Unidad Temática N 5b - Ingeniería Civil

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Instalaciones Sanitarias Gas e Incendio
Universidad Tecnológica Nacional
Regional Buenos Aires
Profesor Titular Ing Carlos A Talarico
Jefe Prácticos Ing Horacio C Mazzei
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
Facultad Regional Buenos Aires.
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
CÁTEDRA INSTALACIONES SANITARIAS Y GAS
PROFESOR TITULAR: Ing Carlos Alberto Talarico
JEFE TRABAJOS PRACTICOS Ing Horacio C Mazzei
AYUDANTES: Ing. Irene Pagni; Ing Diego M Talarico
UNIDAD TEMATICA Nº5b
Materiales, características, tecnología de las uniones de
acuerdo al material a utilizar ,instalación de acuerdo a su
ubicación
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M AT E R I AL E S A E M P L E AR Y E J E C U C I Ó N D E J U N T A S
Dado que los líquidos son de características obstructivas, putrescibles y
agresivos, las cañerías deben ser de materiales impermeables, resistentes a
los golpes y a la corrosión. Deben tener superficies interiores losas para que
no se obstaculice el escurrimiento y arrastre del sistema.
Los materiales aprobados para desagues primarios y secundarios
HIERRO FUNDIDO
HORMIGON COMPRIMIDO
MATERIAL VÍTREO
PVC
PLOMO
LATÓN
POLIPROPILENO
a) Hierro Fundido
Fabricación de los caños:
El metal líquido es obtenido directamente por la reducción del mineral de
hierro dentro de un alto-horno. Las materias primas son seleccionadas y
controladas a fin de producir un metal de base de gran pureza.
Los caños son fabricados por centrifugación, que consiste en colar hierro
líquido a través de un canal en un molde metálico cilíndrico (coquilla) que
gira en alta rotación. La solidificación del metal es realizada por
enfriamiento externo de la coquilla.
Extraídos de la coquilla, los caños son transportados para un horno de
recocido donde sufren un tratamiento térmico que alivia las tensiones de
fabricación aumentando su resistencia mecánica
Las conexiones de hierro fundido son producidas por fundición
mecanizada.
Las piezas son moldeadas con arena silicosa con adición de substancias
químicas aglomerantes. Las partes huecas de las piezas son obtenidas
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por intermedio de machos producidos con el mismo tipo de arena.
El cuidado en el moldeo y la utilización de material perfectamente
controlado, son indispensables para asegurar la terminación y precisión
del perfil interno de los enchufes de las conexiones y garantizar la
perfecta estanqueidad de las juntas.
Los caños de hierro fundido se
fabrican en diferentes espesores en
función del diámetro de la cañería:
Diam 0.150 e = 6 mm
Diam 0.100 e = 4 mm
Diam 0.100 e = 6 mm
Diam 0.060 e = 4mm
Los accesorios poseen un espesor de 6 mm y a continuación los
detallamos.
1
2
3
SOMBRERETE
ANILLOS (COLLARES) CON O SIN
DIVISIÓN
100
64
100
150
REDUCCIONES (CENTRALES
100x164
REGLAMENTARIAS)
150x100
4
CAÑOS CÁMARA CON 2 BULONES
100
5
CAÑOS CÁMARA CON 4 BULONES
100
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6
7
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CODOS (REGLAMENTARIOS) SIN
BASE
CODOS (REGLAMENTARIOS) CON
BASE
64
100
150
64
100
150
64
8
CURVAS A 45º (1/8)
100
150
64
9
CURVAS A 90º (1/4) SIN BASE
100
150
64
10 CURVAS A 90º (1/4) CON BASE
100
150
11
12
CURVAS A 90º (1/4) CON TAPA
INSPECCIÓN
CURVAS A 45º (1/8) CON TAPA
INSPECCIÓN
100
100
64x64
100x64
13 RAMALES A 45º (DERECHO)
100x100
150x100
150x150
14 RAMALES A 45º (INVERTIDOS)
64x64
100x64
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64x64
100x64
15 RAMALES A 90º (CURVOS)
100x100
150x100
150x150
16
RAMALES A 90º (CON
VENTILACIÓN)
100x64
100x100
100x64x64
17 RAMALES DOBLES 90º
100x100x64
100x100x100
18
19
RAMALES DOBLES A 90º CON 1
VENTILACIÓN
EMBUDOS PARA CEMENTO
C/REJA
EMBUDOS AL CENTRO C/REJA
EMBUDOS AL CENTRO C/REJA
30x30
EMBUDOS AL COSTADO
EMBUDOS AL COSTADO C/REJA
30x30
22
100x100x64
100x100x100
64
100
64
100
20
21
100x64x64
100
150
64
100
100
REJA CON MARCO
15x15
REJA CON MARCO
20x20
REJA CON MARCO
30x30
REJA EXTRA PESADA C/MARCO
30x30
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23 PILETA DE PATIO A "P"
64
100
24 CODO DOBLE DESVIACIÓN x 100
100
25 SIFÓN A "P"
100
26 CAJA DE VEREDA O.S.N.
En cuanto a la característica de su método de unión se distinguen:
Espiga y enchufe, los cuales se unen mediante una colada de plomo
fundido en el anillo circular que se forma entre la espiga de uno de los
caños y el enchufe del otro, y con un aro de goma que se coloca en la
misma posición.
Espiga –Espiga la unión se efectúa con una junta mecánica formada por
una abrazadera metálica que presiona una junta de goma.
Cañería de hierro fundido Espiga-Enchufe con junta de plomo
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Para efectuar la junta primero se debe colocar y calafatear filástica en el
borde interno inferior de la junta, como se indica la figura, con el objeto que
los caños a unir queden perfectamente calibrados, además de evitar que el
plomo líquido ingrese en la cañería y además ayuda a la hermeticidad de la
junta, pues por efecto de la humedad, la filástica se expande y rellena
cualquier oquedad o poro que haya quedado en la junta.
Luego se cubre la abertura de la junta con un anillo de soga meollar o
amianto engrasado o embadurnado con barro fluido para protegerla del
intenso calor y un calce con barro plástico, formando en la parte superior un
hueco o embudo suficientemente amplio para colar el plomo y permitir al
mismo tiempo, el escape del aire y vapor sin que el plomo salpique a los
operarios.
El plomo se lo calienta hasta que pase al estado líquido y alcance una
coloración amarillo oro, en una olla o crisol.
Una vez completados estos pasos se vierte el plomo fundido en la junta con
un cucharón apto a tal fin, hasta que quede completa. Se deja enfriar el
plomo, y se lo calafatea (golpea) con una herramienta en forma de cincel
llamada calafate, que poseen diversas formas, como indica la figura.
Cañería de hierro fundido Espiga-Enchufe con junta de aro de goma
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ARO DE GOMA
Para esta junta se utilizan los mismos caños y accesorios que se usan para
el sistema de junta calafateada con plomo.
Cañería de hierro fundido Espiga-Espiga con junta elastomérica
La
junt
a
elas
tom
éric
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a permite unir dos piezas de hierro fundido sin cabeza, es decir espigaespiga y quedarán sujetos por una abrazadera metálica de acero inoxidable.
La junta es un anillo liso en su diámetro exterior, mientras que en su interior
tienen una división central con la cual hacen tope las espigas a unir y dos o
cuatro abrazaderas (según el diámetro) que al apretarse por medio de
tornillos sin fin permiten una total estanqueidad en la unión, además de
protegerla mecánicamente.
b) Hormigón comprimido
Este material se lo utiliza en canalizaciones enterraras horizontales. Sirven
para instalaciones cloacales domiciliarias.
Este caño está fabricado a base de cemento Pórtland y agregados pétreos (
Arena, piedra partida, canto rodado, etc.).
Los caños de hormigón simple se utilizan en instalaciones cloacales.
Los armados, que poseen una armadura de acero en su interior, se emplean
donde las cargas originadas sobre el solado de terminación son importantes
y pueden afectar la resistencia de las cañerías.
Los caños de hormigón simple que comúnmente se comercializan son de
diámetro 0.060, 0.100 y 0.150 y su largo varía entre 0.75 m y 1 m.
Los caños de hormigón armado se los fabrica entre diam 0.300 m y 1.2 m,
con largos útiles entre 1.00 m y 1.20 m.
Los caños aprobados para una instalación cloacal deben ser comprimidos y
se los elabora de la siguiente manera:
1.- Con mezcla seca:
La mezcla casi seca, se vuelca dentro de un molde metálico
externo, verticalmente colocado, y unas aletas giran y
ascienden dentro de aquel, comprimiendo la mezcla contra
el molde a manera de fratasado. Al término del recorrido
ascendente de las aletas giratorias, el caño queda
perfectamente terminado.
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2.- Con doble molde:
Se utiliza molde interno y externo. Se elaboran caños por
sacudido o por vibrado. En este último caso se aplican
aparatos vibradores durante el moldeo. Se utilizan mezclas
pastosas.
3.- Centrifugados:
Se elaboran introduciendo una mezcla muy fluida dentro de
un molde externo colocado horizontal que gira alrededor de
su eje a gran velocidad.
Por efecto de la rotación, la mezcla se adhiere fuertemente
contra el molde, el agua de la mezcla queda libre y se
elimina al detener el molde.
Las juntas de las cañerías de hormigón se pueden ejecutar de dos maneras:
Junta de Mástic Asfáltico:
Estas juntas son flexibles y permiten pequeños asientos
y dilataciones de la cañería sin riesgo que esta se
quiebre o falle la junta.
El trabajo es mas seguro y rápido que la junta ejecutada
con mortero de cemento pues una vez enfriado, el
mástic puede ponerse en servicio inmediatamente, por
lo cual se puede realizar la prueba y rellenar la zanja
correspondiente.
Para lograr una buena adherencia entre el caño y el
asfalto, es indispensable que las superficies a unir se
mantengan limpias y secas.
Para efectuar la junta primero se debe colocar y
calafatear filástica en el borde interno inferior de la
junta, como se indica la figura, con el objeto que los
caños a unir queden perfectamente calibrados, además
de evitar que el mastic líquido ingrese en la cañería.
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Luego se cubre la abertura de la junta con un anillo de
soga meollar o amianto engrasado o embadurnado con
barro fluido para evitar la adherencia del mástic
hirviente y un calce con barro plástico, formando en la
parte superior un hueco o embudo suficientemente
amplio para colar el mástic.
El mástic se prepara con una parte de betún asfáltico en
estado líquido y 1 a 2 partes de cemento Pórtland o
arena fina, en volumen.
Junta con Mortero de Cemento
Se utiliza un mortero compuesto por una parte de
cemento Pórtland y una de arena fina, amasado con
agua quedando una mezcla pastosa.
Primero se debe colocar filástica de la misma manera
descripta para la junta de mástic asfáltico. Luego se
debe rellenar la junta con el mortero de cemento
utilizando a tal fin una cuña de madera o hierro de 3 o 4
cm de ancho y un espesor proporcional al de la junta a
ejecutar. Utilizando esta herramienta como un calafate,
se comprime la mezcla en todo el contorno de la junta.
La junta se terminará en su borde exterior con un
chaflán a 45º.
c) Material Vítreo
Es el material mas antiguo pero se va dejando de usar por su gran
fragilidad, se destaca que posee un muy buen coeficiente de rozamiento que
permite la rápida evacuación de los líquidos cloacales Este material se lo
utiliza en canalizaciones enterraras horizontales. Sirven tanto para
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instalaciones cloacales domiciliarias como para instalaciones industriales,
fundamentalmente para conducir efluentes altamente agresivos por su
acidez.
El escurrimiento del líquido por su interior debe ser por gravedad.
Se fabrica con la mezcla de cloruro de sodio con lo cual se prepara el grees
.
Este en su moldeo, es sometido a una elevada presión, dándole una gran
densidad y dureza. Después del secado se efectúa una cocción y vidriado.
Estás cañerías son de espiga y enchufe. Se fabrican de diámetro 0.100 y
0.150, con largos de aproximadamente 1 m útil. Habiendo caído
prácticamente en desuso.
d) P.V.C.
El PVC es un material plástico que no es 100% originario del petróleo. El
PVC contiene 57% de cloro (derivado del clorato de sodio - sal de cocina) y
43% de etileno, derivado del petróleo.
A partir de la sal, por el proceso de electrólisis, se obtienen el cloro, la soda
cáustica y el hidrógeno. La electrólisis es la reacción química resultante del
paso de una corriente eléctrica por agua salada (salmuera). Así se obtiene
el cloro, que representa 57% del PVC producido.
El petróleo, que representa apenas 43% del PVC fabricado, pasa por un
camino un poco más largo. El primer paso es una destilación del petróleo
crudo, obteniéndose así la nafta leve. Esta pasa, entonces, por el proceso
de craqueamiento catalítico (quiebra de moléculas grandes en moléculas
menores, con la acción de catalizadores que aceleran el proceso),
generándose el etileno. Tanto el cloro como el etileno están en la fase
gaseosa y reaccionan produciendo el DCE (dicloro etano).
A partir del DCE, se obtiene el MVC (mono clorato de vinilo, unidad básica
del polímero. El polímero es formado por la repetición de la estructura
monomérica). Las moléculas de MVC son sometidas al proceso de
polimeración, o sea, van ligándose y formando una molécula mucho mayor,
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conocida como PVC (policloruro de vinilo), que es un polvo muy fino, de
color blanco, y totalmente inerte.
Principales características del PVC son:
Liviano (1,4 g/cm3), lo que facilita su porte y aplicación;
Resistente a la acción de hongos, bacterias, insectos y roedores;
Resistente a la mayoría de los reactivos químicos;
Buen aislante térmico, eléctrico y acústico;
Sólido y resistente a impactos y choques;
Impermeable a gases y líquidos;
Resistente a la intemperie (sol, lluvia, viento y aire marino);
Durable; su vida útil en construcciones es de más de 50 años;
No propaga llamas: é auto-extinguible;
Versátil y ambientalmente correcto;
Fabricado con bajo consumo de energía.
La instalación y pruebas de funcionamiento son etapas finales de un sistema
de tubería antes de entrar en servicio. Las recomendaciones que a
continuación se dan, deben acatarse totalmente para evitar problemas en el
futuro. Una buena instalación se hace una sola vez
Se fabrican en los siguientes diámetros: 0.100, 0.060, 0.050 y 0.040, en
varios largos de tubos. Se proveen también piletas de patio, Bocas de
acceso, Empalme acceso, sifones para pil. Coc., codos curvas, ramales,
reducciones, etc.
Antes de distribuir la tubería, contiguo a las zanjas deberá revisarse
cuidadosamente cada tubo para garantizarse que están sanos y adecuados
para instalar. En igual forma debe procederse con los accesorios, empaques
y tornillos. La operación de distribución deberá ejecutarse evitando golpear
la tubería. Generalmente se distribuye en el lado de la zanja, contrario a
donde se ha colocado el material de excavación.
B. Corte de Tubos plásticos
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Los tubos plásticos se pueden cortar con serruchos ordinarios, seguetas,
equipos de discos mecánicos o abrasivos. Los cortes deben ser rectos y
perfectamente a escuadra. Ejecutado el corte, rebane la punta del tubo con
una lima formando un bisel. Este facilitará la penetración de la espiga en la
cabeza y ayudará a repartir el cemento solvente en forma pareja.
Tanto para la operación de cortado como para la confección del bisel, el
tubo debe sostenerse en forma adecuada.
C. Uniones con Cemento Fundente (Pegamento) ASTM D-2855
1. Limpie cuidadosamente con estopa impregnada de acetona todas
2. En seco, sin pegamento, introduzca el accesorio o espiga de tubo para
verificar que las tolerancias son las aceptables para esta unión.
3. Limpie de nuevo las superficies y aplique con una brocha adecuada una
capa delgada de pegamento en la campana y una capa gruesa en la espiga.
(en ese orden).
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4. Introduzca de inmediato la espiga o el accesorio empujando y girando al
mismo tiempo, para obtener una buena distribución del cemento en las
superficies a unir.
5. Deje reposar la unión, sin moverla, de acuerdo con las recomendaciones
de la tabla siguiente en función de la temperatura ambiente.
D.- las cañerías de PVC pueden ser utilizadas tanto en instalaciones primarias
como secundarias, ya sea enterradas, en contrapiso, verticales o suspendidas.
Desagüe a
CDV
Cañería
enterrada
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Tuberías Suspendidas
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• Desagüe Tipo de Baño Completo
• Desagüe Tipo lavadero-cocina.
e) Plomo
Las cañerías de plomo son utilizadas para desague de artefactos.
Para su utilización en instalaciones cloacales, se los provee en los
diámetros siguientes: 0.038, 0.050, 0.060 y 0.100. Su largo es 2.40 m por
tirón.
Está prohibida la utilización de cañerías de plomo enterradas.
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La operación de unir dos cañerías de ploma se denomina soldadura,
aleación de plomo y estaño. A esta unión se la denomina junta o unión y se
la denomina soldadura a nudo.
El elemento de aporte en este tipo de soldadura es una barra producto de la
aleación estaño-plomo con una proporción 33% de estaño.
Se cortan las extremidades a unir, normalmente al
eje de los caños. Se limpian y raspan las
superficies que quedarán en contacto con la
soldadura,
Con es trompo se abocarda la extremidad de uno de
los caños para que el otro pueda alojarse en ella,
tratando en lo posible que coincidan las superficies
interiores.
Presentados de la manera descripta los caños
(como se indica en la figura) se golpea el reborde
del caño ensanchado, para ajustarlos lo mejor
posible, con la maceta de madera.
Luego se calienta todo el conjunto con el soplete y
se unta la junta con estearina, elemento que limpia la junta del oxido que
recubre la pieza. Al mismo tiempo se funde la varilla de aleación de estaño
al 33% sobre ella en cantidad suficiente.
Con un trapo de amianto o con un trozo de cuero
se alisa la junta, operación que se realiza con la
ayuda del soplete, lo que permite moldear la unión
de forma conveniente. Se debe tener en cuenta
que la junta debe cumplir condiciones de solidez e
impermeabilidad y además buen aspecto.
Para la unión de caño de plomo con caño de latón
se debe estañar previamente el extremo a unir del caño de latón. Luego se
procede en forma idéntica que la soldadura plomo-plomo.
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Para la unión de caño de plomo con caño hierro roscado se debe utilizar una
pieza de transición denominada tubo macho ( o tubo hembra). Este elemento
tiene un extremo de latón que se lo estaña y se lo une con la cañería de
plomo con el método citado anteriormente, el otro extremo posee una rosca
macho o hembra (según corresponda) y se lo rosca al caño o accesorio de
hierro.
El empalme de un caño de plomo con uno de
hierro fundido con enchufe se utiliza como
pieza de transición el tubo forrado, que costa
de un tubo de latón estañado, que es forrado
interiormente por el caño de plomo el que se
suelda al tubo y al extremo libre del forro de
plomo se suelda el caño de plomo a unir. El
otro extremo se lo une a la cabeza del caño
de hierro fundido como si se tratara de dos
caños de fundición de hierro.
f) Latón
El latón es una
aleación de cobre y
zinc en proporciones
adecuadas y es un
material óptimo para
desagües de
artefactos como así
tambien la
construcción de
accesorios como
piletas de patio,
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bocas de acceso, empalme acceso, codos curvas, ramales, etc.
Se lo comercializa en el siguiente diámetro comercial: 0.032, 0.038, 0.050,
0.060 y 0.100.
La unión de estos elementos se efectúa por medio de soldadura de plata
(soldadura fuerte) o soldadura con estaño 50% (soldadura blanda).
g) Polipropileno
Es un sistema de desagües en polipropileno copolímero de alta resistencia,
de unión deslizante, con guarnición elastomérica de doble labio.
Se lo provee en los siguientes diámetros: 0.100, 0.060, 0.050 y 0.040, en
varios largos de tubos.
Las cañerías de Polipropileno pueden ser utilizadas tanto en instalaciones
primarias como secundarias, ya sea enterradas, en contrapiso, verticales o
suspendidas.
Como en el PVC, se proveen en polipropileno con junta elastomérica, piletas
de patio, Bocas de acceso, Empalme acceso, sifones para pil. Coc., codos
curvas, ramales, reducciones, etc.
La guarnición de doble labio, , ofrece ventajas en cuanto a estanqueidad y
facilidad de trabajo:
• Asegura doble hermeticidad.
• Facilita el montaje y permite corregir ángulos y pendientes de la cañería.
• Posibilita el cambio de accesorios, la prolongación de la instalación y la
reutilización de tubos y accesorios.
• Reduce los márgenes de error.
• Absorbe dilataciones y contracciones.
• Facilita la metodología de trabajo de la construcción industrializada.
• Posibilita la vinculación con otros sistemas plásticos o metálicos.
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5
Instalación del sistema
Corte y
biselado de
tubos:
(Fig.1y2)
Para
obtener un
corte a 90°
preciso, se
sugiere el
empleo de
una guía.
La
extremidad
del tubo
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cortado debe luego ser prolijamente rebabada y biselada, para facilitar el
enchufe. (Con lija esmeril, lima escofina o biselador para tubos)
Limpieza: (Fig.3) Con trapo limpio se deben limpiar el enchufe (o campana) y
la espiga o extremo macho, removiendo todo vestigio de polvo o grasitud que
obstaculice la libre penetración de la espiga dentro del enchufe, o bien, que
pueda atacar la guarnición de doble labio y disminuir su expectativa de vida
útil.
Aplicación de solución lubricante: (Fig.4) Rociar el lubricante sobre la
guarnición elastomérica de manera uniforme. Se utilizar solamente la
solución desarrollada a base de siliconas de primera calidad.
Previsión de huelgo o espacio para movimientos de la cañería: (Fig.5)
Una vez que el extremo introducido hace tope en el fondo del enchufe, debe
retirarse 1 cm, para que quede un espacio que permita absorber los
movimientos que pueda tener el conjunto.
Las cañerías de Polipropileno pueden ser utilizadas tanto en instalaciones
primarias como secundarias, ya sea enterradas, en contrapiso, verticales o
suspendidas.
A) Instalación de cañerías enterradas
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B) Cañerías adosadas a muros y estructuras de hormigón armado
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C.D.V.: Caño de descarga y ventilación.
C.V.S.: Caño de ventilación subsidiaria.
B.A.F.: Bajada de agua fría.
C) Instalación de cañerías suspendidas
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O ramal a 45°
Referencias
ventilación subsidiaria.
1 C o d o 4 0 M - H a 8 7 °3 0 ’ .
2 Pileta de patio 63 + prolongador + portamarco de rejilla + marco c/reja 12 x
12
3 Codo con acometida 110x63.
4 Ramal a 45° 50x50 ó 63x50 según corresponda.
5 C o d o 5 0 H - H a 4 5 °.
6 R a m a l 1 1 0 x 1 1 0 a 8 7 °3 0 ’ c o n v e n t i l a c i ó n .
A Pase con amure (caños envueltos con papel corrugado).
B Punto fijo.
C Punto deslizante.
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