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INFRAESTRUCTURA EXPERIMENTAL PARA REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES. PARQUE TECNOLÓGICO DE BIZKAIA. ZAMUDIO LOTE 02: ESTRUCTURA METÁLICA MEMORIA ÍNDICE 1 OBJETO 3 2 ALCANCE DEL LOTE 2: ESTRUCTURA METÁLICA. 5 3 PLAZO DE EJECUCIÓN DEL LOTE 2: ESTRUCTURA METÁLICA. 6 4 ESTRUCTURA METÁLICA 7 4.1 DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS 7 4.2 ESTRUCTURA METÁLICA PORTANTE PRINCIPAL 8 4.3 ESTRUCTURA METÁLICA DE ENTREPLANTA Y TERRAZA DE INSTALACIONES 8 4.4 ESTRUCTURAS METÁLICAS AUXILIARES 8 4.5 DIMENSIONAMIENTO 9 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 9 9 9 9 4.6 4.7 NORMAS DE APLICACIÓN MATERIALES MÉTODOS DE CÁLCULO CÁLCULOS POR ORDENADOR Y MANUALES ACCIONES ADOPTADAS EN EL CÁLCULO 10 4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4 4.6.5 10 11 11 11 11 ACCIONES GRAVITATORIAS PUENTES GRÚA ACCIONES DEL VIENTO ACCIONES TÉRMICAS Y REOLÓGICAS ACCIONES SÍSMICAS ANEJOS A LA MEMORIA DE ESTRUCTURA EP064045-00 / Rev.00 / 28.Jul.11 INFRAESTRUCTURA EXPERIMENTAL PARA REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES. PARQUE TECNOLÓGICO DE BIZKAIA. ZAMUDIO LOTE 02: ESTRUCTURA METÁLICA Memoria 12 2/12 1 OBJETO El objeto de la presente Memoria es explicar el proceso de contratación por parte de FUNDACION TECNALIA RESEARCH & INNOVATION de las obras comprendidas en el Proyecto de las nuevas instalaciones proyectadas para el Edificio de Infraestructura Experimental para Redes Eléctricas Inteligentes, a partir de ahora Edificio Ingrid, en el Parque Tecnológico de Zamudio y definir el alcance y plazo de ejecución de las obras incluidas en el “LOTE 2: ESTRUCTURA METÁLICA”. La intención del promotor es llevar a cabo la contratación del Proyecto de las Obras del Edificio Ingrid en el Parque Tecnológico de Zamudio por lotes de obra independientes. Con dicho fin se han agrupado las obras a contratar en los siguientes DIECISEIS (16) lotes de construcción, que se licitarán de manera independiente: EDIFICACION: LABORATORIO – APARCAMIENTO. • • • • • • • • • • • • • • • Lote 1: OBRA CIVIL. Lote 2: ESTRUCTURA METÁLICA. Lote 3: CERRAMIENTO EXTERIOR FIJO METÁLICO – MURO CORTINA. Lote 4: ALBAÑILERIA. Lote 5: PREFABRICADOS INTERIORES. Lote 6: CARPINTERIA METALICA. Lote 7: PUERTAS ESPECIALES. Lote 8: CARPINTERIA MADERA. Lote 9: SUELOS DE RESINAS. Lote 10: PINTURA. Lote 11: ELECTRICIDAD. BT-MT. // GESTION -TELECOMUNICACIONES Lote 12: INSTALACIONES MECÁNICAS. Lote 13: ASCENSOR. Lote 14: URBANIZACIÓN. Lote 15: JARDINERIA. RIEGO. OFICINAS • Lote 16: OFICINAS: este lote incluye un único paquete compuesto por estructura, cerramientos interiores y exteriores, carpinterías, suelos, techos, instalaciones, acabados y demás elementos de los 28 módulos prefabricados que configuran el volumen independiente de la planta de oficinas. Las actuaciones recogidas en cada lote pertenecen al denominado Proyecto de Infraestructura Experimental para Redes Eléctricas Inteligentes en el Parque Tecnológico de Zamudio, cuyo Proyecto Básico ha sido redactado por Eptisa en mayo de 2.011 y que se incluye dentro del ANEXO I como documentación del concurso. Durante la ejecución de la obra está previsto que intervengan en ella tantas empresas constructoras como lotes de contratación sean licitados por la entidad adjudicadora. La ordenada ejecución simultánea de todos los contratos concurrentes tanto en la obra de edificación como en la de urbanización de la parcela requiere que todos los contratistas sean coordinados durante la ejecución de los trabajos contratados, bajo las instrucciones de la Dirección de Obra. Esta circunstancia en particular no podrá suponer incremento de precio ni plazo sobre lo contratado. Por tanto, el adjudicatario de cada uno de los lotes objeto de contrato asume el compromiso ineludible de coordinarse con el resto de empresas participantes en la obra, sin que esta coordinación pueda suponer una ampliación de plazos o una reclamación económica más allá de lo contemplado en el presupuesto ofertado y adjudicado por la sociedad promotora. EP064045-00 / Rev.00 / 28.Jul.11 INFRAESTRUCTURA EXPERIMENTAL PARA REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES. PARQUE TECNOLÓGICO DE BIZKAIA. ZAMUDIO LOTE 02: ESTRUCTURA METÁLICA Memoria 3/12 En relación a las medidas e instalaciones de seguridad y salud, el contratista adjudicatario de cada lote será responsable de los equipos de protección individual, señalización, instalaciones de bienestar (comedor y vestuarios) y mano de obra de seguridad que le corresponden de acuerdo al plan de seguridad que presente cada adjudicatario antes del inicio de las obras. De la misma forma cada contratista deberá disponer de las protecciones colectivas necesarias para el desarrollo de sus trabajos. EP064045-00 / Rev.00 / 28.Jul.11 INFRAESTRUCTURA EXPERIMENTAL PARA REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES. PARQUE TECNOLÓGICO DE BIZKAIA. ZAMUDIO LOTE 02: ESTRUCTURA METÁLICA Memoria 4/12 2 ALCANCE DEL LOTE 2: ESTRUCTURA METÁLICA. En el Lote 2 de construcción, denominado “Estructura Metálica”, se encuentran incluidas las siguientes actuaciones: Estructura metálica portante principal: o Pilares o Vigas o Correas Estructura metálica de entreplanta y terraza de instalaciones Estructuras metálicas auxiliares: o Fachada o Divisiones interiores (módulos) o Petos de cubierta y fachada o Escalera de acceso Estas actuaciones se encuentran perfectamente definidas en la memoria, planos y presupuesto del Lote Nº2. Dentro del presupuesto del Lote Nº2 se han habilitado partidas independientes para los conceptos de Seguridad y Salud y Gestión de Residuos. EP064045-00 / Rev.00 / 28.Jul.11 INFRAESTRUCTURA EXPERIMENTAL PARA REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES. PARQUE TECNOLÓGICO DE BIZKAIA. ZAMUDIO LOTE 02: ESTRUCTURA METÁLICA Memoria 5/12 3 PLAZO DE EJECUCIÓN DEL LOTE 2: ESTRUCTURA METÁLICA. Las obras del “Lote Nº2: Estructura Metálica” pertenecientes al Proyecto de Infraestructura Experimental para Redes Eléctricas Inteligentes se encuentran englobadas dentro de una serie de actuaciones y Proyectos que FUNDACION TECNALIA RESEARCH & INNOVATION va a acometer en dicha parcela y que se van a desarrollar en paralelo, tanto en tiempo como en ubicación. Los trabajos a realizar en la parcela SZI-3E1, parcela que nos ocupa, son los correspondientes a los siguientes proyectos: - Proyecto de Construcción de Subestación. Proyecto de Línea de acometida de 30KV de la Subestación hasta el Edificio. Proyecto de Infraestructura Experimental para Redes Eléctricas Inteligentes. Proyecto de Caja Faraday. Proyecto de Cubierta Solar Fotovoltaica. Debido a la existencia de varios contratistas independientes, que desarrollarán de forma simultanea las diferentes obras, se deberán coordinar sus actividades para evitar interferencias mutuas y conseguir la ejecución ordenada de la obra en todos los aspectos: logística, accesos, ejecución de tajos, hitos intermedios de entrega, repasos,... La planificación diseñada tiene en cuenta la necesidad de esta coordinación. Con estos condicionantes, se establece una duración de 15 semanas como plazo de ejecución para los trabajos de “Lote Nº2: ESTRUCTURA METÁLICA”. EP064045-00 / Rev.00 / 28.Jul.11 INFRAESTRUCTURA EXPERIMENTAL PARA REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES. PARQUE TECNOLÓGICO DE BIZKAIA. ZAMUDIO LOTE 02: ESTRUCTURA METÁLICA Memoria 6/12 ESTRUCTURA METÁLICA 4.1 DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS El presente apartado tiene por objeto describir los trabajos de ejecución de la estructura metálica del Lote 2 de la construcción de la “Infraestructura experimental para redes eléctrica inteligentes” en el Parque Tecnológico de Bizkaia en Zamudio. La construcción se ha dividido desde el punto de vista estructural en dos unidades. Por un lado, la zona que no se ve afectada por los puentes grúa existentes, Edificio, y por otro, separada mediante una junta de dilatación con duplicación de pilares, la denominada Nave, como se puede apreciar en el croquis adjunto. NAVE 43 S=3.24m2 44 CELDAS TRAFO T RANSFORMADOR F ARADAY 10 VARIADORES S=34.39m2 SALA AT-1 S=96.51m2 S=40.02m2 7 6 SALA AT-2 F ARADAY S=320.99m2 EDIFICIO 11 CONTROL AT-1 S=15.15m2 ENSAYOS BT-1 S=80.25m2 8 CONTROL AT-2 S=16.57m2 5 ALMACEN ENSAYOS TENSION S=72.17m2 EQUIPOS FARADAY S=16.67m2 3 2 ENSAYOS BT-2 S=63.33m2 9 ENSAYOS TD S=27.43m2 TALLER S=19.12m2 COMPRESOR AIRE S=26.70m2 12 4 14 ALMACEN BT SALA CONTROL S=25.05m2 1 +60.00 13 DISTRIBUIDOR CENT RAL S=409.36m2 SALA TECNICA CLIMATICA S=25.94m2 17 SALA TECNICA CLIMATICA 15 S=16.75m2 18 SALA CONTROL LV-MC HC S=49.60m2 40 DISTRIBUIDOR S=58.00m2 21 SALA LV-MC HC S=194.02m2 P 19 SALA T ECNICA SALINA S=31.85m2 SALA TECNICA IP S=25.20m2 S 25 39 SALA LVLC S=90.21m2 O W C.G.B.T. S=21.81m2 16 20 SALA TECNICA IEEE S=20.01m2 SALA CLIENTES S=16.33m2 22 CONTROL LVLC S=24.69m2 ALMACEN S=82.95m2 Q Q 27 S=3.84m2 INTERNAL ARC TEST INTERIOR S=9.55m2 NUCLEO ESCALERA 37 41 X K N G L H F LVLC CARGAS S=20.88m2 24 ENSAYOS SISMICOS S=59.01m2 31 ASEOS ASEOS S=7.98m2 S=7.98m2 DISTRIBUIDOR ESCALERA S=15.29m2 23 R INTERNAL ARC TEST EXTERIOR S=31.90m2 30 28 S=12.63m2 CARGAS EQUIPAMIENTO MV S=135.84m2 S=8.80m2 VESTUARIO MASCULINO S=24.03m2 32 29 35 RELAX-DESCANSO S=31.48m2 34 VESTUARIO F EMENINO S=11.80m2 33 S=4.13m2 38 42 S=11.34m2 ACCESO CARGAS EQUIPAMIENTO S=13.86m2 36 LIMPIEZA S=6.19m2 4 Todos los trabajos de este Lote 2 de Estructura Metálica están incluidos dentro del ámbito de la Nave y son los siguientes: Estructura metálica portante principal: o Pilares o Vigas o Correas Estructura metálica de entreplanta y terraza de instalaciones Estructuras metálicas auxiliares: o Fachada o Divisiones interiores (módulos) o Petos de cubierta y fachada o Escalera de acceso EP064045-00 / Rev.00 / 28.Jul.11 INFRAESTRUCTURA EXPERIMENTAL PARA REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES. PARQUE TECNOLÓGICO DE BIZKAIA. ZAMUDIO LOTE 02: ESTRUCTURA METÁLICA Memoria 7/12 4.2 ESTRUCTURA METÁLICA PORTANTE PRINCIPAL La estructura metálica portante principal de la Nave esta formada por pórticos a dos aguas con alturas libres de 9 a 12 m, sobre los que descansan mediante ménsulas cortas las vigas carrileras que soportan los dos puentes grúa de 10 ton que recorren la Nave longitudinalmente. Los pilares arrancan de unos enanos de hormigón ejecutados en la fase anterior. Todos los elementos estructurales se han resuelto mediante perfiles de acero laminado en caliente, series HEB, IPE y HEA, complementándose, en aquellos casos que resultaba necesario para soportar las solicitaciones de cálculo, con platabandas laterales soldadas de forma continúa. Sobre los pórticos se apoyan las correas, con un intereje tal que permite el empleo de una cubierta deck estándar, si bien esta unidad queda fuera del alcance de este lote de construcción. Se han dispuesto arriostramientos en forma de cruces de San Andrés en aquellos vanos en que no interferían en el funcionamiento de la Nave. Las uniones de todos los elementos se han planteado como uniones soldadas, de acuerdo a los detalles incluidos en planos. En cuanto a la resistencia al fuego, todos los elementos metálicos se tratarán con pintura intumescente, que garantice un R-60 para pilares y un R-30 para las vigas y correas de cubierta. 4.3 ESTRUCTURA METÁLICA DE ENTREPLANTA Y TERRAZA DE INSTALACIONES La Nave presenta dos forjados de hormigón destinados a la ubicación en ellos de maquinaria, denominados Entreplanta Cargas MV y Terraza de instalaciones. Estos elementos se resuelven mediante forjados de hormigón con encofrado perdido de chapa colaborante apoyado sobre vigas metálicas mixtas. Las unidades correspondientes a los forjados (m2 chapa colaborante, m3 HA-25 y Kg Acero B500S) quedan fuera del alcance de este lote de construcción. Las vigas son perfiles laminados en caliente, serie HEB, reforzados en algún caso con platabandas laterales soldadas de forma continua. Para garantizar su funcionamiento como vigas mixtas se han dimensionado los conectores soldados tipo Nelson, según el detalle recogido en los planos. Las vigas se tratarán con pintura intumescente que garantice un R-60. 4.4 ESTRUCTURAS METÁLICAS AUXILIARES Dentro de las estructuras auxiliares de la Nave se encuentran: Correas de fachada: se han dimensionado perfiles laminados en caliente de la serie IPE para el apoyo de los paneles de fachada, cuyo suministro y montaje queda fuera del alcance de este lote. Divisiones interiores (módulos): para la realización de los cerramientos interiores de la Nave se dispondrán pilares (serie HEB) y vigas (serie IPE) metálicas, a los que posteriormente se incorporará el elemento divisorio, que queda fuera del alcance de este lote. Petos de fachada y cubierta: para la formación de petos en las fachadas y cubierta se dispondrán perfiles tubulares de sección hueca que permitan el remate de los elementos superficiales para formar la envolvente de la Nave. EP064045-00 / Rev.00 / 28.Jul.11 INFRAESTRUCTURA EXPERIMENTAL PARA REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES. PARQUE TECNOLÓGICO DE BIZKAIA. ZAMUDIO LOTE 02: ESTRUCTURA METÁLICA Memoria 8/12 4.5 4.5.1 Escalera de acceso: para acceder a la entreplanta y a la terraza de instalaciones se ha definido una escalera metálica formada por unas zancas de perfiles laminados en caliente de la serie UPN y por una chapa lagrimada para la formación del peldañeado. DIMENSIONAMIENTO NORMAS DE APLICACIÓN En el cálculo de la estructura se ha utilizado la siguiente normativa: Código Técnico de la Edificación (CTE): o DB-SE-AE. Acciones en la edificación. o DB-SE-A. Acero. o DB-SI. Seguridad en caso de incendio. Norma NCSE-02. Norma de Construcción Sismorresistente. 4.5.2 MATERIALES En cuanto a los materiales indicar: El acero en perfiles laminados, tubulares, conformados, armados o chapas en toda la obra, según se indica en planos, es S 275 JR. Las propiedades del acero utilizadas para el cálculo son las siguientes: Módulo de elasticidad (E) = 210.000 N/mm2 Módulo de rigidez (G) = 81.000 N/mm2 Coeficiente de Poisson (ν ) = 0,3 4.5.3 Coeficiente de dilatación térmica (α )= 1,2 ·10−5 ºC−1 Densidad (ρ ) = 7850 kg/m3 MÉTODOS DE CÁLCULO ACERO LAMINADO Y CONFORMADO Se dimensionan los elementos metálicos de acuerdo al CTE DB-SE-A, determinándose las tensiones y deformaciones, así como la estabilidad, de acuerdo a los principios de la Mecánica Racional y la Resistencia de Materiales. Se realiza un cálculo lineal de primer orden, admitiéndose localmente plastificaciones de acuerdo a lo indicado en la citada norma. La estructura se supone sometida a las acciones exteriores, ponderándose para la obtención de las tensiones y comprobación de las secciones, y sin mayorar para las comprobaciones de deformaciones, según los límites de agotamiento de tensiones y límites de flecha establecidos. Para el cálculo de los elementos comprimidos se tiene en cuenta el pandeo por compresión, y para los flectados el pandeo lateral, siguiendo las indicaciones de la norma. Para la determinación de los coeficientes parciales de resistencia del acero laminado, se adoptan los valores facilitado en el apartado 2.3.3 del CTE DB-SE-A. γM0 = 1,05, coeficiente relativo a la plastificación del material. γM1 = 1,05, coeficiente relativo a fenómenos de inestabilidad. γM2 = 1,25, coeficiente relativo a la resistencia última de la sección o material y a la resistencia de los medios de unión. 4.5.4 CÁLCULOS POR ORDENADOR Y MANUALES Para la obtención de las solicitaciones y dimensionado de los elementos estructurales, se ha dispuesto de los siguientes programas informáticos de cálculo: EP064045-00 / Rev.00 / 28.Jul.11 INFRAESTRUCTURA EXPERIMENTAL PARA REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES. PARQUE TECNOLÓGICO DE BIZKAIA. ZAMUDIO LOTE 02: ESTRUCTURA METÁLICA Memoria 9/12 − − − CYPECAD-2012.a de CYPE Ingenieros, S.A. Tricalc 5.2.01, de Arktec, S.A. Prontuario Informático del Hormigón Estructural 3.0, de la Unidad docente de Hormigón Estructural E.T.S. Ingenieros de Caminos U.P.M. El dimensionamiento de los diferentes elementos se ha completado mediante cálculos y comprobaciones manuales, siguiendo las prescripciones marcadas por el CTE DB-SE-A al respecto. 4.6 ACCIONES ADOPTADAS EN EL CÁLCULO Las cargas gravitatorias superficiales utilizadas en el dimensionamiento de la estructura de la Nave se han ajustado a los diferentes usos, así como a la Normativa vigente. Para valorar la acción del viento sobre la nave se ha considerado la zona eólica C y el grado de aspereza IV, correspondiente a una zona urbana, según CTE DB-SE AE. De acuerdo con la NCSE-02 la zona de estudio es de baja peligrosidad sísmica (ab < 0,04g), por tanto, a efectos de cálculo no se han considerado las aceleraciones sísmicas como fuerza movilizadora. A continuación se reflejan en cuadros y de forma resumida las diferentes acciones consideradas en el dimensionamiento de la estructura de la Nave. 4.6.1 ACCIONES GRAVITATORIAS ENTREPLANTA Forjado de chapa colaborante h = 12 cm Cargas permanentes P.P. forjado Pavimento/Acabados Sobrecargas Uso TOTAL TERRAZA INSTALACIONES Forjado de chapa colaborante h = 12 cm Cargas permanentes P.P. forjado Acabados / Impermeabilización Sobrecargas Uso + Nieve TOTAL CUBIERTA Cubierta Deck Cargas permanentes P.P. estructura Cubierta deck Instalaciones colgadas Paneles solares Sobrecargas Uso Nieve TOTAL EP064045-00 / Rev.00 / 28.Jul.11 240 Kp/m² 100 Kp/m² 500 Kp/m² 840 Kp/m² 240 Kp/m² 500 Kp/m² 500 Kp/m² 1.240 Kp/m² Según geometría 20 Kp/m² 10 Kp/m² 30 Kp/m² 40 Kp/m² 30 Kp/m² Según geometría INFRAESTRUCTURA EXPERIMENTAL PARA REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES. PARQUE TECNOLÓGICO DE BIZKAIA. ZAMUDIO LOTE 02: ESTRUCTURA METÁLICA Memoria 10/12 4.6.2 PUENTES GRÚA En los listados adjuntos se incluyen las reacciones de los dos puentes grúa de 10 ton sobre la estructura metálica de la nave, facilitadas por Industrias Electromecánicas GH, S.A. 4.6.3 ACCIONES DEL VIENTO Según CTE DB-SE AE, la acción del viento se calcula a partir de la presión estática qe , que actúa en la dirección perpendicular a la superficie expuesta. qe = qb * c e * c p Grado de aspereza del terreno: Zona Eólica: 4.6.4 IV – Zona urbana en general, industrial o forestal C ACCIONES TÉRMICAS Y REOLÓGICAS En cuanto a las acciones indirectas, térmicas y reológicas, no se considera ninguna de las dos. Esto es aceptable ya que pueden no considerarse acciones térmicas y reológicas en las estructuras formadas por pilares y vigas cuando se dispongan juntas de dilatación a una distancia adecuada. Asimismo en aquellas estructuras con revestimientos que aseguren una variación de temperatura no superior a ± 10ºC puede prescindirse en general, de considerar las acciones térmicas. 4.6.5 ACCIONES SÍSMICAS De acuerdo a la Norma de Construcción Sismorresistente NCSE-02 (Art.1.2.3.) no es obligatoria la consideración de las acciones sísmicas sobre la estructura en los siguientes casos: En las construcciones de importancia moderada. En las edificaciones de importancia normal o especial cuando la aceleración sísmica básica ab sea inferior a 0,04g, siendo g la aceleración de la gravedad. Según el Art.2.1. la ab (Aceleración sísmica básica) se define por medio del mapa de peligrosidad sísmica de la Fig.2.1. del que se extrae que en la ubicación de Zamudio ab / g < 0,04. Por tanto, el valor de la Aceleración Sísmica Básica ab es inferior a 0.04g, de lo que se deduce que no es necesario considerar la Hipótesis III, situaciones sísmicas en el cálculo de la estructura. EP064045-00 / Rev.00 / 28.Jul.11 INFRAESTRUCTURA EXPERIMENTAL PARA REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES. PARQUE TECNOLÓGICO DE BIZKAIA. ZAMUDIO LOTE 02: ESTRUCTURA METÁLICA Memoria 11/12 4.7 X X ANEJOS A LA MEMORIA DE ESTRUCTURA ANEJO Nº1: Reacciones de los puentes grúa sobre la estructura metálica de la Nave, facilitadas por Industrias Electromecánicas GH, S.A ANEJO Nº2: Listados de cálculo de la estructura metálica de la Nave. Leioa, 28 de Julio de 2011 Fdo.: JOSÉ LUIS IRAZU LOPETEGUI Fdo.: ANA GAMBOA PARDO ARQUITECTO ARQUITECTO COLEGIADO 295.485 COLEGIADO 419.613 EP064045-00 / Rev.00 / 28.Jul.11 INFRAESTRUCTURA EXPERIMENTAL PARA REDES ELÉCTRICAS INTELIGENTES. PARQUE TECNOLÓGICO DE BIZKAIA. ZAMUDIO LOTE 02: ESTRUCTURA METÁLICA Memoria 12/12