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EDIFICIOS INDUSTRIALES
CLASIFICACION & EFICIENCIA ESPACIAL
¿Que motivos llevan a la inclusión de este tema en la asignatura?
Mucho se puede decir al respecto, sin embargo, dos
cuestiones fundamentales pueden sencillamente resumirlo, a
saber:
1- Tanto la ubicación de las máquinas e instalaciones como
la adecuada movimentación de los materiales, a través de
ellas, deben necesariamente hacerse una en función de la
otra.
2- Tanto el Lay-Out de planta como los Sistemas para dar
Movimiento a los materiales en su interior cambiarán
sustancialmente según el diseño y características particulares
del Edificio Industrial.
LOS EDIFICIOS INDUSTRIALES PUEDEN SER CLASIFICADOS EN LOS
SIGUIENTES TIPOS:
A) EN FUNCION DEL MATERIAL CONSTITUTIVO DE SUS ESTRUCTURAS Y PARTES
PRINCIPALES
1- METALICOS
2- DE HORMIGON ARMADO
3- HIBRIDOS
B) EN FUNCION DEL TIPO DE INMUEBLE A UTILIZAR
1- EXISTENTE
2- A CONSTRUIR
C) EN FUNCION DE SU “CONCEPCCION INTEGRAL” (RESPECTO A SU DISEÑO,
CONSTRUCCION Y TIPO DE USO)
1- ESTANDAR
2- SUSTENTABLE
1- METALICOS
a- PARABOLICOS y de TECHOS PLANOS (de una, dos o mas aguas)
Son utilizados fundamentalmente para cerramiento de edificios
para almacenaje de mercancías sobre piso y o entrepisos internos.
Sus diseños económicos permiten que de sus estructuras sólo
puedan anclarse pequeñas cargas como ser: cañerías de servicios,
sistemas de iluminación, cartelería, etc.
Las alturas libres, distancia entre columnas y resistencia de pisos
dependerán, no sólo del diseño seleccionado sino además de los
presupuestos disponibles o asumidos.
b- NAVES INDUSTRIALES
Se denominan habitualmente así a los edificios que poseen
importantes luces entre columnas como así también importantes
alturas libres.
Por su versátil diseño se las utiliza cuando deben instalarse dentro de ellas
importantes instalaciones y o maquinarias, siendo que en este tipo de edificios es
común realizar la suspensión y anclajes de los equipamientos mas diversos sobre las
estructuras mismas de sus techos (cabreadas) además de los servicios e
instalaciones propias del acondicionamiento interior del mismo como ser: cañerías
troncales de servicios, sistemas de calefacción, de ventilación, cortinas de aire, etc.
Tanto este tipo de naves (industriales) como en los edificios del tipo parabólicos o de techo plano, los
cerramientos laterales, suelen realizarse con/de mampostería.
2-
DE
HORMIGON
ARMADO
Y/O
PRETENSADO
Se designa así a los comúnmente conocidos con el nombre de galpones “ASTORI”
(marca registrada de uno de los primeros fabricantes de este tipo de edificios en
el país construidos con estructuras realizadas con hormigón armado pretensado)
Por la importancia de sus diseños y su rápido emplazamiento
(montaje) son utilizados en las mas variadas aplicaciones siendo
éstas muy útiles tanto para la cobertura y cierre de predios como
para utilizarlos como galpón de almacenaje
para albergar
importantes instalaciones permitiendo éstos realizar suspensión de
importantes cargas de las estructuras de sus techos y columnas,
equiparándose en su prestación a los edificios o naves metálicas.
“CON SUS + y CON SUS - ”
Como “restricción” importante en este tipo de construcción de
edificios deberá tenerse presente que al ser tanto sus estructuras
como cerramientos realizadas con moldería especial, toda situación
“no prevista en los diseños originales”
involucrará la necesidad de soluciones en obra, generalmente, de
altos costos.
3- CONSTRUCCIONES DE TIPO HIBRIDAS
Denominación utilizada para todas aquellas
construcciones donde conviven diseños con
partes construidas en acero con otras de
construcción mediante la utilización de
hormigón armado
CLASIFICACION DE EDIFICIOS SEGÚN SU USO
a ) DE APLICACIÓN GENERAL:
Se adaptan con facilidad a nuevos productos, cambios en las
necesidades de producción y o nuevos operadores
Un edificio de aplicación general permite:
- Ser utilizado por industrias dedicadas a simples operaciones de
manufactura, tratamientos y montajes diversos
- La fabricación de distintos tipos de productos con gran facilidad
- Un menor costo inicial ya que generalmente son de simple diseño,
materiales y métodos estándar de construcción
b ) DE USO ESPECIFICO:
Los edificios de uso específico presentan, entre otras, las
siguientes características:
- Satisfacen por completo las necesidades de los procesos
involucrados
- Son de mayor costo inicial y menor flexibilidad
- Están mas expuestos a la obsolescencia
- No pueden adaptarse fácilmente a los cambios de productos
como de los procesos y métodos de manufactura
OTRA CLASIFICACION IMPORTANTE SE DEFINE POR
LA SIGUIENTE CONDICION:
- EDIFICIOS EXISTENTES
- EDIFICIOS NUEVOS
( EN AMBOS CASOS SE HACE IMPRESCINDIBLE EL CONOCIMIENTO Y
APLICACIÓN DE LA LEGISLACION VIGENTE EN EL “SITIO” )
CONSTRUCCIONES
SUSTENTABLES
PARA SU MEJOR ENTENDIMIENTO ESTE TIPO DE
INMUEBLES SERAN EXPLICADOS AL FINALIZAR LA
CLASE
CARACTERISTICAS DE DISEÑO
• ASPECTO EXTERIOR: La casi totalidad de edificios industriales
resultan ser una combinación de dos o mas modelos o sistemas de
construcción “tipo”. Sin embargo, es casi seguro que el análisis de las
diversas partes de cualesquiera de ellos mostrará que todos siguen
alguno de los modelos mas o menos normalizados.
Por ello el ingeniero, teniendo ante sí las condiciones generales, la
distribución de planta, los procesos a los que se ha de acomodar y
demás datos del proyecto y planificación, seleccionará los diversos
tipos de construcción que mejor puedan adaptarse a las necesidades
de manufactura o de servicios requeridos.
Desde el punto de vista de la comunidad en que se hallará situada la
planta/ fábrica, resultará de primordial importancia que su aspecto
sea atrayente, con alrededores agradables y muy limpios. Por otra
parte es importante recalcar que los empleados y operarios prefieren
trabajar en plantas de buen aspecto, se enorgullecen de “su fábrica”
y normalmente colaboran en su cuidado y conservación.
TENDENCIAS EN LA CONSTRUCCION Y DISEÑO:
Existe una definida tendencia a utilizar edificios de sólo planta baja y
emplazarlos en distritos donde la oferta y disponibilidad de terrenos
resulten tanto abundantes como económicos. Se deberá tener en
cuenta para el diseño las exigencias normativas de la legislación
vigente en el lugar de emplazamiento de la obra.
LEGISLACION DEL “SITIO” A TENER PRESENTE
• CODIGO DE PLANEAMIENTO URBANO
• CODIGO DE EDIFICACION
• IMPACTO AMBIENTAL DEL EMPRENDIMIENTO
• HABILITACION
• NORMAS DE TRANSITO (RED TRANSITO PESADO)
• OTROS
DATOS FUNDAMENTALES PARA EL DISEÑO, ADQUISICION O
SELECCIÓN DE EDIFICIOS INDUSTRIALES
• DISTANCIA ENTRE CENTROS DE COLUMNAS
• ALTURA LIBRE DE PISO A CABREADAS
• CARGA PORTANTE DE LA ESTRUCTURA
• TIPO DE PISO DE LA PLANTA
ALTURAS COMUNES/STD. EN EDIFICIOS INDUSTRIALES
DUEÑO ALQUILA (1)
DUEÑO ALQUILA (2)
(6,5 U$S/m2 – Plazo mínimo: 5 años)
LEGISLACION CABA
CODIGO DE LA EDIFICACION - LEY 521
Artículo 3q: Incorpórese al Código de la Edificación como artículo 8.1.2. el reglamento
que se detalla:
- Area Hormigón:
Reglamento CIRSOC 201 M: "Proyecto, Cálculo y Ejecución de Estructuras de
Hormigón Armado y Pretensado para Obras Privadas Municipales", Agosto 1996 ...
Artículo 4q : Incorpórase al Código de la Edificación como artículo 8.1.3. los
reglamentos que se detallan:
- Área Acero:
Reglamento CIRSOC 301: "Proyecto, Cálculo y Ejecución de Estructuras de Acero
para Edificios", Julio 1982. Modificaciones y Fe de Erratas Diciembre 1984.
Reglamento CIRSOC 302: "Fundamentos de Cálculo para los Problemas de
Estabilidad del Equilibrio en las Estructuras de Acero", Julio de 1982.
(CIRSOC: Centro de Investigación de los Reglamentos nacionales de
Seguridad para las Obras Civiles)
REGLAMENTO CIRSOC 201 M
- Resistencia de los hormigones Clase de hormigón
Resistencia característica
-Rotura a la compresión[kgf/cm2]
H–8
---------------
80
H – 13
---------------
130
H – 17
---------------
170
H – 21
H – 30
-----------------------------
210
300
H – 38
H – 47
-----------------------------
380
470
Para estructuras
----------
SIN ARMAR
------
SIN ARMAR Y ARMADOS
-------
ARMADOS Y PRETENSADOS
CARACTERISTICAS DEL EDIFICIO
A TOMAR COMO EJEMPLO PARA EL ESTUDIO
• DISTANCIA ENTRE COLUMNAS: 10 x 20 METROS
• ALTURA LIBRE: 7 METROS
• CARGA PORTANTE POR NODO: 5.000 N
• CABREADAS TRANSVERSALES - RETICULADAS - DE DISEÑO TRIANGULAR,
LONGITUD = 10 MTS., ALTURA = 2,5 MTS. Y NODOS CADA 2,5 MTS.
• VIGAS LONGITUDINALES - RETICULADAS - DE DISEÑO RECTANGULAR,
LONGITUD = 20 MTS., ALTURA = 2,5 MTS. Y NODOS CADA 4,0 MTS.
LOS EDIFICIOS FORMAN PARTE DEL ACTIVO FIJO DE LA EMPRESA, POR ELLO RESULTA
IMPRESCINDIBLE TANTO SU CORRECTO USO COMO EL MANTENIMIENTO DEL MISMO
SOBRE LAS ESTRUCTURAS METALICAS DE LOS EDIFICIOS
“ESTA PROHIBIDO TODA REALIZACION DE SOLDADURAS”
QUE TENGAN POR OBJETO EL AMARRE O SUJECCION DE CARTELERIA,
HERRAMENTALES, COMPONENTES DE INSTALACIONES, ETC., A LAS MISMAS
SE EXCEPTUA DE ESTO SOLO PARA EL CASO DE ELEMENTOS QUE RESULTEN ABSOLUTAMENTE
NECESARIOS PARA LOGRAR EL ANCLAJE A LOS MISMOS DE:
* VIGAS DE REPARTICION DE CARGAS *
&
* REFUERZO DE CABREADAS *
VIGAS DE REPARTICION DE CARGAS
• SE DENOMINAN ASI A LOS PERFILES O VIGAS METALICAS ANCLADAS
A LOS NODOS DE LAS CABREADAS, LOS QUE PERMITEN A PARTIR DE
ELLOS, REALIZAR LA SUJECCION Y SOPORTE DE DIFERENTES CARGAS
SOBRE EL EDIFICIO, EN POSICIONES O PUNTOS NO COINCIDENTES
CON LOS NODOS DEL MISMO
• EL PESO PROPIO DE LAS VIGAS DE REPARTICION DEBEN SER
CONSIDERADAS COMO PARTE DE LAS CARGAS A SOPORTAR POR
LOS NODOS DE LA ESTRUCTURA DEL EDIFICIO
CONSIDERACIONES PARA EL MONTAJE DE VIGAS DE
REPARTICION
• LOS ANCLAJES DE ESTOS PERFILES A LA ESTRUCTURA DEL EDIFICIO
SE REALIZARAN UTILIZANDO UNIONES DEL TIPO DESMONTABLES
(GRAMPAS DE SUJECCION ABULONADAS) YA SEA PARA:
- UNION DE VIGAS DE REPARTICION A CABRIADAS
- UNION ENTRE VIGAS DE REPARTICION EN NIVELES INFERIORES A CABRIADAS
• PARA MINIMIZAR LAS ALTURAS QUE OCUPAN LOS DIVERSOS
NIVELES DE VIGAS DE REPARTICION PUEDEN REALIZARSE
INTERVENCIONES DE RECORTE DE PERFILERIA ENCASTRANDO LAS
MISMAS SOBRE NIVELES INFERIORES, EN CUYO CASO “LA
SUJECCION DE ESTOS PERFILES ASI ENCASTRADOS DEBERA SER
MEDIANTE UNIONES SOLDADAS”
CONSIDERACIONES PARA EL CALCULO DE VIGAS DE
REPARTICION DE CARGAS
LOS SISTEMAS PARA LA SUJECCION DE CARGAS RESUELTOS MEDIANTE
EL AGREGADO DE VIGAS DE REPARTICION, JUNTO A LAS
ESTRUCTURAS PROPIAS DEL EDIFICIO, CONFORMAN
“SISTEMAS HIPERESTATICOS DE CARGAS”
ESTOS, RESULTARIAN DE LABORIOSA, Y A VECES COMPLEJA RESOLUCION, SIENDO QUE
PARA ESTOS CASOS DE ESTUDIO LA PRECISION Y EXACTITUD DE LOS VALORES DE
CARGA QUE CORRESPONDAN A LA DESCOMPOSICION DE FUERZAS, ADMITE
SOLUCIONES DE RESOLUCION PRACTICAS TAL SI FUERAN CALCULADAS COMO
“SISTEMAS ISOSTATICOS DE CARGAS”
ANCLAJES MEDIANTE ELEMENTOS DE FIJACION
SE EXPRESA A CONTINUACION PARTE DE LA NOMENCLATURA
DEFINIDA EN LAS “NORMAS IRAM” PARA LOS ELEMENTOS DE
FIJACION:
TORNILLOS & BULONES – NOMENCLATURA
NORMAS IRAM 5211-1/95 – VOCABULARIO
NORMAS IRAM 5211-2/95 – SIMBOLOS Y DESIGNACION DE DIMENSIONES
DEFINICIONES
• Tornillo: elemento de fijación roscado externamente, diseñado para
ser insertado dentro de agujeros con la finalidad de unir dos o mas
piezas y acoplarse con una rosca interna preformada o formar su
propia rosca, en la cual, el accionamiento para su ajuste o
aflojamiento se efectúe por la cabeza o alguna hendidura practicada
en un extremo para tal fin, en forma manual o utilizando una
herramienta adecuada
• Tuerca: elemento con agujero roscado, pasante o no y con una forma
exterior adecuada para su ajuste, que se atornilla a otro elemento
roscado exteriormente
• Bulón: elemento roscado externamente diseñado para insertarse a
través de agujeros para unir dos o mas partes y en la cual, el
accionamiento para su ajuste o aflojamiento, se efectúa
normalmente por la tuerca con que se vincula
• Espárrago: elemento roscado sin cabeza, cuyo cuerpo está roscado
en toda su longitud o solo en sus extremos, destinado a unir dos o
mas piezas
• Prisionero: elemento roscado en toda la longitud de su espiga que,
atornillado a una pieza, ejerce presión sobre otra, con su punta
• Cuerpo: parte de un tornillo o bulón donde se forma la rosca, en toda
o parte de su extensión
• Cabeza: parte ensanchada o conformada en un extremo de un
tornillo o bulón que sirve de medio de hacinamiento, apoyo o límite
• Vástago: parte no roscada del cuerpo
• Cuello: parte del cuerpo o vástago que puede tener las características
siguientes:
a- una conformación particular situada inmediatamente debajo de la cabeza para
cumplir una función definida, tal como evitar la rotación, facilitar la colocación u
otra
b- Una reducción en el diámetro requerido por razones de diseño o fabricación
PARA COMPRENDER ADECUADAMENTE, UNA UNION ROSCADA, SE
DEBEN DIFERENCIAR DOS TIPOS BASICOS:
* UNIONES RIGIDAS
* UNIONES ELASTICAS
• UNIONES RIGIDAS: son aquellas formadas por dos superficies duras en
contacto directo. Se puede definir como “una unión roscada en la cual el
torque final se obtiene luego de aproximadamente ¼ de giro después que se
produce la resistencia inicial en la unión”
• UNIONES ELASTICAS: son aquellas formadas por dos superficies blandas o
que poseen juntas o arandelas de por medio y se puede definir como “una
unión roscada en la cual el torque final se obtiene luego de
aproximadamente 2 o mas giros después que se produce la resistencia inicial
de la unión”
TORNILLERIA - TIPOLOGIA DE ROSCAS
Roscas en "V": Este tipo de rosca, se suele emplear para la fijación de instrumentos
de precisión.
Rosca Witworth: Las crestas de las rosca witworth presentan una forma redondeada,
con el fin de que no haya juegos,ni holguras.
Rosca métrica: Este tipo de rosca es similar a la rosca witworth, en cuanto a forma.
Sin embargo las crestas están menos redondeadas.
Rosca redonda: La rosca redonda, es el tipo de rosca ideal para fijar elementos que
tengan que soportar grandes esfuerzos. Pero su elaboración es muy compleja.
Rosca cuadrada: Esta rosca que presenta filetes con forma cuadrada. Además es
ideal para la transmisión de movimiento y potencia.
Rosca trapezoidal: Es la formada por crestas con forma de trapecio isósceles. Este
tipo de roscas se emplea para conseguir movimiento de traslación.
Rosca de dientes de sierra: Esta rosca está formada por un trapecio rectángulo. Es
una rosca de difícil elaboración, pero presenta una gran resistencia a los esfuerzos en
un solo sentido
GRADOS DE RESISTENCIA SEGUN ISO
El estándar ISO usa dos números sobre la cabeza del tornillo. El
primer número indica la resistencia de tensión; el segundo número
significa la resistencia a punto cedente.
Si un tornillo esta marcado 8.8, tiene una resistencia de tensión de
800 Mega Pascals (MPa), 80% de su resistencia de tensión. Una
marca de 10.9 indica un valor de tensión de 1000 MPa con una
resistencia a punto cedente de 900 MPa, 90% de su resistencia de
tensión.
GRADOS DE RESISTENCIA SEGUN SAE-ANSI
Un tornillo clasificado según ANSI es identificado por el número de
líneas colocadas alrededor del cabeza del tornillo. El valor mínimo
de resistencia de tensión es definido como 2.
Un tornillo de este valor no tiene líneas en su cabeza.
· 0 líneas = Grado 2 (resistencia de tensión)
· 3 líneas = Grado 5
· 5 líneas = Grado 7
· 6 líneas = Grado 8
Unión Roscada: es una “forma de mantener unidos entre sí dos o
mas componentes por medio de tornillos o bulones”, siendo que en
ésta, de haber sido bien diseñada y calculada, siempre debe romper
primero el elemento de unión (fusible) antes que cualesquiera de los
componentes a unir
• Torque o Par de Apriete: desde un punto o del centro de la unión
roscada se denomina así al producto de la fuerza aplicada y la
distancia perpendicular definida desde el eje de rotación a la línea
de acción de la fuerza
• Torque y Tensión: son conceptos diferentes
La tensión en la unión roscada es el resultado del torque aplicado.
“TORQUE” es/por giro y “TENSION” es/por estiramiento
UNION ROSCADA - PRINCIPIO
POR LO INDICADO SE PUEDE AFIRMAR QUE
LA UNION ROSCADA, UNA VEZ DEFINIDO EL TIPO DE UNION,
DISEÑO, MATERIALES, TORQUE, TENSION Y DEMAS, ADMITIRA
POR SI UNA “UBICACION ESPACIAL CUALQUIERA”, POR LO
TANTO EL POSICIONAMIENTO Y UBICACIÓN DE TUERCAS Y / O
CABEZAS DE TORNILLOS “SOLO DEPENDERA DE LAS
NECESIDADES Y / O CONVENIENCIAS DE CADA PROYECTO EN
PARTICULAR”
REFUERZO DE CABRIADAS
• SE DENOMINA ASI A LA PERFILERIA METALICA QUE SE UNE
MEDIANTE SOLDADURA A LAS ESTRUCTURAS ORIGINALES DEL
EDIFICIO CON EL OBJETO DE AUMENTAR LA CAPACIDAD DE CARGA
DE LAS MISMAS
• PARA REALIZAR LAS TAREAS DE REFUERZO DE ESTRUCTURAS, LAS
CABRIADAS Y VIGAS DEL EDIFICIO DEBERAN ESTAR PREVIAMENTE
LIBRES DE CARGAS (DESCARGADAS) CON EL OBJETO DE LOGRAR
QUE EL MATERIAL AGREGADO ACTUE/ TRABAJE CONJUNTAMENTE
CON LA ESTRUCTURA ORIGINAL SUMANDO CAPACIDADES DE
RESISTENCIA
REQUERIMENTOS PARA LOS REFUERZOS DE
CABREADAS Y VIGAS DE REPARTICION DE CARGAS
EN TODOS LOS CASOS ESTOS ELEMENTOS DEBERAN SER
INSTALADOS DOTANDOLOS DE UN TRATAMIENTO SUPERFICIAL
ACORDE TANTO A LA VIDA UTIL ESPERADA DE LOS MISMOS
COMO A LO EXIGIDO POR LAS REGLAS DEL ARTE
LAS MODIFICACIONES INTRODUCIDAS EN LOS EDIFICIOS DE LA
COMPANIA (REFUERZO DE CABRIADAS) DEBERAN QUEDAR
DEBIDAMENTE INDICADAS EN LOS PLANOS DE LAY-OUT
GENERAL Y O PLANOS LLAVE DE LA EMPRESA
Ejemplo de cálculo sobre esquema del edificio metálico tomado como ejemplo
vistas-
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