C61te054

inelectra INEDONDEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL 903-P3050-C61-TEC-054

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CRITERIOS DE DISEÑO PARA EDIFICIOS A PRUEBA DE EXPLOSION (CUARTOS DE CONTROL)

C61te054/6/14/01/mrp/SP 1 de 22 IN-0038MSW/13/Sep.99.R4C

FECHA DATE

OBJETO OBJECT

ELABORO Iniciales

REVISO Iniciales

APROBO Iniciales/Cargo

MAYO ‘96 Emisión Original AR MF DI

DOCUMENTO NO MODIFICADO (SOLO CAMBIO DE FORMATO)


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I n d i c e

Página

1. GENERAL....................................................................................................................3 1.1. Alcance .........................................................................................................................3 1.2. Códigos y Normas ........................................................................................................3 1.3. Definiciones ..................................................................................................................4 2. REQUERIMIENTOS ARQUITECTONICOS.............................................................5 2.1. Concepto Funcional ......................................................................................................5 2.2. Aspecto Exterior ...........................................................................................................7 2.3. Consideraciones de Ubicación......................................................................................8 3. CRITERIOS DE CARGA Y LIMITES DE DEFORMACIONES ..............................8 3.1. Presión de la Explosión y Duración..............................................................................8 3.2. Carga Estática Equivalente de la Presión de Explosión ...............................................9 3.3. Máximos Desplazamientos Dinámicos Permitidos ....................................................10 3.4. Resistencia requerida al Rebote (Rr) ..........................................................................10 3.5. Combinaciones de Carga ............................................................................................10 4. REQUERIMIENTOS DEL DISEÑO ESTRUCTURAL ...........................................11 4.1. Capacidad de Diseño de la Estructura ........................................................................11 4.2. Requerimientos Adicionales para el Diseño Estructural ............................................12 4.3. Diseño de Fundaciones ...............................................................................................13 4.4. Puertas y Aberturas.....................................................................................................14 4.5. Localización de Equipos y Soportes...........................................................................14 5. REFERENCIAS .........................................................................................................15


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1. GENERAL

1.1. Alcance

Esta especificación describe y cubre los mínimos requerimientos civiles que se deben tomar en cuenta en el diseño de nuevos edificios para Cuartos de Control, con el objeto de minimizar los daños de una eventual explosión de una nube de vapor dentro de la planta industrial. Esta especificación refleja las prácticas generales de diseño industrial para un edificio designado como "Edificio a Prueba de Explosión" y debe ser usada como la base de diseño, a no ser que El Cliente establezca y suministre los criterios detallados para el mismo.

1.2. Códigos y Normas

Los códigos y las Normas Industriales referenciadas a continuación y la fecha aplicable de su emisión, serán cumplidas para el diseño de "Edificios a Prueba de Explosión".

- AMERICAN CONCRETE INSTITUTE (ACI)

ACI 318-89 "Building Code Requirements for Reinforced Concrete". - AMERICAN INSTITUTE OF STEEL CONSTRUCTION (AISC)

AISC "Manual of Steel Construction" 9 th Edition, 1989 - COVENIN MINDUR 1753-87

"Estructuras de Concreto Armado para Edificaciones, Análisis y Diseño". - COVENIN MINDUR 1618-82

"Estructuras de Acero para Edificaciones. Proyecto, Fabricación y Construcción". - MANUFACTURING CHEMISTS ASSOCIATION (MCA)

MCA Safety Guide SG-22 "Siting and Construction of New Control Houses for Chemical Manufacturing Plants", 1978.

- AMERICAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS (ASCE)

ASCE "Design of Structures to Resist Nuclear Weapons Effects". Manual of Engineering Practice N° 42, 1964 and 1985.

- PETROLEOS DE VENEZUELA (PDVSA)

Engineering Design Guide, Safety Design Guide, N° 90622.1.001, Rev. 0, Dic. 87.

- NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATIONS (NFPA)

Identification of the Fire Hazards of Materials, N° 704, Boston, 1975


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1.3. Definiciones

1.3.1 Explosión de una nube de vapor.

Para que ocurra la explosión de una nube de vapor, es necesario tener un escape de material inflamable por un tiempo suficiente y a una rata tal, que sea suficiente para que una significante porción del material forme con el aire una mezcla explosiva antes de encontrar una fuente de ignición. La ausencia de cualquiera de estas condiciones no produciría la ignición o solamente se produciría un fuego instantáneo. En algunos casos, donde los materiales son manejados sobre sus temperaturas de autoignición, el escape se igniciará espontáneamente, tan pronto ocurra, y entonces tendremos fuego en la fuente sin un riesgo de explosión.

1.3.2 Plantas donde existe un riesgo de explosión

Se considerará que existe riesgo de explosión en una planta, si se cumplen algunas de las condiciones siguientes:

- Reacciones altamente exotérmicas las cuales son difíciles de controlar, tales como

nitratación, oxidación, halogenación, hidrogenación, alcalinización o polimerización.

- Materiales usados en un proceso, los cuales tienen un grado 2 o mayor de

reactividad según la NFPA. - Líquidos y gases inflamables los cuales pueden originar una nube de vapor de mas

de 5 Tons. - No están incluidas plantas para fabricación de explosivos, ellas escapan del

alcance de esta especificación.

1.3.3 Sobrepresión.

Es el exceso de presión por encima de la presión atmosférica ambiental, causada por una explosión externa. El pico de la sobrepresión (Po) es el máximo valor en un lugar dado. Cuando la onda explosiva llega a un punto dado, la sobrepresión rápidamente se incrementa de cero al pico de la sobrepresión.

1.3.4 Presión reflejada

Es la presión que se genera cuando una onda explosiva encuentra un obstáculo tal como un bloque rectangular (Edificio típico resistente a explosiones); inmediatamente que golpea contra la pared frontal, la presión de la explosión es incrementada por esta reflexión. El pico de esta presión reflejada (Pr) es el máximo valor en el lugar dado.


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1.3.5 Rebote

Es la energía almacenada en la estructura que tiende a causar una deflexión en dirección opuesta a la opuesta a la deflexión máxima originada al cargar la estructura dinámicamente opuesta. Esta resistencia (Rr) de elementos de estructuras de concreto deberá ser investigado y se preverá el suficiente acero de refuerzo para resistirlo.

1.3.6 Estructura a prueba de explosión

Se define como un edificio u otra estructura capaz de soportar una explosión externa que genere sobre ella una sobrepresión de 10 psi (69 Kpa) por un tiempo 20 milisegundos. Esto es aproximadamente el equivalente a la sobrepresión creada por una explosión en el aire de una tonelada métrica de TNT a 100 pies (31,5 mts). Para resistir tal explosión, es aceptable considerar daños en la estructura sin el colapso de la misma. En tal situación, el personal es resguardado y las funciones del Cuarto de Control permanecen operables.

2. REQUERIMIENTOS ARQUITECTONICOS

2.1. Concepto Funcional

La edificación destinada a alojar el Cuarto de Control, bien sea principal o satélite, dentro de una planta de procesos, tendrá planta rectangular y será de un solo nivel a menos que por restricciones de espacio se necesiten dos niveles ( ver figuras N° 1,2 y 3). El edificio estará constituido fundamentalmente por los siguientes locales según los requerimientos y necesidades del cliente:

2.1.1 Sótano de Cables

Este local, cubierto por un piso falso reticulado, estará ubicado por lo menos a 60 cm por debajo del nivel de planta baja del edificio. Los acabados finales deberán ser con pintura "antipolvo", sobre una superficie de concreto liso "perfectamente" nivelada. Es conveniente considerar la altura suficiente para el paso de todas y cada una de las canalizaciones, y coordinar la adecuada colocación y nivelación del piso falso, a fin de evitar conflictos e interferencias entre cables, bandejas y apoyos del piso falso. El espacio de sótano bajo el piso falso en algunos casos, es usado también como "plenum" para la distribución del aire acondicionado en la sala y demás locales.

2.1.2 Areas de Acceso

Los accesos al edificio de control poseerán antecámaras a fin de evitar pérdidas y escapes de aire acondicionado salvo en el cuarto de equipos mecánicos y de baterías los cuales son de uso eventual y no serán presurizados. Todas las puertas exteriores serán resistentes a explosión (ver sección 4.4) y los marcos estarán embutidos en las paredes, por lo que es recomendable la procura a tiempo por parte de. La Contratista, a fin de poder instalarlos cuando se encofren las paredes del edificio y asegurar así su correcto anclaje. Los acabados de estos ambientes de acceso serán iguales a los utilizados en la


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sala de control.

2.1.3. Sala de Control

Constituye el local mas importante del edificio y en él estarán ubicados todas las cónsolas, gabinetes y paneles para el control de la planta. Generalmente estas cónsolas y equipos se ubicarán sobre un piso falso conformado por soportes metálicos y baldosas cuadradas (0.60 m x 0.60 m) en planchas metálicas preformadas con acabados en fórmica o vinil. El espacio de la sala de control, deberá poseer condiciones especiales de confort interno tales como.

- Iluminación indirecta del tipo fluorescente (perimetral) o, en caso de utilizar

iluminación del tipo directa fluorescente, se deberán utilizar pantallas "antireflectantes" a fin de evitar cualquier reflejo en las cónsolas de control.

- Acabados generales de paredes con pintura anti-polvo y/o acabados semi-esmalte

o utilizando pintura de poliuretano transparente. El esquema de color para salas de este tipo deberá basarse, preferiblemente, en el uso de colores suaves, tipo "pastel", a fin de evitar una excesiva reflectibilidad de luz y el consecuente cansancio visual de los operadores.

- Plafones de fibra mineral con suspensión visible de 2'x 4'. - Es conveniente establecer visuales directas entre las oficinas de supervisión y el

área de cónsolas, así como también entre las oficinas del personal técnico.

2.1.4 Oficinas y Locales de Apoyo

Se deberá tener en consideración el diseño de las oficinas para el personal técnico y supervisor estableciendo un estrecho contacto entre ellas, y con la Sala de Control. Dependiendo de la escala de la Sala de Control se diseñarán espacios destinados a: Sala de Reuniones, Cafetín, Sanitarios para Damas y Caballeros con duchas y lockers y Locales de Limpieza y Depósito General.

2.1.5 Laboratorio

En ciertos edificios de Control es usual el ubicar áreas para procesamiento de muestras físicas de los productos elaborados en la Planta. En este caso es conveniente definir un área de laboratorio, la cual deberá estar separada físicamente de la Sala de Control y contar con todas las instalaciones necesarias: mobiliario, electricidad, gas, agua, ducha de seguridad, drenajes, extractores, etc. Los acabados del laboratorio serán los usuales para este tipo de local: paredes y pisos con cerámica y plafones de fibra mineral hasta las alturas indicadas.

2.1.6 Cuarto de Baterías/Analizadores

El cuarto de baterías estará ubicado independientemente de los demás locales, sin accesos internos desde o hacia los ambientes, y accesible sólo desde el exterior. Por su naturaleza de ambiente corrosivo y con probabilidad para las concentraciones de gases o reacciones con ácidos, éste deberá ser debidamente ventilado mediante extractores y


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ventiladores, poseer un adecuado sistema de drenaje para aguas contaminadas con químicos y equipos de seguridad (lava ojos y duchas de emergencia). Cuando se ameriten cuartos de analizadores, éstos deberán estar ubicados independientes de las demás áreas del cuarto de control y con paredes y puertas igualmente resistentes a explosiones. Llevarán un sistema de ventilación mecánica independiente, y equipos y conexiones eléctricas del tipo "anti-explosión".

2.1.7 Locales para U.P.S, Eléctricos y de Computación.

Estos locales deberán estar vinculados directamente entre sí y con la Sala de Control generalmente, los cuartos de computadoras, UPS y eléctricos, llevarán piso falso y acabados iguales a los de la Sala de Control (del Tipo "Anti-Polvo"). Su acceso puede ser planteado a través de la Sala de Control sin que su circulación entorpezca el trabajo allí generado, o ubicarlos en un semisótano independiente al mismo.

2.1.8 Cuarto Mecánico (Aire Acondicionado) Generalmente se ubica en el área de techo (en una caseta igualmente resistente a explosión) y en él estarán ubicadas las unidades de manejo de aire, purificación y presurización, así como todas las conexiones, controles y ductos hacia los locales de planta baja. Es común también su ubicación en un semisótano de servicios (al igual que en el punto 2.1.7). En caso de ubicarse en el hecho, el acceso será con puertas resistentes a explosión y se deberá prever, junto con la disciplina mecánica, todo el conjunto de dispositivos auxiliares como: cámaras de ventilación, compuertas, compuertas especiales, válvulas y válvulas a prueba de explosión, ventiladores, filtros y entradas de tuberías de refrigeración, las cuales deberán estar claramente definidas. Los acabados de este cuarto serán: - En piso: concreto liso - En paredes: friso rústico y pintura de caucho.

2.2. Aspecto Exterior

El acabado general exterior será en concreto, acabado obra limpia, preferiblemente utilizando encofrados metálicos; en caso de no utilizar acabados en obra limpia, se deberán esmerilar y alisar todas las superficies a fin de darles el acabado definitivo. Por lo general, las unidades compresoras de aire acondicionado se ubicarán cerca de la edificación y en una plataforma independiente a nivel de piso.


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Todos los bajantes de drenaje de lluvia serán protegidos con salientes de concreto, vaciados con la fachada, a fin de proteger los tubos contra cualquier impacto y a la vez mejorar el aspecto externo de la edificación.

2.3. Consideraciones de Ubicación

2.3.1 Dirección del Viento

La dirección del viento deberá ser considerada debido a la influencia de la nube de vapor inflamable y los escapes de gases tóxicos. La dirección del viento también deberá ser considerada cuando se localice la entrada del aire acondicionado.

2.3.2 Topografía y Drenajes

Las consideraciones topográficas incluyen la posibilidad de existencia de gases o escapes de vapor extrapesado. Debido a esto, el Cuarto de Control no deberá estar por debajo del nivel de la Planta de Procesos.

Si es posible que ocurra un derrame de líquidos, el diseño del sistema de drenajes del área prevendrá que no exista movimiento de los líquidos inflamados cerca del Cuarto de Control.

El tope del piso acabado del edificio estará como mínimo a 600 mm. sobre el nivel de la Planta de Procesos.

2.3.3 Separación al Punto Crítico

El Cuarto de Control debe estar localizado a una distancia mínima de 30 mts (100 pies) del equipo que contenga el material inflamable o la alta reacción exotérmica.

3. CRITERIOS DE CARGA Y LIMITES DE DEFORMACIONES

3.1. Presión de la Explosión y Duración

Estos edificios, con forma de cajón rectangular, de un solo nivel preferiblemente o a lo máximo dos niveles, serán diseñados para las siguientes presiones de explosión (ver figura N° 4):

3.1.1 Muros exteriores serán diseñados para una presión de un pico reflejado (Pr) de 172 Kpa

(25 psi) y una duración (to) de 20 milisegundos. 3.1.2 Placas de techo y vigas serán diseñados para una sobrepresión de incidencia de 69 Kpa

(10 psi) y una duración (to) de 20 milisegundos. 3.1.3 Pórticos estructurales principales serán diseñados para una presión de explosión sobre la

pared de un lado cualquiera de acuerdo con el subpárrafo 3.1.1 antes descrito, junto con la carga de techo siguiente:


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SEPARACION

ENTRE PORTICOS PICO DE PRESION (Pf)

APLICADO COMO UNA CARGA UNIFORME

DURACION (to) MILISEGUNDOS

Ft m psi Kpa ms 10 3 10,0 69 20 20 6 5,5 38 35 40 12 4,4 30 55 60 18 3,8 26 60

Para separación entre pórticos entre los aquí señalados, las presiones y duraciones pueden interpolarse linealmente. Todas las presiones inducidas por la explosión se asumirán que decrecer linealmente, del máximo valor en el tiempo t = 0,a cero en t = to.

3.2. Carga Estática Equivalente de la Presión de Explosión

La resistencia dinámica requerida (R) en la dirección de la carga de explosión se calculará de acuerdo al procedimiento señalado en "ASCE Manual 42", o un método equivalente aceptable, el cual tome en cuenta la respuesta dinámica. La resistencia dinámica requerida puede ser calculada de acuerdo a la fórmula general mostrada a continuación y graficada en la Figura 5:

(2.1)

Nota: R no será menor de 13,8 Kpa (2 psi) y no necesitará ser mayor de 86 KPa (12,5 psi). Donde: R = Resistencia dinámica requerida de un elemento estructural, expresado como una

carga estática equivalente de presión de explosión y duración. P = Pico de la carga de explosión (Pr, Po, Pf) para el elemento en consideración,

KPa o psi. a = Factor de absorción de energía = 2 .�m-1 �m = Factor de máximo desplazamiento = Xm/Xy r = Factor de duración = to/T Xm = Máximo desplazamiento dinámico permitido, en milímetros o pulgadas

( )7,0.2.

. ++

=

rmra

ra

PR

δπ


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Xy = Desplazamiento efectivo en la cedencia inicial, en milímetros o pulgadas

to = Duración de la carga de explosión, en milisegundos T = Período fundamental de vibración de la estructura o elemento en consideración, en

milisegundos Pr = Pico de presión reflejada, en Kpa ó Psi. Po = Pico de sobrepresión, en Kpa ó Psi Pf = Carga promedio uniforme sobre el techo, en Kpa ó Psi.

3.3. Máximos Desplazamientos Dinámicos Permitidos

Los máximos desplazamiento dinámicos permitidos estarán limitados como sigue:

LIMITE DE DESPLAZAMIENTO COMPONENTE ESTRUCTURAL FACTOR DE DESPLAZAMIENTO

MAXIMO Xm/Xy Concreto Reforzado: Compresión Axial ≤ 1.0 Flexión ≤ 3.0 Corte ≤ 1.5 Acero Estruxtural Vigas y Pórticos Estructurales ≤ 5.0 Revestimiento de Acero formado en frío ≤ 3.0 Factor de desplazamiento bajo cargas verticales, cuando las vigas de pórticos son usadas para resistir junto con las columnas las cargas laterales. La relación ancho/altura de la viga fabricada no será mayor de 0.04.

≤ 1.0

3.4. Resistencia requerida al Rebote (Rr)

La resistencia requerida al rebote, opuesto a la dirección de la carga de explosión, se determinará de acuerdo con el "ASCE Manual 42", o un método equivalente aceptable. La resistencia al rebote no será menor del 75% del rebote despreciando el amortiguamiento de la estructura, o el 25% de la resistencia dinámica calculada de acuerdo al párrafo 3.2.(ver figura N° 6).

3.5. Combinaciones de Carga

3.5.1 La resistencia dinámica requerida (R) para las cargas contra explosión, se combinará

con otras cargas como se muestra: (2.2) U = 1,4 CP + 1,7 CV + R


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Donde: U = Resistencia estructural total CP = Carga permanente o sus momentos y fuerzas internas relacionadas (Estado

Ultimo) CV = Carga variable, o sus momentos y fuerzas internas relacionadas que actúen

simultáneamente con la explosión. (Estado Ultimo). La resistencia requerida al rebote (Rr), normalmente, se combinará solamente con cargas permanentes:

(2.3)

U = 1,4 CP + Rr

3.5.3. La resistencia a cargas de explosión no se combinará con cargas de viento o sismo.

4. REQUERIMIENTOS DEL DISEÑO ESTRUCTURAL 4.1. Capacidad de Diseño de la Estructura

La capacidad dinámica de cualquier elemento estructural se determinara de acuerdo al método de diseño plástico para una estructura en acero y al método de teoría de rotura para concreto reforzado tal como está previsto en la especificación AISC y las normas ACI, respectivamente, excepto que:

a. La resistencia dinámica de los materiales se tomará de las tablas dadas mas

adelante. b. El factor de reducción de capacidad puede ser incrementado en un 10%.

RESISTENCIA DINAMICA DEL ACERO DE REFUERZO Y ESTRUCTURAL

Para aceros fy ≤ 415 Mpa (60 Ksi)

Tensión directa o flexión 1,2 fy Compresión directa 2,0 Fa (1) pero ≤ fdy Corte (fdv) 0,60 fy Para aceros con fy > 415 Mpa (60 Ksi) (2)

Tensión directa o flexión (fdy 1,1 fy Compresión directa 1,8 Fa(1) pero ≤ fdy Corte (fdv) 0,55 fy


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RESISTENCIA DINAMICA DEL CONCRETO

VER NOTA (3) Compresión axial o por flexión f’dc 1,25 f’c Corte, directo (Vd) 0,20 f’c Corte, Tensión diagonal (Vdc) 0,187√f’c (2,25 √f’c) Anclaje en barras dobladas (Ud) 0,15 f’c Tensión directa (fdt) 0,622√f’c (7,5√f’c) Aplastamiento (fbc) 0,85 f’c

Notas:

1) Fa es el esfuerzo permisible a compresión dado en la especificación AISC. 2) El uso de aceros dentro de esta categoría deben ser autorizados por el Ingeniero

Inspector del propietario. 3) En ningún caso f'c será menor de 24,2 MPa (3500 psi). Cuando f'c exceda de 42

MPa (6000 psi) los factores de reducción deberán ser utilizados.

4.2. Requerimientos Adicionales para el Diseño Estructural

4.2.1 Las Estructuras de Concreto Reforzado satisfacerán los requerimientos adicionales señalados: a) Placas de techo y paredes exteriores deberán se doblemente reforzadas. La

cantidad de refuerzo en cada cara estará entre el 0,25% y el 2% del área de la sección neta. Placas y paredes tendrán un espesor mínimo de 125 mm (5 in) y 200 mm (8 in) respectivamente.

b) Los pórticos y las paredes a corte se diseñarán de acuerdo con las especificaciones

de diseño sísmico, ACI 318, apéndice A, excepto lo modificado en este documento.

4.2.2 Las estructuras en las que se empleen perfiles de acero estructural, satisfacerán los

siguientes requerimientos adicionales:

a) Todos los miembros se diseñarán con la rigidez y arriostramiento necesarios para prevenir el pandeo general o local antes de desarrollar el total de la capacidad plástica.

b) Las juntas y conexiones serán capaces de desarrollar la capacidad total de los

miembros conectados. Los esfuerzos permisibles en pernos, remaches y soldaduras serán los especificados en la porción de diseño plástico de la especificación AISC.


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4.2.3 Materiales Inaceptables

No se usarán elementos estructurales construidos en concreto sin reforzar, mampostería (bloques de concreto, ladrillos, etc.), concreto pretensado o postensado, u otros materiales con ductilidad limitada.

4.3. Diseño de Fundaciones

4.3.1 Las fundaciones se diseñarán para el valor máximo de la reacción dinámica resultante

de lo siguiente, tomando simultáneamente en combinación:

a) Presión de un pico reflejado (Pr), actuando sobre una pared. b) Carga de techo c) Cargas permanentes y variables aplicadas

El valor máximo de la reacción dinámica puede ser considerada como la resistencia total de la estructura (U) aplicada como una carga estática. La duración y la relación con la fase de tiempo será disgregada. En ningún caso la capacidad de la fundación será menor que la capacidad estática última del elemento estructural a soportar.

4.3.2 Para las condiciones de carga de explosión, la resistencia del suelo puede ser tomada

como un 80% del valor último. La resistencia última del suelo estará basada en los resultados de un estudio de suelo y tomando en consideración los asentamientos totales y diferenciales permisibles bajo cargas de explosión.

4.3.3 La fundación se diseñará de tal manera que el factor de seguridad al volcamiento,

debido a las reacciones dinámicas laterales desbalanceadas, no sea menor de 1,2 ignorando las cargas variables.

4.3.4 La resistencia pasiva de la fundación, donde se requiera, se adicionará a la fricción para

resistir el deslizamiento, siendo por lo menos 1,5 veces la carga lateral desbalanceada. La carga lateral desbalanceada es definida como la fuerza de reacción dinámica total horizontal menos la resistencia a la fricción.

4.3.5 Para fundaciones sobre pilotes, la carga vertical permisible bajo condiciones de

explosión será 0,8 veces la capacidad última del pilote. 4.3.6 Cuando sean requeridos pilotes para resistir los movimientos laterales de la estructura,

éstos se diseñarán como sigue:

a) Si solamente son usados pilotes verticales, la capacidad última lateral combinada de los pilotes y la resistencia pasiva sobre la pared de la fundación será igual ó mayor de 1,5 veces la resistencia requerida.


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b) Donde una batería de pilotes (verticales e inclinados) sea usada, la resistencia

lateral de la fundación será tomada como 0,8 veces la capacidad última lateral de carga de la batería de pilotes ó 0,5 veces la capacidad última lateral de carga combinada del sistema de pilotes más la resistencia pasiva, el que sea mayor.

4.3.7 Las fundaciones individuales deberán estar arriostradas entre sí.

4.4. Puertas y Aberturas

4.4.1 Como mínimo se proveerán dos puertas de escape, una o más opuestas al final del

edificio. Cada puerta estará equipada con una barra de apertura rápida (antipánico) 4.4.2 Las puertas en las paredes externas resistentes a la explosión se diseñarán para una

presión estática de 86 KPa (12,5 psi) hacia dentro y una presión de rebote de 14 KPa (2 psi) hacia fuera usando un esfuerzo máximo de diseño igual al esfuerzo dinámico de cedencia de los materiales utilizados.

Alternativamente las puertas pueden ser diseñadas por el método dinámico mencionado en el párrafo 3.2 y 3.3 usando la carga sobre la pared y un valor de Xm/Xy = 10.

4.4.3 Las puertas abrirán hacia afuera y estarán soportadas en todo el perímetro por el marco

de la puerta. Las puertas preferiblemente estarán rasantes con el exterior del edificio o no se empotrarán más de 450 mm (18 in) dentro del edificio.

4.4.4 Los mecanismos de cerradura y bisagras serán capaces de soportar la fuerza de rebote,

especificada en el párrafo 4.4.2. 4.4.5 Aberturas como entradas de ventilación y extracción de humos (fume hoods) se

diseñarán para efectos de la explosión. En las aberturas, se usará un atenuador de explosión u otro medio para evitar que entre la onda de choque y escombros al interior del edificio, golpeando al personal o a las áreas de equipos críticos.

4.4.6 El área total de todas las aberturas, excluyendo las puertas,estara limitada a 0,0066

m2/m3 (0,0020 ft2/ft3) del volumen del edificio. El área total de las aberturas, sobre cada uno de los lados del edificio, no excederá de la mitad de este límite.

4.4.7 Las ventanas no están permitidas.

4.5. Localización de Equipos y Soportes

4.5.1 Equipos pesados como aires acondicionados, transformadores o torres de enfriamiento,

no se colocarán sobre el techo. 4.5.2 Los soportes de equipos suspendidos del techo se diseñarán usando un esfuerzo normal

permisible para resistir una fuerza horizontal o vertical igual a tres veces el peso del equipo. Como una alternativa a los requerimientos de la fuerza horizontal, pueden ser hechas previsiones para movimientos relativos con el techo.


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4.5.3 Equipos soportados en el piso, como armarios, cubículos eléctricos y rutas de tuberías tendrán una distancia libre de las paredes exteriores proporciona al desplazamiento lateral estimado del edificio bajo carga de explosión, o 40 mm (1,5 in), el que sea mayor. Los soportes de cada equipo se diseñarán para resistir una fuerza lateral del 20% de su peso.

5. REFERENCIAS

1. Siting and Construction of New Control Houses for Chemical Manufacturing

Plants, MCA (Manufacturing Chemists Association) 1978. 2. ENGINEERING DESIGN GUIDE, SAFETY DESIGN GUIDE, PDVSA

(Petróleos de Venezuela, S.A) N° 90622.1.001, General Requirements for Process Buildings.

3 U.S. Army Corps of Engineers: "Design of Structures to Resist the Effects of

Atomic Weapons", Manual EM 1110-345-415, 1957. 4. John M. Biggs, "Introduction to Structural Dynamics", Mc Graw Hill Book

Company, 1964. 5. 903-P3050-C41-ESP-039 “Especificaciones de Revestimiento contra

Incendios para Estructuras de Acero”


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FIGURA N°1

PLANTA TIPICA DE UN CUARTO DE CONTROL

INECAD INE05401/F.R./15-05-96/DISCO # K:\GRUPOS\CIVIL\903\CONCRET0


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FIGURA N° 2

SECCIONES TIPICAS DE UN CUARTO DE CONTROL

INECAD INE05402/F.R./15-02-96/DISCO # K:\GRUPOS\CIVIL\903\CONCRETO


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FIGURA N° 3

SECCION TIPICA DE UN CUARTO CON PREVISIONES DE VENTILACIÓN

INECAD INE05403/F.R./15-05-95/DISCO # K:\GRUPOS\CIVIL\903\CONCRETO


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FIGURA N° 4

CARGAS DE DISEÑO PARA UN EDIFICIO RECTANGULAR

INECAD INE05404/F.R/15-05-96/DISCO # K:\GRUPOS\CIVIL\903\CONCRETO


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FIGURA N° 5 MAXIMA RESPUESTA DINAMICA DE UN SISTEMA ELASTOPLASTICO DE UN

GRADO DE LIBERTAD SOMETIDO A UN PULSO TRIANGULAR


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FIGURA N° 6 REBOTE ELASTICO DE UN SISTEMA DE UN GRADO DE LIBERTAD

(SIN AMORTIGUAR)

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