Proyecto de Edificios Industriales: Sistema Estructural, Deusto Universidad

Universidad de Deusto

Master Universitario en Ingeniería Industrial

Complejos e Instalaciones Industriales

Proyecto de Edificios Industriales: Sistema Estructural

Estructura

Cumple la función de dotar de estabilidad al conjunto de la edificación.

Está compuesta por:

• CIMENTACIÓN
• ESTRUCTURA PORTANTE

Envolvente

Su función es delimitar el espacio interior del exterior protegiéndolo de las condiciones climatológicas adversas.

Está compuesta por:

• CUBIERTA
• FACHADA

cubierta Viga correa Panel de fachada correa pilar = arriostramiento montante 1Deusto

Interacciones Estructura-Envolvente

panel de fachada sistema de arriostramiento viento lateral 777 correa

Existe una interacción directa entre la envolvente y la estructura de la edificación tanto en la transmisión de cargas gravitatorias como de tensiones provenientes de agentes externos a la edificación (viento). 2Deusto

Consideraciones Iniciales del Diseño Estructural

Los condicionantes de diseño de los edificios industriales vienen del propio proceso de fabricación industrial, por lo que el diseño de las ESTRUCTURAS suelen requerir la existencia de grandes luces, y en ocasiones, grandes cargas.

Estas cargas serán transmitidas por la estructura hasta la CIMENTACIÓN, que es la parte del edificio que transmitirá todas las cargas de la construcción al terreno.

Las características del SUELO deberán estar reflejadas en el Estudio Geotécnico el cual deberá redactarse según lo establecido en el DB-SE-C del CTE. Las características del terreno determinarán el tipo de cimentación a emplear.

V V ESTRUCTURA CIMENTACIÓN 1 SUELO - ESTRUCTURA INTERACCIÓN CIMENTACIÓN SUELO

Leyenda del Estudio Geotécnico

A : RELLENOS HETEROGÉNEOS , RESTOS MATERIAL DE CONSTRUCIÓN B1 : ALUVIAL ARCILLAS CON INTERCALACIONES DE LIMOS ARENOSOS - B2 : ALUVIAL LIMOS ARENOSOS CON GRAVAS B3 : GRAVAS Y CANTOS C : ROCA ALTERADA GRADO II NIVEL FREÁTICO DEDUCIDO 3Deusto

Cimentación

Los función de la cimentación es transmitir las cargas al terreno. La tipología de cimentación a emplear vendrá condicionado principalmente por la profundidad a la cual se encuentra el estrato resistente.

Se clasifican en:

• Cimentaciones superficiales (zapatas, losas)
• Cimentaciones profundas (pilotes o micropilotes)

En el caso de las cimentaciones superficiales, cuando la transmisión de cargas se realiza en toda la superficie ocupada por la edificación, se denomina cimentación por 'losa'. Este caso suele utilizarse cuando la transmisión no se realiza en sustrato rocoso.

En general la transmisión al terreno suele realizarse en puntos coincidentes en planta con la posición de pilares o muros, bien sea superficial o profunda.

Detalle de Encepado E2

Encepado E2: 295x130x130 cm 2 Pilotes Ø 650cm CPI 4 empotrados en roca sana 30 (1,95m) E. 1:25 Interejes 165cm Ar. inferior 12 025 (Patillas 60cm) Ar. superior 6 020 (Patillas 1m) Estribos verticales Ø 16 c/15cm 8 Arranques de pilares (ver cuadro de pilares) Cercos horizontales Ø 16 c/15cm Ar. superior VR Ar. inferior VR Cercos verticales Ø 16 c/15cm +71.72 Cota Sup, Encepados Cercos horizontales Ø 16 c/15cm Cercos verticales Ø 16 c/15cm 1 50 130 60 60 Ar. inferior 12 025 Patillas 60cm) 30 30 Ar. inferior VR (Extremos patillas 50cm) 10 10 10 cm H limpieza 32.5- 32.5- Ar. inferior 12 025 (Patillas 60cm) 82.5 82.5 65 65 165 295 Pilote Ø 650cm Armadura longitudinal 7 020 Espiral Ø 8 paso 20cm Pilote Ø 650cm Armadura longitudinal 7 020 Espiral Ø 8 paso 20cm - --- com 1088/20 ## #161/200) ## #16:/2000 ARMADO Y DIMENSIONAMIENTO DE LOSA DE CIMENTACION PRUEBA DE CARGA POSTERIOR NOTAS: - LA LOSA SE ASENTARA SOBRE TERRENO COMPACTADO -FATICA DE TERRENO CONSIDERADA \T=2,00Kg/cm2. Ar. superior 6 020 (Patillas 1m) Ar. superior VR (Extremos patillas 50cm) 50 Cercos horizontales Ø 16 c/15cm Arranques de pilares (ver cuadro de pilares) Ar. superior 6 020 (Patillas 1m) 1 mm. IVER PLANA -- IVER PLANTA Encepado E2 4Deusto

Condicionantes de la Estructura

La tipología estructural se determinará según los siguientes condicionantes:

• Luces-dimensiones de los espacios a cubrir.
• Cargas-tensiones a las cuales va a estar sometida.
• Resistencia al fuego requerida.

Tabla 3.1 Resistencia al Fuego de Elementos Estructurales

Uso del sector de incendio considerado (1) Plantas de sótano Plantas sobre rasante altura de evacuación del edificio ≤15 m ≤28 m Vivienda unifamiliar (2) R 30 R 30 Residencial Vivienda, Residencial Público, Docente, Administrativo R 120 R 60 R 90 R 120 Comercial, Pública Concurrencia, Hospitalario R 120 (3) R 90 R 120 R 180 Aparcamiento (edificio de uso exclusivo o situado sobre otro uso) Aparcamiento (situado bajo un uso distinto) R 90 R 120 (4)

Tabla 2.2 Estabilidad al Fuego de Elementos Estructurales Portantes

TIPO A TIPO B TIPO C NIVEL DE RIESGO INTRÍNSECO Planta sótano Planta sobre rasante Planta sótano Planta sobre rasante Planta sótano Planta sobre rasante BAJO R 120 (EF -120) R 90 (EF-90) R 90 (EF-90) R 60 (EF-60) R 60 (EF-60) R 30 (EF -30) MEDIO NO ADMITIDO R 120 (EF - 120) R 120 (EF-120) R 90 (EF-90) R 90 (EF-90) R 60 (EF - 60) ALTO NO ADMITIDO NO ADMITIDO R 180 (EF-180) R 120 (EF-120) R 120 (EF-120) R 90 (EF -90) TIPO A: estructura portante común con otros establecimientos En vertical En horizontal Cloro Poreote TIPO B TIPO C c.In >28 m 5Deusto

Criterios de Selección del Material de la Estructura

CRITERIO Acero Hormigón Armado Hormigón Estructura mixta Pretensado Solicitación predominante tracción SI NO SI SI Solicitacion predominante compresión NO SI NO NO Solicitaciones fuertes espacio en planta y limitación de |SI NO Aceptable SI Solicitaciones fuertes y luces grandes SI Poco Aceptable Aceptable SI Tiempo de construcción limitado SI En general no Si (en especiales) casos NO Luces pequeñas y sin limitación de espacio en planta NO Si NO NO Luces extremadamente grandes Aceptable En general no Aceptable Aceptable 6Deusto

Acero en Estructuras Industriales

Permite la ejecución de grandes luces debido la buena relación peso/resistencia del acero.

El montaje es relativamente rápido lo que redunda en ventajas económicas.

Su deficiente comportamiento ante el fuego y la corrosión lleva a la necesidad de su protección superficial.

Protección del Acero

Protección mediante pintura Promat APPLICATIONS PROMATECT®-250 Staple Fix System for Fire Protection of Structural Steelwork GENERAL DESCRIPTION Promatect®-250 -- - ---- - -- - ------- Promat - Protección por placas Protección mediante mortero (vermiculita) 7Deusto

Hormigón Armado en Estructuras Industriales

La limitación de este sistema estructural reside en los valores máximos de sus luces estructurales (hasta 7-8 metros) y su considerable peso propio por lo que su utilización en edificaciones industriales se suele limitar a espacios de actividad 'no productiva).

El buen comportamiento ante el fuego del hormigón y la posibilidad de adecuar el recubrimiento hace que no necesite protección superficial. 8Deusto

Hormigón Prefabricado en Estructuras Industriales

Permiten la ejecución de luces mayores que el hormigón 'in situ' (hasta 18-20 metros) armado y su montaje es más rápido.

Buen comportamiento ante el fuego al poder controlarse su recubrimiento nominal en fábrica.

Muy utilizado en edificaciones industriales de tipo 'A' (pabellones pareados). 9Deusto

Estructura Mixta (Hormigón + Acero)

Pueden emplearse elementos estructurales mixtos (pej. vigas o pilares) con las ventajas e inconvenientes de cada material o bien utilizar un material u otro en distintas partes de la edificación: por ejemplo, en los distintos niveles del edificio dependiendo de su uso y situación (sobre o bajo rasante).

14.02 (P.1) CERCO 6 12 A 15 HEB 300 Z 1000.15ml 6225/m Amt Mug Est 7010mm 4025 060 10 ₫ 32 0 2015 2005 HEBSCO 02.12 .2008 11:58 M Monte 10Deusto

Madera Laminada Encolada en Estructuras Industriales

Permite la ejecución de grandes luces (de hasta 70 metros) y formas geométricas variables debido a su concepto compositivo.

Buen comportamiento en ambientes agresivos y húmedos. Comportamiento ante el fuego 'medio'.

HORIZONTAL h VERTICAL CE minid 0 11Deusto

Composición Geométrica de la Estructura: Tipologías

Vigas de Sección Regular

• Hormigón armado.
• Hormigón prefabricado
• Mixtas.
• Madera laminada encolada.

Vigas de Celosía o Cerchas

• Acero.

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Composición Geométrica de la Estructura: Tipologías Adicionales

Pórticos Articulados o Rígidos

• Alma llena de acero
• Madera laminada encolada.

Pórticos de Celosía o Estructuras Espaciales

• Acero.

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