Francisco Díaz
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Hola @Zerzeta , encantado 😁
Más adelante lo verás en la lección, pero la API650 se aplica a tanques de techo plano (apoyados en el suelo o uniformemente apoyados) los silos con suelo cónico no se engoban en la norma.
Hay normas como la BS EN 1991-4 o la ANSI-ASAE EP 433 2003 que cubren el diseño y el cálculo de cargas aunque no soy experto en el tema. Te paso un catálogo de uno de los fabricantes de silos más importante (Symaga, igual los conoces).
Al final del todo tienen un apartado de cálculos y normativas que quizás te pueda ayudar.
https://www.symaga.com/wp-content/uploads/2021/09/Technical-Data.-Components-and-Accessories-v2.pdf
Saludos!
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¡Hola @dvazquez ! ¡Cuánto tiempo!
La MDMD en tanques es más sencilla que la de piping, sólo tienes que saber el grupo al que pertenece tu material y entrar en la Figura 4.1a de la norma API650.
Esta figura dice, cito textualmente:
Minimum Permissible Design Metal Temperature for Materials Used in Tank Shells without Impatc Testing (SI)
Luego puedes apoyarte en las temperaturas del país donde ubiques el tanque o (si estás en EEUU) usar la figura 4.2.
SI te quedan dudas coméntamelo y lo vemos, Saludos!
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Buenos días @Yordyjose ,
Los valores de Peaking y Banding se contemplan en la API650, apartado 7.5 Dimensional Tolerances, Subapartado 7.5.4 Local Deviations.
Este apartado de la API650 nos da valores permitidos para ambas desviaciones que se miden con una Peaking Board de la cual te adjunto imagen,
Saludos!
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¡Qué bueno @luisfernandopetithenriquez !
Me parece una idea genial ya que muchas veces partiremos del dato de volumen necesario. Al final, el fin último de estas hojas es que las adaptéis, modifiquéis e incluyáis lo que queráis para que os sirva como herramienta en vuestro día a día.
Te tomaremos la idea y la incluiremos como un anexo adicional de cálculo 😁💪🏽
Quedamos en contacto!
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2107
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¡Hola @Llyzuz !
Es extraño 😅 acabo de descargarlo y hemos hecho varias pruebas con varios diámetros y parece funcionar bien.
Puede que se deba a la versión de Excel o a falta de memoria RAM, intenta cerrar el resto de aplicaciones antes de ejecutarlo, a ver si eso lo soluciona 🤞🏽
Saludos!
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¡Hola @kathiabuena !
Cuánto tiempo! 😃 Te comento un poco a ver:
Reacciones en la fundación de un tanque:
Antes de enviarle la información al calculista civil, es importante que determines las cargas máximas que el tanque impondrá sobre la fundación. Esto incluye el peso propio del tanque, el peso del líquido almacenado, las cargas de viento y sísmicas, así como las cargas transmitidas por las estructuras adyacentes.
Una presentación común para estas reacciones es proporcionar una tabla que detalle lo siguiente:
- Peso del tanque vacío.
- Peso del líquido (basado en la densidad del líquido y el volumen máximo de almacenamiento).
- Carga de viento (considerando el área expuesta y los coeficientes adecuados).
- Carga sísmica (si es relevante para la ubicación geográfica).
- Cualquier otra carga relevante.
Estas reacciones suelen presentarse en forma de fuerzas verticales y fuerzas horizontales. El calculista civil utilizará esta información para dimensionar la cimentación y garantizar que pueda soportar todas las cargas impuestas.
Elección entre platea de hormigón completa o anillo de hormigón:
La elección entre usar una platea circular completa de hormigón o solamente un anillo de hormigón con suelo compactado en el interior depende de varios factores, no solo la calidad del suelo:
Calidad del suelo: Si el suelo tiene una baja capacidad portante o es susceptible a asentamientos diferenciales, podría ser necesario usar una platea completa para distribuir las cargas de manera uniforme y reducir el riesgo de asentamientos desiguales.
Contenido del tanque: Si se almacenan líquidos corrosivos, es posible que se desee una platea de hormigón completa para proteger el suelo y evitar cualquier potencial contaminación del suelo subyacente.
Tamaño del tanque: Para tanques muy grandes, la distribución uniforme del peso a través de una platea puede ser beneficiosa, aunque esto también puede lograrse con una adecuada preparación y compactación del suelo en combinación con un anillo de hormigón.
Consideraciones económicas: En algunos casos, el costo puede ser un factor determinante. La construcción de una platea completa generalmente será más costosa que simplemente preparar y compactar el suelo con un anillo perimetral de hormigón.
Requerimientos locales: Las regulaciones o prácticas locales pueden favorecer un tipo de cimentación sobre otro. Es fundamental revisar cualquier normativa local o práctica estándar en la región del proyecto.
Dejo algunas imágenes relacionadas en el post, que siempre son interesantes.
Espero te sirvan estas directrices, suerte en tu proyecto!! 🤙🏽😁
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2107
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¡Hola @diegolopez !
Para etiquetarme correctamente debes escribir mi nombre de usuario comenzando con @ @francisco-diaz , aparecerá una lista desplegable donde podrás seleccionarme y ser notificado de las preguntas. 😄 Prueba así la próxima vez.
El cálculo del ratio de tensiones en el cálculo de espesores lo hacemos únicamente para comprobar cómo de lejos de las tensiones admisibles estamos según nuestros cálculos, es sólo una comprobación adicional. Los cálculos siempre deben compararse con la tabla 5.2 de la API560.
Entonces como te comentaba el cálculo de tensiones en la lección de placas anulares se realiza según la API650 (imagen 2) al contrario que en la lección anterior, que sólo hacíamos una comparativa de ratio de tensiones a nivel comprobación, no reflejado en la normativa.
Si te resuelta confuso puedes obviar la tabla de ratio de tensiones de la lección anterior, ya que realmente es un extra a título ilustrativo.
Seguimos en contacto, Saludos! 😃
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2107
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Hola @Llyzuz ,
En este caso me remonto a los primeros vídeos donde hacemos mucho hincapié en que la normativa API650 deja mucho margen para elegir al cliente.
En lo que respecta al ancho de virolas, la norma dice:
Unless otherwise agreed to by the Purchaser, the shell plates shall have a minimum nominal width of 1800
mm (72 in.).
Es decir, que si el cliente tiene la necesidad de una plancha menor, podemos diseñar con ella, siempre que se verifique la integridad del tanque.
Ten en cuenta que la API650 es una guía de diseño basada en experiencias y pruebas técnicas, pero si nosotros como técnicos podemos ofrecer una alternativa justificada, no hay ningún problema en aplicarla.
Espero te sirva, Saludos!! 😃
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2107
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¡Hola @gerardagramonte !
No olvides nombrarme con mi nombre de usuario (@francisco-diaz) para que pueda contestar tus cuestiones, de otro modo no seré notificado y no podré contestar 🤓
El motivo detrás de esto es el mismo por el que los recipientes a presión son circulares (el mismo también por el que lo son los submarinos).
Los recipientes circulares presentan una distribución constante de la presión, sin aristas o concentradores lo que hace que puedan soportar mucho mejor la presión.
Es una filosofía que también se aplica en las grandes esferas de gas de plantas de producción.
Seguimos en contacto, Saludos!
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2107
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Buenos días @jrlosa !
Es algo similar a lo que pudimos discutir en este hilo:
https://formacion-industrial.com/foros/debate/espesor-con-sobreespesor-de-corrosion/#post-40681
La finalidad última es que cuando haga efecto la corrosión, aún tengamos un margen mínimo mecánico que sea operativo y que de como resultado los espesores mínimos requeridos por la normativa.
Saludos! 😃
formacion-industrial.com
Espesor con sobreespesor de corrosión - Cálculo y Diseño de Envolventes - Formacion Industrial. Expert Knowledge
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2107
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¡Hola @miguela-fuentesg !
Es posible que hayas modificado en algún punto el Excel? Con los valores de D=10 y H=15 que comentas a mi me aparecen áreas positivas (Imagen 1).
La hoja está diseñada para que cuando crucemos la zona de inestabilidad, donde el tanque no es necesita anclajes, arroje valores negativos o cercanos a cero para los anclajes.
Por ejemplo, si pruebas con un tanque de diámetro 10 y altura 2, que claramente no necesita anclajes por momento (sí por criterio de desigualdad) se irá a la zona negativa de las áreas, indicando que un perno de sección mínima será suficiente para su anclaje (Imagen 2).
Puedes probar a descargar la hoja de nuevo y así trabajar sobre nuestra versión 🙂
Espero te sirva, Saludos!
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2107
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Hola @Llyzuz !
Una pregunta compleja de responder, ya que entran en juego muchas variables y no es un asunto trivial, la norma API650 no detalla operativa para tal caso, pero ahí van algunos consejos sobre mi experiencia personal.
Dado tu contexto, parece que hay dos puntos principales de preocupación: la conexión entre la placa de transición y las placas del anillo, y la conexión entre la placa de transición y las placas del fondo.
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Para la conexión entre la placa de transición y las placas del anillo: Según tu plan, vas a mecanizar la placa de transición debido a la diferencia en el espesor. Esto debería proporcionar una transición suave entre las placas, lo cual es importante para evitar la concentración de esfuerzos. El uso de una placa de respaldo doblada es aceptable para ayudar en el proceso de soldadura y mantener la alineación durante la soldadura.
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Para la conexión entre la placa de transición y las placas del fondo: Parece que estás sugiriendo una conexión superpuesta entre las placas del fondo y la placa de transición. ¿es así? Esto puede crear un riesgo de atrapamiento de producto, lo que podría llevar a posible corrosión. Normalmente, las placas del fondo y las placas de transición deben estar soldadas a tope según la API 650. El diseño de la unión debería proporcionar una soldadura de penetración completa.
Aunque tu solución propuesta puede funcionar con algunos ajustes, también es importante comunicarte con el cliente. Si el cliente insiste en una placa de transición y tú crees que no es necesaria, entonces debes explicar claramente tu razonamiento, respaldado por las pautas de la API 650 o por las posibles implicaciones de la placa de transición, como el aumento de costos, el riesgo potencial de corrosión, etc. Tus decisiones deben priorizar la integridad estructural y la seguridad del tanque, al mismo tiempo que se respetan las necesidades del cliente.
Recuerda, aunque la API 650 proporciona pautas exhaustivas pero también isniste mucho en los acuerdos con el cliente.
Si lo crees necesario peudes adjuntar un dibujo o esquema del caso para poder profundizar más, seguro que al resto de alumnos también le es de gran utilidad 😃
Espero que esto te ayude. Si tienes más preguntas, ¡házmelo saber! 😁
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2107
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Siempre es un placer @kathiabuena ! Me alegro de que te haya servido 😃
En cuanto al curso de API 620 lo propondré a la dirección del centro para la remesa de cursos en la que estamos trabajando, si tiene buena demanda seguro que lo realizamos pronto @egiron
Seguimos en contacto! 💪🏾
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2107
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¡Hola @kathiabuena !
¡Preguntas que darían para una larga tarde con café y pizarrón! 😃 Vamos a intentar arrojar algo de luz sobre el tema, siempre desde mi opinión.
API650 o 620?
Dadas las condiciones descritas, estás en lo correcto que un diseño de tanque API 650 probablemente sería adecuado.
Sin embargo, la solicitud de un diseño API 620 podría deberse a otras consideraciones, tales como requisitos específicos del cliente, consideraciones ambientales específicas del sitio, o condiciones operativas adicionales que tal vez no se hayan mencionado en las especificaciones iniciales. Por ejemplo, los tanques API 620 son requeridos para el almacenamiento de ciertos productos refrigerados y algunas sustancias químicas que requieren un grado más alto de contención. O incluso preveen picos de sobrepresión que se alejarían de la API650.
Además, si el tanque se va a construir en la Unión Europea, EN 14015 podría ser más adecuado ya que es la norma local y tiende a ser más familiar para los ingenieros y autoridades reguladoras locales. Prueba a consultar con el cliente para entender completamente su razonamiento y requisitos. A veces los ingenieros tememos preguntar para evitar mostrar que no conocemos algo, pero nada más lejos de la realidad, no podemos saberlo todo y preguntar es la mejor arma 🤓
Materiales equivalentes?
En cuanto al material, EN 1.4162, es un acero inoxidable dúplex, ofrece buena resistencia a la corrosión general, por picaduras y por tensión, lo cual podría ser ideal en un ambiente marino. La sosa cáustica (solución de hidróxido de sodio) que mencionaste también es altamente corrosiva, y el acero inoxidable dúplex se utiliza a menudo en ambientes agresivos similares.
Dicho esto, otros aceros tipos dúplex como el 2205 podrían ser alternativas, dependiendo de las características específicas del entorno operativo. Es importante recordar que la selección del material a menudo implica un equilibrio entre coste, consideraciones de fabricación y rendimiento a largo plazo.
Asegúrate de comparar las propiedades de EN 1.4162 con otros materiales potenciales como el 2205 en términos de su resistencia a las condiciones corrosivas específicas que encontrarás, así como sus propiedades mecánicas a las temperaturas de diseño y operación.
Espero que esto te ayude al menos a plantear buenas alternativas que debatir con tu cliente 😃
Saludos!!
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2107
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¡Hola de nuevo @dbayona !
La presión máxima de diseño puede estimarse con ayuda del apartado F.4 de la norma API650. De modo que puedas tener un valor real comparativo según las características del tanque.
En cuanto a la altura de sobrellenado, la norma API 2350 cubre la protección contra el sobrellenado para los tanques de almacenamiento en instalaciones de petróleo y podría ser una guía útil para tu diseño.
Esta norma ayuda a identificar la altura máxima de llenado de líquido, teniendo en cuenta factores como el tiempo de respuesta de los sistemas de control o de seguridad, la tasa de entrada y la geometría del tanque.
Es muy interesante de leer y aporta mucha información. Te adjunto una imagen de ejemplo y un recurso gratuito en PDF de EMERSON donde puedes ver detalles sobre el mismo:
Estoy seguro de que lo encontrarás interesante, además está en español! 😃
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2107
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¡Hola @dbayona !
Efectivamente, tienes toda la razón. Hemos cometido un error al transcribir las respuestas.
Ya debe aparecerte corregido para seleccionar las unidades correctas, tal como aparece en esta imagen.
No dudes en comunicarnos cualquier asunto como este, con total confianza! 😃
¡Muchas gracias!
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¡Hola @dviana !
Yo diría que el A283 grC es uno de los más utilizados, aunque según el tipo de fluido encontraremos uno u otro, pero este sería el más “común” por su buena relación propiedades-coste.
Saludos! 😃
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¡Buenos días @kathiabuena !
Bien visto! Tienes toda la razón, si estamos en el caso de la Nota 4 el excel podría indicarnos un espesor mínimo de 5 mm para la virola más baja de la envolvente.
La implementación sería sencilla pero hay que tener en cuenta que sólo afectaría a la virola más baja, el resto sigue rigiéndose por el espesor mínimo de 5 mm para tanques menores de 15m.
Entonces, te lanzo el ejercicio antes de modificarlo y resubirlo nosotros ¿Se te ocurre cómo podríamos incluir la casuística? Pista, la clave estaría en las celdas K15 y K29🤓
Coméntame tus ideas y las analizamos juntos. Saludos!
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2107
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¡Hola @egiron !
Aquí la cosa se complica (bastante). Creo que no hay una respuesta trivial para el diseño de uniones, ya que podríamos hacer un sólo curso al completo para su cálculo. Entra en juego el cálculo de tensiones, la propia unión, evaluar pernos, planos de montaje etc. Toda una ingeniería de detalle.
Creo que no hay cursos de tanques que aborden este tema precisamente por esto, pero no estaría mal que nosotros fuéramos los primeros, aunque tendremos que incorporarlo como otra ampliación de contenido. Yo las hacía siempre con CYPE, que es tremendamente útil para esto, y da modelos y planos como los que te muestro en las imágenes de este post. Voy a ver la posibilidad de incluirlo con mis compañeros.
Los cálculos exactos pueden ser bastante complicados, pero en general, necesitarás realizar un análisis de las fuerzas en cada miembro de la estructura para determinar las cargas que las ménsulas de unión deberán soportar.
En lo que respecta a las membranas no se abordan en el curso ya que no aparecen en la API650, son una solución relativamente nueva, conceptualmente es similar al sello de un techo flotante, pero la solución se aplica a todo el techo. Yo no he tenido el placer de diseñar ninguna, pero algunos colegas me han comentado que en estas soluciones PERMASTORE son los líderes, tienen varias patentes incluso.
En su selección deberías tener en cuenta que un tanque con techo de membrana está hecho de un material de membrana flexible, normalmente un tipo de caucho sintético reforzado o plástico. Por lo que los factores de mayor importancia son:
Selección del material: El material de la membrana debe ser químicamente resistente a la sustancia almacenada para evitar su degradación. También debe ser duradero y resistente a condiciones ambientales como la radiación UV, el calor y el frío.
Sellado y fijación: La membrana debe sellarse y fijarse correctamente a las paredes del depósito para evitar fugas. Esto puede implicar el uso de adhesivos, fijaciones mecánicas o una combinación de ambos.
Gestión de la presión: Sólo pueden soportar una pequeña cantidad de presión interna. Si se espera que el tanque experimente cambios de presión significativos, pueden ser necesarios dispositivos de alivio de presión o un diseño de techo diferente.
Mantenimiento e inspección: Los techos de membrana pueden ser propensos a sufrir daños por pinchazos, desgarros o estiramiento excesivo. La inspección y el mantenimiento periódicos son cruciales para evitar fugas y prolongar la vida útil de la cubierta.
Seguridad: La baja masa térmica de una cubierta de membrana hace que pueda calentarse y enfriarse rápidamente, lo que puede provocar condensación o formación de hielo. Deben adoptarse medidas de seguridad adecuadas para hacer frente a estos problemas.
Como ves también tiene aspectos que conviene analizar en detalle, pero no están contemplados en la API650, qué Normativa uso tu cliente? Para incorporarla en mi KnowHow 😃
Te adjunto algunas fotos de ejemplo y estamos en contacto para la ampliación! 💪🏽
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Hola @miguela-fuentesg !
En ese caso tendrás que elegir un perno que permita alcanzar la cimentación de cemento del tanque tal como discutimos en este hilo de debate.
https://formacion-industrial.com/foros/debate/saddle-anchor-bolts/#post-41355
Es la práctica habitual para todos los pernos, incluidos los de sección mínima. Saludos! 😀
formacion-industrial.com
Saddle & Anchor Bolts - Cargas de Viento. Estabilidad y Anclajes Mecánicos - Formacion Industrial. Expert Knowledge
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Hola @egiron !
La Norma 650 no especifica explícitamente la profundidad de empotramiento para los pernos de anclaje ni cuánto debe sobresalir el perno de la cimentación, por lo que hay libertad de considerar el criterio propio para ello o bien acudir a normas estructurales como la ACI 318-19 Capítulo 17 “Anchoring to concrete” para cimentaciones de concreto. En ella se dan pautas para dimensionar el largo y calcular con un nivel de detalle exhaustivo los pernos de anclaje, también se estudian los tipos de fallo para pernos (te adjunto una imagen 1 a modo ejemplo)
Además, también existen reglas generales basadas en la experiencia, que se utiliza en ausencia de requisitos específicos de los códigos locales o de un diseño de ingeniería específico, es que la profundidad de empotramiento de los pernos de anclaje debe ser al menos igual al diámetro del perno multiplicado por un factor entre 8 y 10. Por ejemplo, para un perno de 1″ de diámetro, la profundidad de empotramiento debería ser entre 8″-10″.
Además, el perno debería sobresalir al menos una cantidad igual al espesor de la chapa de la virola más baja, espacio para tuerca y contratuerca (de seguridad) y un espacio adicional cuya longitud sea la de la tuerca. Te adjunto algunas imágenes de montajes con estos criterios.
Espero te resulte de utilidad, Saludos!😁
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2107
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¡Hola @egiron !
Es importante etiquetar a los profesores (a mi en este caso) con mi nombre de usuario en la plataforma, para que me notifique directamente las preguntas. Si no alguna podría escaparse como sucedió aquí 😅
El dimensionamiento de pernos está detallado en esta misma lección, en lo que respecta a diámetro, excentricidad y longitud del perno (fijada en unos 50 cm por ser la más común del fabricante)
Si lo deseas, también puedes encontrar información ampliada sobre el diseño, del cual se nutre este curso, en el apartado 5.12 de la norma API 650 “Tank Anchorage” donde se proyectan pernos y lenguetas de soporte (imagen 1 y 2)
Es a esto a lo que te refieres? Saludos!
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2107
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¡Hola @kathiabuena !
Justamente!! 😃
El trabajo de Excel también es importante para poder modificar o incluso poder crear vuestras propias hojas de Excel,
Seguimos en contacto! 💪🏽
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¡Hola @egiron !
En este caso el techo que comentas no se considera autosoportado, ya que sobrepasa el diámetro máximo permitido por la API650 para este tipo de techos.
La ausencia de columnas no se debe a un techo específico detallado en normas de cálculo, si no que se trata de techos de membrana específicos que no llevan columnas.
Para estos casos lo mejor es acudir a catálogos o fichas técnicas de fabricantes, como el que te comentaba de PERMASTONE, ya que tengo entendido que no existen normativas específicas para diseñar este tipo de techos, forman parte del know-how de los fabricantes.
En este aspecto lo máximo que podemos hacer es comparar soluciones técnicas de estos.
Saludos!
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2107
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¡Hola de nuevo @kathiabuena !
Es justamente como comentas, la Norma en este aspecto deja muy claro en unas secciones lo que comentaba con Jose Ramón, pero en el cálculo de envolvente se presta ambigüa.
Al principio yo pensé de forma similar, pero en un congreso donde pudimos debatirlo con varios colegas llegamos a la misma conclusión con ese ejemplo sencillo.
Si tenemos un fluido muy corrosivo y tomamos únicamente los 6mm podemos llegar a tener espesores de 2, o 3 mm tras la corrosión, lo cual es mecánicamente inviable.
Ante la duda, siempre se debe sumar el sobreespesor de corrosión 😁
Buen trabajo desgranando la norma, sigue así! 💪🏽
