Aprenda cuándo se emplean abrazaderas de tubería vertical en los sistemas de rociadores contra incendios
Las abrazaderas de tubería ascendente soportan el peso de los tramos verticales de tubería, y la tubería ascendente llena de agua en los sistemas de rociadores contra incendios es pesado. Los instaladores tienen que soportar esa carga y, a menudo, no pueden confiar en los colgadores de tuberías para soportar el peso de las tuberías principales horizontales Y el tubo ascendente. Ahí es donde entran las abrazaderas de los elevadores.
Las abrazaderas de las contrahuellas transfieren la carga axial o vertical de la contrahuella a la estructura del edificio, y esto generalmente ocurre en las penetraciones del piso. La abrazadera se asienta en los bordes de la penetración del piso, colocando el peso de la tubería sobre la losa u otro miembro estructural.
Pero también existen otras aplicaciones para estos dispositivos. En este artículo explicamos las reglas de la edición 2019 de NFPA 13: Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadoresincluido:
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Conceptos básicos de la abrazadera del tubo ascendente
NFPA 13 brinda pautas básicas para soportar tuberías verticales. detalla la instalación adecuada de las abrazaderas de los elevadores y explica cuándo y cómo se pueden usar varillas de suspensión en su lugar.
Instalación de la abrazadera del elevador: acoplamiento de superficie a superficie
Para la instalación de la abrazadera del elevador, el nombre del juego es compromiso de superficie a superficie. Las abrazaderas elevadoras toman la carga de la tubería a través de la fricción. Él toda la superficie interior de una abrazadera de tubo ascendente debe sujetarse firmemente contra la superficie de la tubería por los tornillos de la abrazadera. De lo contrario, puede ocurrir un deslizamiento. Él NFPA 13 Manual explica que «Para soportar adecuadamente un tubo ascendente, la superficie completa de una abrazadera debe apoyarse contra la superficie de la tubería…».
Hay varios efectos prácticos de esto. Primero, como especifica la sección 17.4.5.2 de NFPA 13, las abrazaderas que sujetan la tubería con tornillos de fijación No debería ser usado, ya que los tornillos de fijación no pueden crear suficiente fricción. Segundo es imprescindible utilizar una abrazadera del tamaño adecuado. Si una abrazadera es demasiado grande o demasiado pequeña, no se puede lograr el acoplamiento de superficie a superficie. Finalmente, una abrazadera elevadora debe apretarse con el par adecuado para generar suficiente fricción.
En algunas aplicaciones, Las orejetas de corte (pequeñas piezas de metal) se sueldan a la tubería, lo que elimina la fricción como método de transferencia de carga. Las orejetas se asientan en la abrazadera del elevador, y la abrazadera del elevador descansa en la penetración del piso. Sin embargo, este método requiere más mano de obra. NFPA 13 analiza exclusivamente el enfoque de fricción, pero no prohíbe explícitamente (ni menciona en absoluto) el uso de orejetas de corte para transferir la carga.
Instalación de la abrazadera del elevador: la abrazadera se sujeta a la estructura
Las abrazaderas de subida transfieren la carga de la tubería de subida al edificio interfaz con un miembro estructural. A menudo, esto se hace por dejar que la abrazadera de la contrahuella se asiente en los bordes de una penetración en la losa. En efecto, el agujero en la losa actúa como soporte para la tubería. NFPA 13 dice:
17.1.7.3 Se permitirá que los orificios a través de miembros estructurales sólidos sirvan como soportes colgantes para las tuberías del sistema, siempre que dichos orificios estén permitidos por los códigos de construcción aplicables y se cumplan las disposiciones de espaciamiento y soporte para los soportes colgantes de esta norma.
Además de la losa, abrazaderas de contrahuella también se puede asegurar a la estructura del edificio por otros medios. Por ejemplo, NFPA 13 dice que los colgadores de tubería que sujetan tramos horizontales de tubería también se pueden usar para soportar la carga del tubo ascendente (17.4.5.1) si están dentro de las 24 pulgadas de la línea central del elevador. Naturalmente, el conjunto de suspensión, en este caso, debe estar clasificado para la carga combinada.
Alternativamente, las abrazaderas de los elevadores se pueden sujetar a las paredes. Sin embargo, Las varillas de suspensión en posición horizontal no se pueden usar para este propósito. Una barra de suspensión maneja la tensión a lo largo de su eje, pero no puede manejar el par. NFPA 13 explica las consecuencias prácticas de esto:
A.17.2.1.3(1) Las varillas de suspensión están diseñadas solo para cargarse axialmente (a lo largo de la varilla). Las cargas laterales pueden resultar en la flexión, el debilitamiento e incluso la rotura de la varilla.
Por lo tanto, la sección 17.4.5.3 de NFPA 13 especifica que las abrazaderas de contrahuella fijadas a paredes con varillas de suspensión horizontales puede que no soporte el peso de las bandas. Pero pueden usarse (A.17.4.5.3) para establecer la posición horizontal de una contrahuella.
Colocación en edificios de varios pisos.
Un elevador alto en un edificio de varios pisos necesita más de un punto de apoyo. Pero, ¿dónde deben colocarse estos soportes? NFPA 13 brinda una guía simple (17.4.5.4.1) para dónde se deben ubicar las abrazaderas de tubería ascendente u otros soportes de tubería ascendente:
- En el nivel más bajo del edificio.
- En la parte superior de la subida
- Pisos alternos en el medio
- Por encima y por debajo de cada desplazamiento horizontal de la contrahuella
Colocar un soporte de contrahuella en el nivel más bajo del edificio puede ser complicado. Por ejemplo, no todas las contrahuellas comienzan a nivel del suelo. Además, algunas bandas se compensan inmediatamente. En ambos casos, NFPA 13 permite (17.4.5.4.4) la primera penetración del techo de la contrahuella para que sirva como primer punto de apoyo de la contrahuella.
Puede parecer redundante instalar soportes de contrahuella en la primera penetración del techo cuando la base de la contrahuella descansa sobre el suelo. NFPA 13 está de acuerdo (17.4.5.4.3), diciendo que “Cuando las contrahuellas se apoyen desde el suelo, el soporte del suelo constituirá el primer nivel de soporte de las contrahuellas”.
Finalmente, no todos los niveles de un edificio tienen la misma altura. Colocar un soporte en cada piso alterno es una regla generalmente útil. Sin embargo, si se sigue esta regla a pesar de los techos excepcionalmente altos, se puede dejar una abrazadera de elevación soportando una carga enorme. Para evitar sobrecargar los soportes de las contrahuellas, NPFA 13 agrega esto (17.4.5.5) consideración: “La distancia entre los soportes de las contrahuellas no debe exceder los 7,6 m (25 pies)”.
¿Cuándo y por qué colocar abrazaderas de elevación debajo de una penetración en el techo?
Las abrazaderas de las contrahuellas normalmente descansan sobre las penetraciones en un miembro estructural para que el peso de las contrahuellas se transfiera a la estructura. Sin embargo, a veces son necesarios debajo de la penetración estructural—no para aguantar peso, sino para evitar el movimiento ascendente permitido por acoplamientos flexibles. NFPA 13 dice lo siguiente:
17.4.5.4.2 Los soportes por encima del nivel más bajo también deben restringir la tubería para evitar el movimiento por un empuje hacia arriba donde se utilizan accesorios flexibles.
A.17.4.5.4.2 La restricción requerida por 17.4.5.4.2 es necesaria para evitar el movimiento vertical acumulado cuando el tubo ascendente está presurizado. La restricción generalmente se proporciona mediante el uso de una abrazadera ascendente en la parte inferior de una losa de inundación.
Él empuje al que se hace referencia aquí es empuje hidráulico, que es una fuerza que se produce en las tuberías cuando el agua que fluye encuentra un cambio de dirección o una reducción de tamaño. El impulso del agua se transmite a las tuberías, que pueden moverse si no están debidamente ancladas.
UN acoplamiento flexible es un tipo de accesorio de tubería que une dos piezas de tubería pero aún permite cierto movimiento lateral y axial en la unión. En otras palabras, los acoplamientos flexibles permiten que las tuberías se flexionen de lado a lado y se separen un poco sin perder su sello. Los acoplamientos flexibles son una parte importante del diseño sísmico de los sistemas de tuberías. Lea más sobre su uso en nuestro artículo sobre flexibilidad y protección sísmica para sistemas de rociadores contra incendios.
Entre otras ubicaciones, los edificios que requieren un diseño sísmico probablemente tengan acoplamientos flexibles instalados en la parte superior e inferior de las contrahuellas y en las penetraciones por encima y por debajo del piso. Cada uno de estos acoplamientos flexibles permite que el elevador se expanda verticalmente cuando está presurizado.
Para evitar este movimiento vertical causado por el empuje, los elevadores con acoplamientos flexibles deben sujetarse. Esto generalmente se logra con abrazaderas de tubo ascendente colocadas bajo la penetración del suelo. Estas restricciones son necesarias en el mismos lugares donde las abrazaderas de los elevadores soportan el peso. El efecto es que la losa queda intercalada entre dos contrahuellas.
Las abrazaderas elevadoras soportan el peso de las tuberías elevadoras
Hagamos un resumen de las consideraciones: Las abrazaderas de tubería ascendente sostienen el peso de la tubería ascendente mientras corre verticalmente a través del edificio. Se unen por fricción a la tubería mediante pernos y transfieren el peso de la tubería a la estructura del edificio. Por lo general, los brazos de la abrazadera de contrahuella simplemente se asientan en los bordes de una penetración en la losa, pero también se puede asegurar una abrazadera a la pared. En lugar de usar estos dispositivos, los colgadores de tubería en tramos horizontales de tubería también pueden soportar el tubo ascendente, siempre que estén dentro de las 24 pulgadas de su línea central.
Saber dónde NFPA 13 requiere abrazaderas de tubería vertical para tuberías ascendentes de rociadores contra incendios es fácil. Asegúrese de que no estén a más de 25 pies de distancia y colóquelos en los siguientes lugares:
- En el nivel más bajo
- En la parte superior de la subida
- En pisos alternos entre la parte superior e inferior de la contrahuella
- En la parte superior e inferior de los desplazamientos de las contrahuellas
Para evitar el movimiento vertical de la tubería ascendente cuando se utilizan accesorios flexibles, también se pueden instalar abrazaderas para tubería ascendente debajo de una penetración en la losa.
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