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Alfredo Alfredo ArnedoArnedo Pena Pena

El binomio diseñoEl binomio diseño--ejecución en naves industrialesejecución en naves industriales

EL BINOMIO DISEÑO –

EJECUCIÓN

EN NAVES INDUSTRIALES



EN LAS CONSTRUCCIONES INDUSTRIALES PREDOMINAN LOS ASPECTOS FUNCIONALES

LA UTILIZACIÓN DEL ACERO SE DEBE A LAS SIGUIENTES VENTAJAS

LIGEREZALIGEREZA

Excelentes relaciones:

Capacidad estructural / Peso

Rigidez / Peso

VERSATILIDADVERSATILIDAD

Posibilidad de adaptarse a cambios de uso

Las ampliaciones o refuerzos son fáciles

Son fáciles de montaje / desmontaje

RESISTENCIARESISTENCIA

Las estructuras de acero bien proyectadas y construidas tiene un

excelente comportamiento plástico que implica:

*

Reserva de capacidad estructural

*

Respuesta dúctil frente a acciones dinámicas

* Buena respuesta frente a desplazamiento impuestos (asientos, térmico)



EN LAS ESTRUCTURAS DE ACERO DE TIPO INDUSTRIAL

⇒

NAVES

⇒

ALMACENES, TINGLADO

⇒

TORRES, PLATAFORMA

⇒

“RACKS”

DE TUBERÍAS

Hay dos características clásicas:

•

Las sobrecargas de uso superan ampliamente las acciones constantes. G<<Q

•

La naturaleza de las acciones suele ser dinámica

En el comportamiento de la estructura son esenciales las uniones

Estas uniones pueden diseñarse y construirse reproduciendo su comportamiento de forma muy afinada (Borrador EAE / Eurocódigo 3.parte 1.8)

UNA ESTRUCTURA ES TAN BUENA COMO LO SON SUS UNIONES



ELS

Estado Límite de Servicio

Las limitaciones de flecha vertical / horizontal tienen un amplio margen

Cubiertas 1/180 previendo encharcamiento, “ponding” (BS)

Carrileras 1/1000 ; 1/750 incluido soportes (UNE)

Actualmente se contempla de forma diferente la flecha total y la

flecha activa. Así como las limitaciones a la flexibilidad horizontal

ELU

Estado Límite Último

La utilización de cálculo plástico proporciona una gran economía

Los nudos pueden ser rígidos

Secciones de clase 1 y 2 (Eurocódigo 3, borrador EAE)

Arriostrados adecuados

Cálculo fácil y directo

Permite obtener ley carga/desplazamiento paso a paso para utilizar la ductilidad en casos de carga dinámica (sismo, explosiones) (Eurocódigo 8, borrador ROM, AISC/ANSI N690)



El factor de utilización para casos de accidente

es muy bajo en construcciones

indústriales, a menos que se trate de instalaciones de uso intensivo

Se suele aplicar (dependiendo del tipo de acción y estructura)

Las acciones propias de accidente suceden con niveles bajos de las cargas de operación y

dadas las bajas relaciones G/Q se obtienen solicitaciones realistas y reducidas (sismo no

simultáneo con puente grúa frenando, incendio no simultáneo con carga máxima de

nieve).

QGQG

QG γγψη++

=1

)90,00(4,050,135,11

oinclusoQG ≅== ψγγ

ES IMPRESCINDIBLE APLICAR LA NORMATIVA PRECISA EN CADA CASO

RELATIVA A ACCIONES



Las piezas de las naves indústriales pueden ser a base de perfiles laminados o armados de

chapa, de canto variable.

PARA LUCES GRANDES, CARGAS LIGERAS

CANTO VARIABLE

LUCES MEDIAS / PUENTES GRÚA

PERFILES LAMINADOS

Las relaciones ancho ALA / ESPESOR

ALMA / ESPESOR influyen doblemente.

CLASIFICACIÓN DE LA SECCIÓN, FRENTE A INESTABILIDAD POR ABOLLADURA

“MASIVIDAD” (m-1) FRENTE A INCENDIO

En celosías y cerchas

suele resultar ventajoso el perfil tubular, por mejores relaciones

ANCHO / ESPESOR, MASIVIDAD (menor perímetro) y ESTABILIDAD a pandeo

Las uniones en construcción industrial no están sometidas a criterios estéticos. Pueden quedar

vistas.

Resultan convenientes las atornilladas en montaje.

La tendencia es construir subconjuntos soldados en taller, transportados a obra y atornillados



ESQUEMAS RESISTENTES VERTICALES

Las relaciones LUZ / SEPARACIÓN

/ PÓRTICOS / SEPARACIÓN CORREAS

debe conducir a la economía de conjunto

a)

Con los requisitos de operación

ACCESOS CONDUCTOS ALTURAS LIBRES

b)

Con cargas realistas en OPERACIÓN / ACCIDENTE

ESQUEMAS RESISTENTES HORIZONTALES

Transversal

Determinan la rigidez

Longitudinal

Determinan la longitud de pandeo de pilares

Determinan la longitud de pandeo lateral de dinteles

Absorben acciones: viento, sismo, puente, grúa frenando

Deben mantener ese esquema en cargas de incendio.

En algunos diseños pueden incorporarse diafragmas a base de muros de hormigón, paredes de fábrica



MATERIALES (UNE 10025) + NORMAS DE PRODUCTODEPENDENCIA DE FACILIDAD DE SUMINISTRO

-

PREFERIBLE S355 J2 G3

COMPENSA EL AUMENTO DE PRECIO

* en uniones, sobre todo chapa frontal

* requisito suplementario Z15-Z20-Z25 (UNE 10164) frente a desgarro laminar

* mejora en soldadura, uniones atornilladas (aplastamiento, desgarro)

-

PREFERIBLE TORNILLOS 10.9

* menor número de tornillos

* menores taladros

-

EN ESTRUCTURAS MIXTAS (FORJADOS PILARES)

HA-35

* con conectadores S355

PROTECCIÓN-

APARTADOS SOBRE DURABILIDAD (EAE) ACORDES ISO 12944

-

PÉRDIDA DE ESPESOR DE ACERO SEGÚN AMBIENTE

-

EFECTO ESTRUCTURAL DEPENDE DE VIDA ÚTIL

-

AMPLIO RANGO DE REQUISITOS (INTERIOR, EXTERIOR, INCENDIO)

-

LA PINTURA SUPONE UN IMPORTANTE PORCENTAJE EN EL COSTE

Pintura

Galvanizado



PROTECCIÓN ANTI-INCENDIO

POSICIÓN DE EUROCÓDIGO 3.parte 1.2

-

Guía de Protección de Generalitat

-

Borrador EAE

400ºC

NO HAY PÉRDIDA DE LÍMITE ELÁSTICO

RECORDAR DOS CIFRAS

500ºC

SE REDUCE AL 60%

CARGAS SIMULTÁNEAS, MÉTODOS SIMPLIFICADOS

-

Concepto de temperatura crítica

ISO 834

MÉTODOS AVANZADOS. SIMULACIÓN MÁS AFINADA QUE ISO 834

EN MUCHOS CASOS (RSIE I) NO SE NECESITA PROTECCIÓN

-

Riesgos BAJOS / MEDIOS. Configuraciones B y C, factor de utilización bajos (μ ≤ 0,30)



EJECUCIÓN DE ESTRUCTURAS DE ACERO

ACTUAL EA-95 (proviene MV-104) OBSOLETAOBSOLETA

EXPERIMENTAL UNE-ENV-1090. COMITÉ CEN/TC135 (Borrador EAE capítulos de ejecución)

PLIEGOS ACORDES CON PLANOS, CÁLCULO Y PRESUPUESTO

CONCEPTO DE CLASES DE EJECUCIÓN

IMPLICA CATEGORIZAR DIFICULTADES EJECUCIÓN1 Acciones de fatiga (puentes)

2 Temperaturas bajas; soldadura en obra; puentes grúa, etc.

3 Sin dificultades especiales

IMPLICA CATEGORIZAR ESTRUCTURA SEGÚN RIESGO DE DAÑOS

1 Edificio Público ..... Daños altos

2 Edificio Privado .....

Daños medio

3 Industrial ............ Daños bajos

Con una tabla de doble entrada se establecen 4 clases

LOS REQUISITOS DE EJECUCIÓN DEPENDEN DE LA CLASE



Reflexiones finales

PARA SACAR PROVECHO DE LA ESTRUCTURA DE ACERO HAY QUE SABER UTILIZAR VARIAS TÉCNICAS

En construcción industrial los requisitos de operación pueden ser muy diversos

LA IRRUPCIÓN DE NUEVAS NORMAS DEBE SERVIR PARA MEJORAR Y AUMENTAR EL USO DE ACERO

Pero implica un esfuerzo en asimilación y adaptación.

En construcción industrial los requisitos de operación pueden ser muy diversos

EL PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN DEBE ESTAR BASADO EN REQUISITOS CONCRETOS ADAPTADOS A LA FUNCIÓN DE LA ESTRUCTURA

Tan injusto es tratar cosas iguales de modo diferente como aplicar los mismos criterios a cosas distintas

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