejecución de un depósito de agua, suele haber una serie de problemas de mantenimiento comunes. Por ejemplo, los elementos metálicos son siempre vulnerables a la corrosión, más aún si se encuentran en un ambiente húmedo como puede ser la cámara de llaves o el propio interior del depósito. Es conveniente prever este fenómeno y tomar las oportunas medidas, revisando continuamente instalaciones, instrumentos de control, elementos de maniobra, de cierre, y otros elementos del depósito.

En el caso del hormigón armado, la corrosión de las armaduras es también un grave problema, especialmente en el interior del depósito. A pesar de dimensionar bajo el correspondiente Estado Límite de Servicio de Fisuración y adoptar recubrimientos amplios, el ambiente es extraordinariamente agresivo, y no sólo para las armaduras, sino también para el propio hormigón, que además se deteriora por los continuos cambios de nivel de agua.

Un modo de solventar el anterior problema es la aplicación de revestimientos interiores que, además de aumentar la durabilidad, también mejoran algo la impermeabilidad del depósito. Será más necesario emplearlos sobre los paramentos interiores de los muros que sobre la solera ya que los primeros sufren más del binomio variación de nivel de agua - apertura de fisuras (debidas al trabajo a flexión vertical).

EXPLOTACIÓN

167

En caso de que fuera necesario este tipo de protecciones deberán cumplir las disposiciones que la normativa sanitaria establece para los depósitos de agua potable (ver apartado 7.6). Consecuentemente, y entre otros requisitos como su adherencia y durabilidad, no deben interaccionar con el agua. Entre las ventajas que aportan, cabe citar que no favorecen la formación de microorganismos al disminuir la porosidad superficial y que facilitan extraordinariamente las operaciones de limpieza.

7.5 LIMPIEZA Y DESINFECCIÓN

El gestor deberá vigilar de forma regular la situación de la estructura, elementos de cierre, valvulería, canalizaciones e instalación en general, realizando de forma periódica la limpieza de los mismos, con productos que cumplan lo señalado en el apartado 7.6. La limpieza deberá tener una función de desincrustación y desinfección, seguida de un aclarado con agua (artículo 11.4 RD 140/2003).

Cada año o cada dos años se recomienda la limpieza de los vasos en contacto con el agua, para eliminar los posibles depósitos producidos en paredes y solera (hierro, carbonatos, sílice, calcio, aluminio, materias orgánicas, organismos vivos, etc.).

Esta limpieza anual o bianual será tanto más recomendable cuando se utilicen para el tratamiento del agua productos como hierro o manganeso.

Puesto que la entrada a un depósito puede constituir un contacto directo con el agua, todo el personal contratado para dichos trabajos deberá cumplir los requisitos técnicos y sanitarios que dispone el RD 202/2000 (artículo 15 RD 140/2003).

Antes del comienzo de las operaciones, deberá comprobarse que se dispone de los equipos de seguridad adecuados y que todo el personal tiene las prendas de vestir de protección correctas.

Las herramientas, la instrumentación y otros equipos estarán exentos de contaminación, antes de su uso. Tales elementos deberán guardarse separados de los equipos utilizados para otros fines y preferiblemente identificados con un código de color.

Todos los puntos de acceso abiertos deberán estar continua y adecuadamente vigilados, a no ser que se pueda adoptar una disposición alternativa satisfactoria, para impedir la entrada no autorizada, el bloqueo de la ventilación y la caída de objetos sobre el personal que esté trabajando en el interior del depósito.

La limpieza comprenderá, como norma general, las siguientes fases:


168

- Aislamiento y vaciado del vaso

- Eliminación de las sedimentaciones e incrustaciones

La eliminación de los restos de lodos y sedimentos se podrá realizar por rastrillado y barrido, así como la de todos los elementos eliminados de incrustaciones, revestimiento o restos de obras de reparación. A continuación se realizará un lavado con agua a presión hasta que se observe el agua limpia.

Se deberán limpiar todas las superficies interiores por aspersión con agua potable, con la presión adecuada para eliminar y arrastrar concreciones e incrustaciones debidas a la acción de microorganismos y productos químicos. Las condiciones de limpieza deberán ser tales que no se cause ningún daño a las superficies del depósito.

Los agentes químicos se deberán emplear lo mínimo posible, pero cuando sea necesario su empleo, el explotador deberá especificar qué productos son adecuados. Los efluentes o residuos resultantes del proceso de limpieza se deberán evacuar de manera segura y ecológica después de su empleo.

- Análisis de la estructura y su reparación

- Desinfección con productos derivados del cloro

- Puesta en servicio

La elección del desinfectante se deberá realizar teniendo en cuenta el tiempo de contacto que se necesita y las características de la calidad del agua. En cualquier caso, se tendrán en cuenta factores como la vida útil, la facilidad de utilización y la probabilidad de accidentes para el personal o el medio ambiente.

Se deberán lavar todas las superficies internas del depósito y los conductos asociados a dicho depósito con desinfectante y posteriormente enjuagar con agua potable. El proyectista o el explotador deberá especificar la concentración de la solución de desinfectante y el tiempo de contacto mínimo y máximo si lo hubiera. El desinfectante deberá ser evacuado del depósito y se eliminará con prudencia, empleando un agente neutralizador adecuado cuando sea necesario, para evitar daños al medio ambiente y al personal. El método de desinfección no debe causar ningún perjuicio a las superficies del depósito.

El depósito se deberá llenar después hasta el nivel de agua especificado con agua potable. El residuo de desinfectante deberá ser inferior o igual al que se encuentra normalmente en el agua potable que abastece el depósito.

EXPLOTACIÓN

169

Están permitidos los métodos de desinfección siguientes:

- Método por lavado (enjuagado) con agua potable sin adición de desinfectante, con o sin inyección de aire.

- Método estático utilizando agua potable, con adición de desinfectante. Podrá realizarse de dos formas diferentes: a) Llenar el depósito hasta la cota del aliviadero con agua potable y

añadir suficiente cloro para proporcionar no menos de 10 mg/l de cloro residual al final del período de retención, que corresponderá a 6 horas cuando el agua haya sido tratada con cloro gas o 24 horas cuando el agua haya sido mezclada con hipoclorito sódico o hipoclorito cálcico.

Después del período de retención, el cloro residual libre en el depósito será reducido a una concentración adecuada para la distribución (no más de 2 mg/l) vaciando completamente el depósito y volviéndolo a llenar con agua potable o por medio de la combinación de tiempo adicional y mezcla de agua potable, teniendo una baja concentración de cloro, de forma que sujeta a los tests bacteriológicos la calidad del agua sea adecuada para servirla por el sistema de distribución.

En caso de tener que ser descargada el agua clorada serán inspeccionadas las condiciones ambientales y si existiese alguna cuestión por la que el cloro descargado pueda causar daño se aplicará un agente reductor para neutralizar el cloro que quede en el agua.

b) Agua y cloro se añadirán al depósito de forma que la solución contenga inicialmente 50 mg/l de cloro y llene aproximadamente el 5% del volumen total del depósito, permaneciendo en el depósito un período no inferior a 6 horas. Posteriormente el depósito se llenará hasta el máximo, fluyendo agua potable dentro del agua altamente clorada y permanecerá lleno por un período no inferior a 24 horas.

El volumen de la solución de cloro de 50 mg/l será tal que después que la solución haya sido mezclada con agua y el depósito lleno durante 24 horas, quede un cloro residual inferior a 2 mg/l.

- Método dinámico utilizando agua potable con adición de desinfectante.

Los métodos dinámicos de limpieza difícilmente consiguen desprender los sedimentos incrustados.


170

- Método por aplicación directa del desinfectante sobre las superficies del depósito que vayan a estar en contacto con el agua.

Se aplicará una solución de 200 mg/l de cloro útil con cepillos adecuados o con un equipo pulverizador.

Dicha solución deberá cubrir todas las superficies a ser tratadas, incluyendo los canales de entrada y desagües y cualquier tubería que esté separada y por la cual vaya a pasar agua con cloro en una cantidad inferior a 10 mg/l.

Las tuberías que actúan como rebosadero no necesitarán ser desinfectadas.

Las superficies tratadas deberán permanecer en contacto con la solución de cloro al menos 30 minutos.

Por último, se añadirá cloro al agua a medida que se vaya llenando el depósito mediante una solución de 20 mg/l que asegure una concentración final de al menos 2 mg/l de cloro tras 24 horas.

En todo caso, deberá asegurarse que la solución de agua potable y desinfectante no pueda filtrarse en la red de abastecimiento de agua potable en servicio.

En la Tabla 15 y el la Tabla 16 se indican detalles de los productos químicos recomendados para la desinfección de depósitos de agua potable.

Tabla 15 Sustancias destinadas a la desinfección de superficies y equipos que están en contacto con el agua (ORDEN SCO/3719/2005)

Nombre Dióxido de cloro Hipoclorito de calcio Hipoclorito de sodio Peróxido de hidrógeno Peroxodisulfato de sodio (Persulfato de sodio) Peroxomonosulfato de potasio (Monopersulfato de potasio) Sulfato de cobre

Nota: En situaciones de emergencia, siempre y cuando no se disponga de los biocidas anteriores, se podrán utilizar los siguientes compuestos, previa autorización de uso por la autoridad sanitaria competente, teniendo en cuenta, al igual que para las anteriores sustancia, las condiciones de uso establecidas en la ORDEN:

- Ácido tricloroisocianúrico (sincloseno) - Dicloroisocianurato de sodio, anhidro - Dicloroisocianurato de sodio, dihidratado

EXPLOTACIÓN

171

Tabla 16 Concentraciones máximas recomendadas y agentes neutralizantes de los productos químicos recomendados para la desinfección de depósitos de agua potable (UNE-

EN 805)

Desinfectante (en solución) Concentración máxima recomendada (mg/l) Agentes neutralizantes

Cloro gas (Cl2) 50 Dióxido de azufre (SO2) Tiosulfato de sodio (Na2S2O3)

Hipoclorito de sodio (NaClO) 50 Dióxido de azufre (SO2) Tiosulfato de sodio (Na2S2O3)

Hipoclorito de calcio (Ca(ClO)2) 50 Dióxido de azufre (SO2) Tiosulfato de sodio (Na2S2O3)

Permanganato potásico (KMnO4) 50 Dióxido de azufre (SO2)

Tiosulfato de sodio (Na2S2O3) Sulfato y hierro (FeSO4)

Peróxido de hidrógeno (H2O2) 150 Tiosulfato de sodio (Na2S2O3)

Sulfito de sodio (Na2SO3) Sulfito de calcio (Ca2SO3)

Dióxido de cloro (ClO2) 50 Tiosulfato de sodio (Na2S2O3)

El almacenamiento, la manipulación y utilización de todos estos desinfectantes puede ser peligroso. Se recomienda leer las instrucciones del fabricante.

Antes de la puesta en servicio del depósito y después de completar el llenado, se deberán tomar muestras para un análisis bacteriológico. Si las muestras no cumplen los requisitos, deberá vaciarse el depósito y repetir la etapa de desinfección.

7.6 CALIDAD DEL AGUA

Para la toma de muestras, deberán preverse unas trampillas en la cubiertas que permitan realizar estas labores o bien disponer grifos tanto en las entradas como en las salidas de agua (ver apartado 3.3.7).

Para asegurar la calidad del agua se tendrá en cuenta lo dispuesto en el RD 140/2003 por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano, cuyo contenido pasa a resumirse a continuación, y en la ORDEN SCO/3719/2005 sobre sustancias para el tratamiento del agua destinada a la producción de agua de consumo humano.


172

Las sustancias utilizadas en los productos de construcción y en las instalaciones interiores del depósito se regularán, sin perjuicio de lo previsto en el RD 140/2003, por normativa específica (Preámbulo).

Los municipios son los responsables de asegurar que el agua suministrada a través de la red de distribución sea apta para el consumo en el punto de entrega al consumidor (artículo 4.1).

Se considerará que un agua de consumo humano es salubre y limpia cuando no contiene ningún tipo de microorganismo, parásito o sustancia, en una cantidad o concentración que pueda suponer un riesgo para la salud humana, y cumpla con los requisitos especificados en las partes A y B del Anexo I del RD 140/2003 (artículo 5).

Cualquier sustancia o preparado que se añada al agua de consumo humano deberá cumplir con la norma UNE-EN correspondiente para cada producto y vigente en cada momento.

El Ministerio de Sanidad y Consumo actualizará la relación que figura en el anexo II del RD 140/2003 mediante desarrollo normativo (artículo 9.1).

El agua de consumo humano distribuida al consumidor por depósitos deberá ser desinfectada. En estos casos, los subproductos derivados de la desinfección deberán tener los niveles más bajos posibles, sin comprometer en ningún momento la eficacia de la desinfección (artículo 10).

Todo depósito deberá situarse por encima del nivel del alcantarillado, estando siempre tapado y dotado de un desagüe que permita su vaciado total, limpieza y desinfección (artículo 11.1).

La entidad pública o privada responsable de la construcción del depósito deberá instalar las medidas de protección y señalizar de forma visible, para su identificación como punto de almacenamiento de agua para el abastecimiento, con el fin de que no se contamine o empeore la calidad del agua almacenada.

El gestor mantendrá estas medidas de protección (artículo 11.2).

En todo proyecto de construcción de un nuevo depósito de la red distribución o remodelación de uno existente, la autoridad sanitaria elaborará un informe sanitario vinculante, antes de dos meses tras la presentación de la documentación por parte del gestor (artículo 13.1).

A la puesta en funcionamiento de la nueva instalación, la autoridad sanitaria realizará un informe basado en la inspección y en la valoración y seguimiento,

EXPLOTACIÓN

173

durante el tiempo que crea conveniente, de los resultados analíticos realizados por el gestor, de los parámetros que ésta señale (artículo 13.2).

Los productos que estén en contacto con el agua de consumo humano, por ellos mismos o por las prácticas de instalación que se utilicen, no transmitirán al agua de consumo humano sustancias o propiedades que contaminen o empeoren su calidad y supongan un incumplimiento de los requisitos especificados en el anexo I del RD 140/2003 o un riesgo para la salud de la población abastecida (artículo 14.1).

Para los productos de construcción las autorizaciones para el uso e instalación de los mismos estarán sujetas a las disposiciones que regulará la Comisión Interministerial de Productos de Construcción (CIPC) y, en su caso, por lo dispuesto en el RD 363/1995 o en el RD 1.078/1993 (artículo 14.2).

El personal que trabaje en el abastecimiento en tareas en contacto directo con agua de consumo humano deberá cumplir los requisitos técnicos y sanitarios que dispone el RD 202/2000 (artículo 15).

Como norma general, en cada abastecimiento se controlarán los parámetros fijados en el anexo I del RD 140/2003. Cuando la autoridad sanitaria lo disponga se controlarán aquellos parámetros o contaminantes que se sospeche puedan estar presentes en el agua de consumo humano y suponer un riesgo para la salud de los consumidores (artículo 17.1).

El control de la calidad del agua de consumo humano engloba los siguientes apartados (artículo 17.2):

- Autocontrol del agua de consumo humano

- Vigilancia sanitaria

- Control del agua en grifo del consumidor

El autocontrol de la calidad del agua de consumo humano es responsabilidad del gestor de cada una de las partes del abastecimiento (artículo 18.1).

Los puntos de muestreo para el autocontrol serán representativos y se fijarán por el gestor con la supervisión de la autoridad sanitaria (artículo 18.3).

Cada gestor del abastecimiento o parte del mismo elaborará un protocolo de autocontrol y gestión del abastecimiento. En este protocolo deberá incluirse todo lo relacionado con el control de la calidad del agua de consumo humano y el control sobre el abastecimiento, y deberá estar a disposición de la autoridad sanitaria y en concordancia con el Programa Autonómico de vigilancia sanitaria del agua de consumo humano (artículo 18.5).


174

Ante la sospecha de un riesgo para la salud de la población, la autoridad sanitaria podrá solicitar al gestor los muestreos complementarios que crea oportunos para salvaguardar la salud de la población (artículo 18.6).

La frecuencia mínima de muestreo para el análisis de control y el análisis completo se llevarán a cabo según lo especificado en el anexo V del RD 140/2003.

La frecuencia de muestreo del desinfectante residual podrá incrementarse cuando la autoridad sanitaria lo estime necesario.

El examen organoléptico se realizará al menos dos veces por semana y siempre y cuando no se realice otro tipo de análisis en ese período.

La autoridad sanitaria, cuando juzgue que pudiera existir un riesgo para la salud de la población, velará para que el gestor incremente la frecuencia de muestreo para aquellos parámetros que ésta considere oportunos (artículo 21.1).

Cualquier incumplimiento detectado en la calidad del agua de consumo humano, por el gestor, el municipio, el titular de la actividad o la autoridad sanitaria, deberá ser confirmado.

Esta confirmación se realizará, cuando sea necesario, con la toma de una muestra de agua antes de las 24 horas de haberse detectado el incumplimiento (artículo 27.1).

7.7 MANUAL DE FUNCIONAMIENTO

Se deberá proporcionar un manual de funcionamiento para cada depósito, el cual deberá incluir todas las instrucciones y procedimientos a seguir. Se deberán guardar los registros de las inspecciones de todo el trabajo de mantenimiento durante un período de tiempo especificado por el explotador.

Si ocurriesen alteraciones significativas durante la vida útil del depósito, se deberá actualizar el manual de funcionamiento.

El contenido mínimo del manual será el siguiente:

- Diseños generales de las instalaciones y limitaciones de carga.

- Medidas especiales en caso de urgencia y/o incendios importantes en la zona de distribución.

- Procedimientos para poner el depósito fuera de servicio.

- Instrucciones para la limpieza y desinfección antes de la nueva puesta en servicio.

EXPLOTACIÓN

175

- Instrucciones para el funcionamiento de válvulas y mantenimiento.

- Instrucciones para el mantenimiento de todos los componentes restantes del depósito incluyendo el equipamiento eléctrico e hidráulico y los dispositivos de transición.

- Detalles de los materiales empleados en las juntas, los revestimientos, los recubrimientos, etc.

- Informes de las inspecciones, el mantenimiento y cualquier evento inusual.

- Protocolo de autocontrol (ver apartado 7.6).

7.8 REPARACIONES

Si un depósito no está bien preparado para su propósito, se deberán tomar las medidas para restablecer unas condiciones aceptables o dejar el depósito fuera de servicio, incluyendo la desconexión de todas las conducciones del sistema de distribución.

Se deberá tomar en consideración la mejora de un depósito hasta lograr los requisitos para un depósito nuevo si es económica y técnicamente posible. Deberá tenerse en cuenta el futuro del depósito con todo el sistema de distribución.

Antes de efectuar los trabajos de reparación o de rehabilitación de un depósito, se deberá realizar un estudio con el fin de identificar los problemas y comparar el estado del depósito con los requisitos para un nuevo depósito. Donde sea posible, se identificará la causa de cualquier defecto.

Si es necesario que un depósito esté en funcionamiento mientras se llevan a cabo los trabajos de reparación y rehabilitación, se deberá prestar especial atención para asegurar que no se contamina el agua de dicho depósito.

Antes de volver a poner un depósito en servicio, los compartimentos de agua que se hayan desconectado del servicio para permitir que se lleven a acabo los trabajos de reparación y rehabilitación deberán ser limpiados, desinfectados y después puestos en servicio (ver apartado 7.5).

Para realizar las reparaciones, los productos utilizados deberán reunir las siguientes cualidades:

- Estar entre los materiales admitidos por Sanidad para estar en contacto con el agua (ver apartado 7.6).

- Buena adherencia al soporte.


176

- Resistencia mecánica al menos igual a la del soporte.

- Impermeabilidad al agua, incluso en capa delgada.

- Módulo de elasticidad equivalente a la del soporte (enlucidos) o por el contrario, muy superior (revestimientos flexibles).

- Coeficiente de dilatación equivalente a la del soporte.

- Sin alteración por agentes exteriores y productos disueltos en el agua.

- Sin reacción al contacto con el agua y el soporte.

- No deben ser tóxicos al contacto con el agua ni que altere sus características organolépticas.

- Resistencia.

7.8.1 Corrosión

7.8.2 Estanquidad

ABREVIATURAS Y ACRÓNIMOS

177

ABREVIATURAS Y ACRÓNIMOS

AEAS Asociación Española de Abastecimientos de Agua y Saneamientos

AENOR Asociación Española de Normalización

ACI American Concrete Institute

API American Petroleum Institute

AWWA American Water Works Association

CEDEX Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas

CEN Comité Europeo de Normalización

CEH Centro de Estudios Hidrográficos

CTE Código Técnico de la Edificación

DN Diámetro Nominal

DB SE Documento Básico de Seguridad Estructural del Código Técnico de la Edificación

DB SE-AE Documento Básico de Seguridad Estructural Acciones en la Edificación del Código Técnico de la Edificación

DB SE-C Documento Básico de Seguridad Estructural Cimientos del Código Técnico de la Edificación

DGOH Dirección General de Obras Hidráulicas

DOUE Diario Oficial de la Unión Europea

EC Eurocódigo

EHE Instrucción Española de Hormigón Estructural


178

HA Hormigón Armado

HP Hormigón Pretensado

INTEMAC Instituto Técnico de Materiales y Construcciones

MF Ministerio de Fomento

MCYT Ministerio de Ciencia y Tecnología

MOPT Ministerio de Obras Públicas y Transportes

MMA Ministerio de Medio Ambiente

MVIV Ministerio de Vivienda

NCSE Norma de Construcción Sismorresistente: Parte general y edificación

NCSP Norma de Construcción Sismorresistente: Puentes

PE Polietileno

PP Polipropileno

PRFV Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio

PVC Poli(cloruro de Vinilo)

PVC-U Poli(cloruro de Vinilo) no Plastificado

REBT Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión

RD Real Decreto

RDL Real Decreto Legislativo

SCO S anidad y Consumo

UE Unión Europea

UNE Una Norma Española

UNE-EN Norma UNE, transposición de norma EN

UNE-ENV Norma UNE experimental elaborada por el CEN por encargo de la Comisión Europea

SIMBOLOGÍA

179

SIMBOLOGÍA

a Caudal horario medio de aportación a un depósito

ab Aceleración básica del sismo

b Ancho

c Consumo medio diario previsto

e Espesor

g Aceleración de la gravedad

h Altura

k Constante de rigidez

kca Coeficiente capacidad autosellante de las fisuras

p Presión

pf Peso de la pared

pz Peso de la zapata

pw Peso del agua

u Movimiento radial

weff Abertura efectiva de fisura

w0 Abertura fisura en la cara exterior del elemento

w1 Abertura fisura en la cara interior del elemento


180

A Acciones accidentales

C Capacidad del depósito

Ct Coeficiente de clasificación del terreno según la NCSE-02

D Rigidez de una placa

E Módulo de elasticidad o de Young

Eh Empuje horizontal

Fc Fuerza circunferencial

FR Fuerza radial

G Acciones permanentes

G* Acciones permanentes de valor no constante

I Momento de inercia

K Parámetro de contribución de la acción sísmica

K S Módulo de balasto

Lc Longitud de fisura

P Población

Q Caudal

Qi Caudal a suministrar para incendios

Qt Caudal total

Qv Acciones variables

R Radio

S Coeficiente de amplificación del terreno

TA Período de la solicitación sísmica en A

TB Período de la solicitación sísmica en B

TC Período de la solicitación sísmica en C

SIMBOLOGÍA

181

η Viscosidad dinámica del agua

θ Ángulo de giro

ξ Alargamiento circunferencial

ρ Densidad

ρ R Coeficiente de riesgo para el cálculo de la aceleración básica de un sismo

υ Módulo de Poisson

pΔ Diferencia de presión

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

183

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ACI. Guía para el diseño y construcción de cimbras, ACI-347. 2004.

AEAS. Recomendaciones sobre depósitos de agua potable.1990.

Arocha Ravelo, S. Abastecimientos de agua. Ediciones Vega, 1990.

Arizmendi Barnes L. J. Instalaciones urbanas. Infraestructura y planeamiento. Madrid, Editorial Técnica Bellisco, 1996.

Calavera Ruiz, J. Muros de contención y muros de sótano. INTEMAC, 2001.

Calavera Ruiz, J. Cálculo de estructuras de cimentación. INTEMAC, 2002.

Canal de Isabel II. Normas para el abastecimiento de agua. Madrid, 2004.

Canal de Isabel II. Normas para redes de reutilización. Madrid, 2007.

Deacon, R.C. Watertight Concrete Construction. Cement and Concrete Association. Londres, 1978.

DGOH (CEH). Directrices para el proyecto de redes colectivas de riego por aspersión.

Flos Llambí, F. Depósitos de agua potable. Abastecimiento de agua. Redes de distribución.

García-Badell Lapetra, J; García-Badell Dufou, H. Depósitos y silos paso a paso. Madrid, Editorial Técnica Bellisco, 2004.

Hernández Muñoz, A. Abastecimiento y distribución de agua. Madrid, 2000.

INTEMAC. Curso de especialización sobre depósitos, tanques y balsas (proyecto y ejecución). Madrid, 2007.

Martín, B; Escolá, R; Ayarza, A. Depósitos de agua elevados. Salamanca, 2000.


184

Mays L. W. Manual de sistemas de distribución de agua. Madrid, Editorial McGraw Hill, 2003.

MCYT. Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, REBT. Madrid, 2002.

MF. Instrucción Española de Hormigón Estructural, EHE-08. Madrid, 2008.

MF. Norma de Construcción Sismorresistente: parte general y edificación, NCSE-02. Madrid, 2002.

MF. Norma de Construcción Sismorresistente: Puentes, NCSP-07. Madrid, 2007.

MOPT. Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para la ejecución de obras hidráulicas.1989-1992.

MVIV. Código Técnico de la Edificación, CTE. Madrid, 2006.

Pozo, F. (del) Depósitos cilíndricos circulares.

Pürschel, W. La captación y el almacenamiento del agua potable. Editorial Urmo, 1982.

Yges Gómez, L. Diseño de depósitos de agua desde 100 m3 a 40.000 m3 de capacidad. Madrid, Editorial Técnica Bellisco, 1991.

NORMATIVA CITADA EN EL TEXTO

185


Se adjunta a continuación la relación completa de normativa utilizada en la elaboración de esta Guía Técnica. Se trata tanto de legislación nacional (Leyes, Reales Decretos, Órdenes Ministeriales) como de la Unión Europea, así como normas elaboradas por distintos Organismos de normalización, tanto nacionales como internacionales, las cuales figuran detalladas con su descriptor completo.

Legislación nacional

Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria (BOE nº 176, de 23 de julio de 1992)

Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales (BOE nº 269, de 10 de noviembre de 1995)

Ley 30/2007, de 30 de octubre, de Contratos del Sector Público (BOE nº 261, de 31 de octubre de 2007)

RDL 2/2000, de 16 de junio, por el que se aprueba el texto refundido de la Ley de Contratos de las Administraciones Públicas (BOE nº 148, de 21 de junio de 2000)

RD 140/2003, de 7 de febrero, por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano (BOE nº 45, de 21 de febrero de 2003)

RD 202/2000, de 11 de febrero, por el que se establecen las normas relativas a los manipuladores de alimentos (BOE nº 48, de 25 de febrero de 2000)


186

RD 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba el Código Técnico de la Edificación

Documento Básico SE-AE. Seguridad Estructural - Acciones en la edificación

Documento Básico SE-C. Seguridad Estructural - Cimientos

RD 363/1995, de 10 de marzo, por el que se aprueba el Reglamento sobre notificación de sustancias nuevas y clasificación, envasado y etiquetado de sustancias peligrosas (BOE nº 133, de 5 de junio de 1995)

RD 486/1997, de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo (BOE nº 97, de 23 de abril de 1997)

RD 1.078/1993, de 2 de julio, por el que se aprueba el reglamento sobre clasificación, envasado y etiquetado de preparados peligrosos (BOE nº 216, de 9 de septiembre de 1993)

RD 1098/2001, de 12 de octubre, por el que se aprueba el Reglamento General de la Ley de Contratos de las Administraciones Públicas (BOE nº 257, de 26 de octubre de 2001)

RD 1627/1997, de 24 de octubre, por el que se establecen disposiciones mínimas de seguridad y salud en las obras de construcción (BOE nº 256, de 25 de octubre de 1997)

Decreto 3854/70, de 31 de diciembre, por el que se aprueba el Pliego de Cláusulas Administrativas Generales para la Contratación de obras del Estado (BOE de 16 de febrero de 1971)

ORDEN SCO/3719/2005, de 21 de noviembre, sobre sustancias para el tratamiento del agua destinada a la producción de agua de consumo humano (BOE nº 287, de 1 de diciembre de 2005)

Legislación de la Unión Europea

Directiva 92/57/CEE del Consejo, de 24 de junio de 1992, relativa a las disposiciones mínimas de seguridad y de salud que deben aplicarse en las obras de construcción temporales o móviles (octava Directiva específica con


187

arreglo al apartado 1 del artículo 16 de la Directiva 89/391/CEE) (DOUE n° L 245 de 26 de agosto de 1992)

Normas UNE

Las normas UNE (Una Norma Española) son las elaboradas por AENOR (Asociación Española de Normalización), que es el único Organismo normalizador reconocido en España para la elaboración de normas en el campo de la calidad industrial, estando avalada su experiencia por los miles de productos y empresas normalizados y certificados. Su página web es www.aenor.es.

Las normas UNE utilizadas en la elaboración de esta Guía Técnica son las siguientes:

36.094 Alambres y cordones de acero para armaduras de hormigón pretensado

36.831 Armaduras pasivas de acero para hormigón estructural. Corte, doblado y colocación de barras y mallas. Tolerancias. Formas preferentes de armado

36.832 Especificación para la ejecución de uniones soldadas de barras para hormigón estructural

En teoría está sustituida por la UNE-EN ISO 17.660, pero la EHE-08 sigue haciendo referencia a ella ¿por qué?

Normas UNE-EN

Las normas UNE-EN son aquellas normas elaboradas por AENOR que son traducción directa de la norma EN correspondiente. Las normas UNE-EN referidas en este documento son las siguientes:

593 Válvulas industriales. Válvulas metálicas de mariposa

805 Abastecimiento de agua. Especificaciones para redes exteriores a los edificios y sus componentes

1.074 Válvulas para el suministro de agua. Requisitos de aptitud al uso y ensayos de verificación apropiados

Parte 2: Válvulas de seccionamiento

Parte 3: Válvulas antirretorno


188

Parte 4: Purgadoras y ventosas

Parte 5: Válvulas de control

1.452 Sistemas de canalización en materiales plásticos para conducción de agua. Poli(cloruro de vinilo) no plastificado (PVC-U)

Parte 4: Válvulas y equipo auxiliar

1.508 Abastecimiento de agua. Requisitos para sistemas y componentes para el almacenamiento de agua

1.990 Eurocódigos. Bases de cálculo de estructuras

1.991 Eurocódigo 1: Acciones en estructuras

Parte 1-1: Acciones generales. Pesos específicos, pesos propios y sobrecargas de uso en edificios

Parte 1-3: Acciones generales. Cargas de nieve

Parte 1-4: Acciones generales. Acciones de viento

Parte 1-5: Acciones generales. Acciones térmicas

1.992 Eurocódigo 2: Proyecto de estructuras de hormigón

Parte 1: Reglas generales y reglas para edificación

Parte 3: Depósitos y estructuras de contención

10.027 Sistemas de designación de aceros

Parte 1: Designación simbólica

Parte 2: Designación numérica

14.487 Hormigón proyectado

Parte 1: Definiciones, especificaciones y conformidad

Parte 2: Ejecución

Normas UNE-EN ISO

17.660 Soldeo. Soldeo de armaduras de acero

Parte 1: Uniones soldadas que soportan carga

Parte 2: Uniones soldadas que no soportan carga


189

Normas europeas UNE-ENV Norma UNE experimental elaborada por el CEN por encargo de la Comisión Europea.

1.991 Eurocódigo 1: Acciones en estructuras

Parte 4: Silos y depósitos


Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificación

1.997 Eurocódigo 7: Proyecto geotécnico

Parte 1: Reglas generales

Parte 2: Proyecto asistido por ensayos de laboratorio

Parte 3: Proyecto asistido por ensayos de campo

1.998 Eurocódigo 8: Disposiciones para el proyecto de estructuras sismorresistentes

Parte 1-1: Reglas generales. Acciones sísmicas y requisitos generales de las estructuras

Parte 4: Silos, depósitos y tuberías

Normas europeas EN


Parte 3: Depósitos y estructuras de contención

Proyectos de normas europeas prEN

Como su propio nombre indica, son proyectos o borradores de futuras normas europeas EN (y por tanto también UNE-EN). Según los casos se encuentran más o menos desarrollados (encuesta, encuesta definitiva, voto formal, etc.), habiéndose utilizado los siguientes en la redacción de este documento:

13.670 Ejecución de estructuras de hormigón


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Normas API

Normas y recomendaciones editadas por el American Petroleum Institute (API). Su página web es www.api.org.

RP 5LW Recommended Practice for Transportation of Line Pipe on Barges and Marine Vessels

Normas BS

Las normas BS son las elaboradas por BSI (British Standards Institution), que es el Organismo de normalización reconocido en el Reino Unido. Su página web es www.bsi-global.com y las normas BS utilizadas en el presente texto han sido las siguientes:

8.007 Code of practice for design of concrete structures for retaining aqueous liquids

borrador guía técnica depósitos regulación 300908

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