Galpón Tubest vs Reticulado

ÍNDICE Pág. INTRODUCCIÓN

1

RESUMEN ESPECIFICACIONES DEL PROYECTO

2

1.

DESC DESCRI RIPC PCIO ION N DE DE SIS SISTE TEMA MA DE CONS CONST TRUCC RUCCIO ION N TUB TUBES EST T EN EN GALPONES.

1.1

SISTEMA DE CONSTRUCCIÓN TUBEST

1.1.1 PERFILES TUBEST 1.2 1.2

3 3

TUBE TUBEST ST,, SISTE SISTEMA MA CON ONST STRU RUCT CTIV IVO O PAR PARA A GAL GALPO PONE NES S INDUSTRIALES

1.2.1 FICHA TECNICA PERFILES TUBEST

4 4

2.

SOT SOTWAR WARE PARA PARA EL CÁLC CÁLCUL ULO OD DE E GA GALPON PON TU TUBES BEST

2.1 2. 1

NOR NO RMA MAS S CH CHIL ILEN ENAS AS Y CRI CRITE TERI RIOS OS DE DI DIS SEÑ EÑO O BAS BASES ES DE DI DISE SEÑ ÑO 6

2.2

CRITERIOS DE DISEÑO

3.

UTIL UTILIZ IZA ACIÓ CIÓN DE PROG ROGRAMA RAMA B-TU B-TUB BEST EST

3.1

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE GALPON TU TUBEST

8

9

3.1.1 UTILIZACIÓN UTILIZACIÓN DE PROGRAMA PROGRAMA B-TUBES B-TUBEST T PARA DESARROL DESARROLLO LO DE CÁLCULO CÁLCULOS S DE DISEÑO DISEÑO DEL GALPÓN GALPÓN TUBEST TUBEST CON PERFILES PERFILES TUBEST

9

3.2

DETALLE DE DISEÑO DE UNIONES EN PERFIL TUBEST

24

4.

ESTR ESTRU UCTUR CTURA AS RET RETICUL ICULA ADAS DAS O DE CEL CELOSIA OSIA

28

4.1

SISTEMA DE TRIANGULACION

29

4.2

SISTEMA DE DE CONSTRUCCIÓN EN EN RE RETICULADOS EN EN CELOSÍA

30

4.3 4.3

RETIC RETICU ULADO LADOS, S, SIST SISTEM EMA A CO CON NSTRUC STRUCTIV TIVO O PAR PARA A NAV NAVES ES INDUSTRIALES

30

ÍNDICE Pág. INTRODUCCIÓN

1

RESUMEN ESPECIFICACIONES DEL PROYECTO

2

1.

DESC DESCRI RIPC PCIO ION N DE DE SIS SISTE TEMA MA DE CONS CONST TRUCC RUCCIO ION N TUB TUBES EST T EN EN GALPONES.

1.1

SISTEMA DE CONSTRUCCIÓN TUBEST

1.1.1 PERFILES TUBEST 1.2 1.2

3 3

TUBE TUBEST ST,, SISTE SISTEMA MA CON ONST STRU RUCT CTIV IVO O PAR PARA A GAL GALPO PONE NES S INDUSTRIALES

1.2.1 FICHA TECNICA PERFILES TUBEST

4 4

2.

SOT SOTWAR WARE PARA PARA EL CÁLC CÁLCUL ULO OD DE E GA GALPON PON TU TUBES BEST

2.1 2. 1

NOR NO RMA MAS S CH CHIL ILEN ENAS AS Y CRI CRITE TERI RIOS OS DE DI DIS SEÑ EÑO O BAS BASES ES DE DI DISE SEÑ ÑO 6

2.2

CRITERIOS DE DISEÑO

3.

UTIL UTILIZ IZA ACIÓ CIÓN DE PROG ROGRAMA RAMA B-TU B-TUB BEST EST

3.1

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE GALPON TU TUBEST

8

9

3.1.1 UTILIZACIÓN UTILIZACIÓN DE PROGRAMA PROGRAMA B-TUBES B-TUBEST T PARA DESARROL DESARROLLO LO DE CÁLCULO CÁLCULOS S DE DISEÑO DISEÑO DEL GALPÓN GALPÓN TUBEST TUBEST CON PERFILES PERFILES TUBEST

9

3.2

DETALLE DE DISEÑO DE UNIONES EN PERFIL TUBEST

24

4.

ESTR ESTRU UCTUR CTURA AS RET RETICUL ICULA ADAS DAS O DE CEL CELOSIA OSIA

28

4.1

SISTEMA DE TRIANGULACION

29

4.2

SISTEMA DE DE CONSTRUCCIÓN EN EN RE RETICULADOS EN EN CELOSÍA

30

4.3 4.3

RETIC RETICU ULADO LADOS, S, SIST SISTEM EMA A CO CON NSTRUC STRUCTIV TIVO O PAR PARA A NAV NAVES ES INDUSTRIALES

30

4.3. 4.3.1 1 FICH FICHA A TÉC TÉCNI NICA CA G ALPÓN RETICULADO

30

4.3. 4.3.2 2 SOFT SOFTWAR WARE E PARA PARA EL  EL CÁLCULO DE LA ESTRUCTURAS METÁLICAS 4.4

GALPÓN TIPO

32

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE GALPON RETICULADO

33

4.4.1 UTILIZACION DE PROGRAMA DE CÁLCULO

33

5.

PRES PRESUP UPUE UEST STOS OS DE FABR FABRIC ICA ACION CION Y MON MONTA TAJE JE

50

5.1

ESPECIFICACIONES GENERALES SISTEMA TUBEST

50

5.1.1 ÍTEM ESPECIFICACIONES TECNICAS

50

5.2

54

SISTEMA DE CONSTRUCCION RETI CULADO

5.2.1 ESPECIFICACIONES GENERALES SISTEMA RETICULADO

54

5.2.2 ITEM ESPECIFICACIONES TECNICAS

54

6.

VENT VENTAJ AJAS AS Y DESV DESVEN ENTA TAJA JAS S DE DE SIST SISTEM EMA A CONST CONSTRU RUCT CTIVO IVO TUBE TUBEST ST  Y RETICULADO

6.1

VENTAJAS DE DEL SISTEMA CONSTRUCTIVO TUBEST

58

6.1.1 DESVENTAJAS DE SISTEMA CONSTRUCTIVO TUBEST

59

6.2 VENTAJAS DEL SISTEMA CONSTRUCTI VO RETICULADO 6.2.1 DESVENTAJAS DE SISTEMA CONSTRUCTIVO RETICULADO

59 60

7.

CART CARTA A GAN GANTT TT DE SIST SISTEM EMA A DE DE CON CONST STRU RUCC CCIO ION N TUB TUBES EST T Y RETICULADO

61

CONCLUSION

64

BIBLIOGRAFIA

65

 ANEXO

66

INTRODUCCIÓN Las Estructuras Metálicas constituyen un sistema constructivo muy difundido en varios países, cuyo empleo suele crecer en función de la industrialización alcanzada en la región o país donde se utiliza, esto me ha llevado a realizar una investigación acerca del diseño y construcción de dos tipos de galpones o naves industriales, uno de diseño reticulado con vigas en celosía y otro diseñado con perfiles Tubest C, estos de similares dimensiones no así sus perfiles. Para lo cual se pretende de acuerdo a las características, componentes respectivos de cálculos, cubicaciones, costos de montaje y mano de obra de cada uno de ellos. Se realizar finalmente una comparación de estos que nos permita definir de manera eficiente cuál de estos sistemas de construcción es el más conveniente para su fabricación, ya que es indispensable en un proyecto tomar una decisión correcta tomando en cuenta las diferentes alternativas para llegar a un óptimo resultado final.  A continuación realizaremos una apreciación y análisis más profundo de este tema para llegar a comprender de manera clara que factores son los que nos llevan a realizar esta comparación.

1

RESUMEN ESPECIFICACIONES DEL PROYECTO La idea o base de este proyecto es llevar a cabo una comparación de dos galpones de iguales características en al ámbito dimensional pero que difieran en el aspecto de uso del tipo de perfiles de marca Cintac, se tomaran en cuenta para dicha comparación los cálculos de diseño, cubicaciones de materiales, costos y presupuestos, tiempos de realización, mano de obra a utilizar. El primero se realizara con la utilización de perfiles de acero laminados en frió llamados Tubest C, el cual se calculara con el software B TUBEST fabricante Cintac para este tipo de perfiles, cuyas características se darán a conocer más a fondo en el siguiente capítulo, el segundo caso se compondrá de estructura reticulada, vigas en celosía de perfiles de acero laminados en frío calculado mediante el software BASICA el cual permite realizar diferentes diseños en estructuras en acero. Los parámetros de dimensionamiento para ambas estructuras será la siguiente: Luz: 20 metros  Altura de hombro: 6 metros Largo: 30 metros

2

1.

DESCRIPCION

DE  SISTEMA

DE

CONSTRUCCION

TUBEST

EN

GALPONES. 1.1

SISTEMA DE CONSTRUCCIÓN TUBEST CINTAC S.A. es la empresa más importante del mercado de productos de

acero conformados en frío de Chile, principalmente en tubos estructurales, perfiles abiertos y cañerías. CINTAC es también la empresa líder en innovación tecnológica del mercado, lo que se aprecia mediante el permanente lanzamiento de nuevos productos y el establecimiento de los estándares de calidad para los nuevos perfiles que requiere la construcción y la industria de nuestro país.

1.1.1 Perfiles Tubest Tubest es una familia de perfiles estructurales tubulares que son la base de un moderno sistema constructivo para naves industriales y comerciales. Los perfiles Tubest se forman a partir de la combinación de los perfiles componentes sigma y ohm. Los perfiles Tubest se utilizan para la construcción de gimnasios, supermercados, centros comerciales, parking y bodegas en forma rápida, económica y de gran calidad.

3

Fig.1 Imágenes de construcciones con sistema Tubest

1.2

TUBEST, SISTEMA CONSTRUCTIVO PARA GALPONES INDUSTRIALES El Sistema Constructivo Tubest, está compuesto por 2 pares de perfiles de

acero estructural llamados Sigma y Ohm. Con la unión de estos perfiles es posible fabricar hasta 49 diferentes secciones para pilares y vigas estructurales del Sistema Tubest, logrando construir galpones desde 12m, hasta naves de grandes luces y alturas superando los 50 metros. Tubest, por ser liviano, fácil de armar, soldar y montar, le permite aumentar su productividad, construyendo su proyecto en menos tiempo y con un notable ahorro en faenas y manos de obra.

1.2.1 FICHA TECNICA PERFILES TUBEST La serie de perfiles estructurales Tubulares Rectangulares, Tubest y Costaneras Z, tienen las siguientes características:  Acero: A3724ES, Tensión de Fluencia 2400 Kgf/cm2, Tensión de Ruptura 3700 Kgf/cm2. Diseño según Manual AISI: “SPECIFICATION FOR THE DESIGN OF COLD FORMED STEEL STRUCTURAL MEMBERS ” edición 1996. Método ASD

4

PROPIEDADES PARA EL DISEÑO, SECCIÓN TOTAL

Fig.2

Fig.3

5

2.

SOTWARE PARA EL CÁLCULO DE GALPON TUBEST Para el cálculo de nuestro galpón utilizaremos una herramienta de software B

TUBEST que nos definirá de manera precisa todos los componentes que tendremos que emplear en el desarrollo de nuestro proyecto. El programa “B-TuBest v.6”, permite prediseñar en forma rápida y confiable estructuras de diversas formas y dimensiones, basados en el uso de perfiles Tubest y Z.

2.1

NORMAS CHILENAS Y CRITERIOS DE DISEÑO BASES DE DISEÑO a) Estructuración El programa considera una estructuración mediante marcos rígidos o arriostrados

a modo de dotar a la estructura de la capacidad suficiente para soportar las cargas laterales producto de viento y las cargas normales estáticas. Normas de Solicitaciones

b) Norma de Sobrecargas Se utiliza la norma NCH1537.Of86 con una sobrecarga de diseño de 100 kilos por metro cuadrado para las cubiertas, pudiendo realizarse las reducciones indicadas debido a la superficie de influencia y pendiente de techo. Para las costaneras, la superficie de influencia es el producto de la separación entre costaneras y el largo de éstas. Para el caso de los marcos, la superficie de influencia corresponde a la modulación por el largo de éstos.

c) Norma de Viento Se utiliza la norma NCH432.Of71 Para determinar la presión básica se utilizará una velocidad de viento dependiendo de la ubicación y la altura de la estructura. Los 6

factores de forma serán los indicados en la norma, considerándose el caso de naves completamente cerradas y parcialmente abiertas.

d) Norma Sísmica NCH2369.Of2003 Este tipo de solicitación, en el caso de naves livianas que sólo tienen como carga de peso propio la propia estructura y la cubierta, no controla el diseño, predominando las solicitaciones de viento o las cargas normales estáticas.

e) Norma de Nieve Se debe utilizar la norma NCH431.Of77 Combinaciones de Cargas

f) Los Estados de Carga considerados son: •

PP (Peso Propio)

•

SC (Sobre Carga)

•

W (Viento desde la izquierda o la derecha)

g) Las combinaciones consideradas son: •

PP+SC

•

(PP+W) x 0.75

h) Deformaciones Admisibles, se recomiendan los siguientes criterios: •

Deformación Vertical de la Cumbrera (PP+SC)

= Luz / 300

•

Deformación Lateral del Hombro del Marco (W)

= Hombro / 100

•

Costaneras de Techo (PP+SC)

= Luz / 200

•

Costaneras Laterales (W)

=Luz / 100

7

Para la verificación de deformaciones admisibles, el programa considera el estado de carga pura de viento y la combinación de peso propio + sobrecarga sin mayorar.

2.3CRITERIOS DE DISEÑO Se utiliza además de los criterios indicados en las normas, los siguientes criterios adicionales: a) No se considera que los paneles constituyen un diafragma de techo o en los marcos laterales, debiéndose usar arrostramientos formados por puntales y diagonales. b) Los puntales de techo se forman mediante costaneras dobles adecuadamente diseñados para soportar las compresiones de cálculo. c) Las diagonales de techo son tensores que dispongan de mecanismos para dar una pretensión inicial y ser ajustados después de eventos sísmicos o eólicos. d) Los puntales de marcos arriostrados y de techo como así mismo las diagonales diseñadas para soportar compresiones, no podrán tener una esbeltez mayor a 150.

8

3.

UTILIZACIÓN DE PROGRAMA B-TUBEST

3.1

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE GALPON TUBEST El galpón tendrá una luz de 20 mts, largo 30 mst altura de hombro 6 mts

estará formada por 6 marcos metálicos modulados a 6 mts. El diseñado de este será en perfiles plegados de acuerdo a los catálogos de productos de Cintac, todo en acero calidad A37-24ES.Certificada según norma ASTM

3.1.1 UTILIZACIÓN DE PROGRAMA B-TUBEST PARA DESARROLLO DE CÁLCULOS DE DISEÑO DEL GALPÓN TUBEST CON PERFILES TUBEST Para esto se introduce la información requerida paso a paso,

primero

iniciando el programa como se muestra a continuación e introduciendo los datos generales de identificación.

Fig. 4

9

Luego debemos desplegar   el menú Nuevo Modelo y seleccionarlo, nombramos nuestro modelo.

Fig. 5

 A continuación Se visualizaran Seis Casos posibles de analizar. Elegiremos el Caso 1 ya que este corresponde a los parámetros dados para nuestro Galpón.

Fig. 6

10

Se despliega la ventana en donde debemos definir la Geometría, Modulación, Condiciones de Borde del Marco y Cargas a la que estará sometida la estructura. Digitamos nuestros datos, Altura hombro, pendiente, luz, apoyo a fundaciones.

Fig. 7

Luego de ingresar los datos, debemos hacer clic sobre Aceptar, para volver al menú principal. El programa selecciona en forma automática el Perfil Tubest más liviano para la primera iteración: TBL 200x100x2. Inmediatamente debemos hacer clic sobre el comando Ejecutar, para que el programa pueda procesar la información. De esta forma se activarán los comandos Ver, Definir, Exportar 

11

Fig. 8

Luego debemos hacer clic sobre la ventana Ver.

Fig. 9

Luego debemos desplegar la ventana de Desplazamientos. 12

Fig. 10

 A continuación una vez presionado desplazamiento se despliega la siguiente ventana

Fig.11

13

En esta ventana (fig. 11) aparecen los desplazamientos de cada nudo, para cada estado y combinación de carga. También aparecen las restricciones de desplazamientos establecidas para el diseño y el factor de utilización. El factor de utilización nos indica la relación entre la inercia necesaria para cumplir las restricciones de desplazamientos y la inercia del TuBest utilizado en la primera iteración. El programa nos recomendará el perfil TuBest más liviano, tanto de la serie pesada como de la serie liviana que cumpla con las restricciones de desplazamientos establecidas. En este caso el programa nos recomienda utilizar el TuBest TB 400x150x3x3. Luego de Salir de la ventana anterior debemos hacer clic en el comando Modificar.

Fig. 12

14