La importancia de la fuerza: Cementos BSA seleccionó un domo para su nueva planta de clinker en Santiago, Chile. ¿Qué hace que el modelo de Dome Technology sea resistente a los terremotos y capaz de almacenar más productos en un espacio más pequeño?
Por Rebecca Long Pyper
Cuando una empresa opera en una parte del mundo donde la Madre Naturaleza puede ser rebelde, la solidez del almacenamiento es tan importante como la capacidad de almacenamiento en sí misma. Si la estructura no puede soportar lo peor de la naturaleza, el producto interior simplemente no es seguro.
Tal era la preocupación Cementos BSA enfrentados al planificar un nuevo almacenamiento de clínker. La empresa necesitaba almacenar 50,000 toneladas métricas adicionales, pero como el próximo terremoto no es una cuestión de if, pero cuando, la dirección de la empresa buscó un almacenamiento que pudiera soportar la actividad sísmica típica de la región.
En 2016, con el apoyo de Coppex Engineering & Technologies para asegurar el trato, se contrató a Dome Technology para construir un domo de almacenamiento de hormigón armado con capacidad para 50,000 28.5 toneladas métricas de clínker y una altura de 93.5 metros (57 pies) y 187 metros (XNUMX pies) de diámetro.
El domo está ubicado en un nuevo sitio donde BSA Cementos podría aumentar su producción en 950,000 toneladas por año durante la primera etapa de operación, procesando hasta 1,900,000 toneladas por año.
La actividad sísmica es común en Chile, lo que llevó al país a adoptar algunos de los más rigurosos códigos de construcción en la construcción. Y si BSA iba a construir una instalación de almacenamiento, la resistencia a los terremotos era extremadamente importante, dijo Luis Riveros Grove, quien supervisó el control de calidad del proyecto. “Chile es un país sísmico, por lo que se toma muy en serio, tanto para proteger la construcción como para la seguridad de los operadores de la planta, mucho más importante”, dijo.
Según el vicepresidente de operaciones de Dome Technology, Dan South, BSA Cementos inicialmente estaba considerando silos convencionales con techos de acero. Después de varias reuniones con Dome Technology, BSA Cementos optó por una cúpula de hormigón semiesférica. Para BSA, las ventajas clave del domo incluyeron una construcción rápida, un equipo de construcción pequeño, una instalación de almacenamiento de bajo mantenimiento y prácticas innovadoras.
El domo permitirá a BSA Cementos almacenar 50,000 toneladas métricas de clínker en caso de retraso en el envío. Se espera que la planta tenga un suministro continuo de clinker desde el puerto para su producción, y el domo servirá como almacenamiento de reserva para que si se interrumpe el suministro desde el puerto, tengan suficiente para seguir operando.
Resistencia sísmica y resistencia del domo
Los domos son una opción de elección en áreas propensas a la actividad sísmica porque una cubierta sin costuras hace posible que un domo resista movimientos diferenciales en la base.
Una cúpula puede cumplir y en algunos casos exceder los códigos de construcción de Chile, gracias a la geometría. Según el ingeniero de Dome Technology Doug Weber, una cúpula tiene la capacidad de distribuir una carga dada en dos direcciones, lo que resulta en el doble de la fuerza de una sola pared curva como la de un silo tradicional. Un caparazón continuo, compuesto de hormigón armado combinado con la doble curvatura, hace posible que una cúpula resista de manera más económica las fuerzas sísmicas dadas y el movimiento diferencial en su base.
Además, la construcción monolítica significa que una cúpula no tiene esquinas ni vigas de hormigón que se juntan para formar una unión, una interfaz de construcción que crea un punto débil que no existe en la construcción monolítica. La ausencia de puntos débiles en el caparazón permite que la estructura convierta la carga en una fuerza axial que atraviesa la superficie del domo, en lugar de canalizar la tensión hacia un punto débil.
Por estas razones, las cúpulas también se construyen con frecuencia como refugios seguros en base a su tolerancia a los desastres naturales. Se puede diseñar un domo para soportar vientos superiores a 250 mph (lo que incluye tornados EF5). Los domos se pueden construir para cumplir con las especificaciones ICC-500.
Una cúpula se hace más robusta a base de materiales de construcción. La forma de aire exterior actúa como una membrana impermeable que mantiene a raya la humedad. La cubierta de hormigón armado con acero proporciona aislamiento y control climático en el interior. Combinados con el refuerzo de acero y la forma perfectamente fuerte de la naturaleza, los domos son ideales para capear cualquier tormenta.
Todas estas cualidades permiten que la cúpula tolere cargas y descargas frecuentes. La tolerancia de un domo para la carga y descarga cíclica es alta debido a su integridad estructural, en comparación con los silos de acero construidos con sujetadores o costuras soldadas.
En sitios donde el asentamiento es una preocupación, las cúpulas pueden diseñarse para tolerar cierto movimiento; sin embargo, puede haber otras soluciones además de cimientos profundos (y costosos). Dome Technology ayuda a los clientes a explorar opciones que pueden reducir los costos al tiempo que brinda el soporte necesario en la base.
Rendimiento personalizado
En el sitio de BSA Cementos, una casa principal importante ubicada en el vértice de la cúpula alberga grandes equipos, transportadores y sistemas de control de polvo, peso que puede soportar ya que la cúpula fue diseñada para manejar este tipo de carga, sin importar lo que la naturaleza le presente. El domo tiene mucha fuerza para manejar las cargas y el estrés que otras estructuras no pueden, incluso en un evento sísmico.
Para reducir los costos y ayudar en la economía, el manejo de materiales se mantuvo simple: un transportador que atraviesa el ápice llena el domo con producto y un cargador frontal descarga el clínker a través de una puerta principal. Confiar en los cargadores utilizados para otras funciones de la fábrica significa menos tiempo de inactividad del equipo y debería ser suficiente, ya que la rotación de existencias dentro del domo será mínima.
Nota del editor: Este es un extracto de un artículo publicado en la edición de 2018 de BMHR, complemento de Cemento mundial.
