galpones industriales

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 ING. MARIA ARIAS

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FILOSOFIA DE DISEÑO

RESISTENCIA NOMINAL

O DE AGOTAMIENTO≥  SOLICITACIONES DE

SERVICIO PREVISTAS

Φ= es un factor, normalmente menor que 1, que toma en cuenta laincertidumbre en la determinación de la resistencia nominal, incluye lavariabilidad en la calidad de los materiales y en las dimensionesprevistas, errores de construcción, idealizaciones de los modelos

matemáticos, limitaciones en la teoría de análisis y diseño.= es un factor, normalmente mayor que 1, que toma en cuenta la

incertidumbre en la determinación del sistema de cargas nominales Qi.Incluye la variabilidad del sistema de las cargas, modificaciones en eluso de la estructura, variación en los pesos unitarios, etc.

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 Métodos de Diseño

Método de Diseño por TensionesAdmisibles 

(Allowable Stress Design, ASD)

Método de Diseño por Estados

Límites (Load and Resistance Factor Design,LRFD)

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 Métodos de Diseño

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Allowable Stress Design, ASD Bajo este criterio se diseña de manera tal que las tensiones

calculadas por efectos de las cargas de servicio no superen losvalores máximos en las especificaciones.

Método de diseño que trabaja en función de las TensionesAdmisibles.

Las tensiones admisibles son una fracción de las tensionescedentes del material. Basado en el análisis elástico de las estructuras: los miembros

deben ser diseñados para comportarse elásticamente.

Fi : son las tensiones elásticas calculadas paracada caso de carga.

Fadmisible = Fy / FS : FS = Factor de seguridad yFy es la tensión cedente del material.

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Load and Resistance FactorDesign, LRFD

Bajo este criterio los procedimientos de análisis y diseño son los dela teoría plástica o una combinación de análisis elástico con diseñoplástico.

Método de diseño por Estados Límites.

Es consistente con el método de diseño para concreto reforzadoACI-318.

Considera un procedimiento probabilístico.

Provee un nivel más uniforme de confiabilidad.

= factor de carga que afecta a las cargas d

e servicio 

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Ventajas de Usar la FormulaciónAISC-LRFD

Formato similar al de la Norma COVENIN-MINDUR 1753Estructuras de Concreto Armado para Edificaciones, Análisis yDiseño, basada en la Norma ACI-318.

Facilita el uso de la norma sismorresistente COVENIN-MINDUR1756-98.

Suministra una confiabilidad consistente para el sistema estructural

y todos sus miembros y conexiones. Economía (menor peso). Congruente con el enfoque energético en Ingeniería Sísmica.

DEMANDAS SOBRE LAESTRUCTURA DE 

CAPACIDADES SUMINISTRADAS ALA ESTRUCTURA DE 

RigidezResistenciaEstabilidadCapacidad deabsorciónDisipación deener ía

RigidezResistenciaEstabilidadCapacidad deabsorciónDisipación deener ía

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Secciones de Perfiles de Acero PERFILES LAMINADOS EN CALIENTE:

Son piezas únicas, que se obtienen por la laminaciónprovenientes del proceso de colada continua. Lascaracterísticas técnicas de los perfiles laminadosfacilitan la solución de las conexiones y uniformidadestructural, por no presentar soldaduras o costuras einclusive un bajo nivel de tensiones residualeslocalizadas, gracias a la ausencia de soldadura en suproceso de fabricación.

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PERFILES SOLDADOS Son aquellos fabricados mediante el corte, la

composición y soldadura de chapas planas deacero. Son elementos ensambladosgeneralmente de forma rectangular, la ventajaque tiene este tipo de perfil es que se adecuaperfectamente a los requerimientos de diseñode acuerdo al análisis estructural que se realiza,lo que permite obtener una gran variedad deformas y dimensiones de secciones.

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PERFILES ELECTROSOLDADOS Los perfiles electro soldados se fabrican a partir

de bandas de acero estructural laminadas encaliente mediante el proceso continuo yautomático de alta productividad.

La versatilidad de la línea de electro soldadurapermite obtener perfiles de diferentes seccionesy longitudes.

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Propiedades para el DiseñoEn el diseño se utilizarán las propiedades del acero

dadas en la tabla. Los valores de la tensión de cedenciaFy y la resistencia de agotamiento en tracción FU aemplear en el diseño de acero serán los mínimosvalores especificados en las correspondientes normas yespecificaciones de los materiales y productosconsiderados.

TABLA PROPIEDADES PARA EL DISEÑO

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GALPONUn galpón es una construcción techada adaptable a un

gran número de usos, cuya separación entre columnaspermite grandes espacios libres de obstrucciones, conmayor libertad para la distribución de la tabiqueríainterna y un mayor aprovechamiento de las áreas útiles.Por lo general son estructuras de un solo nivel, con

pavimentos y fachadas, cerradas o no. Eventualmentepueden albergar mezanines destinadas a usosadministrativos o de depósito. Las características deestas estructuras conducen a importantes economías enla solución del sistema de fundaciones.

Esta palabra de origen americano significa ‘barraca deconstrucción simple’ y es poco conocida en la PenínsulaIbérica, aunque hacia comienzos del siglo XVII se usabaen Castilla galpol , que le dio origen y que significaba‘gran salón de un palacio’. 

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Componentes de un Galpón

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Componentes de un Galpón

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Distribución Estructural

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Clasificación de los Galpones

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 Norma COVENIN-MINDUR 1618:1998

CAPÍTULO 10: ACCIONES E HIPÓTESIS DESOLICITACIONESLas estructuras de acero y las estructuras mixtas deacero-concreto estructural, sus miembros, juntas yconexiones, y el sistema de fundación deben diseñarse

para que tengan la resistencia, la rigidez, la estabilidad yla tenacidad exigidas para los Estados Límitesestablecidos en el Capítulo 8. Las hipótesis y requisitosdel proyecto y la construcción sismorresistente de estaNorma se fundamentan en las solicitaciones que resultan

de los movimientos sísmicos especificados en laNorma 1756-98.Se considerarán las siguientes acciones:

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Norma COVENIN-MINDUR 1618:1998

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Norma COVENIN-MINDUR 1618:1998

Cuando sean importantes, también seconsiderarán las siguientes acciones

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 Acciones PERMANENTES

(Debidas al peso propio de la estructura y de todos los materiales

que estén permanentemente unidos o soportados por ella, así comode otras cargas o deformaciones de carácter invariable con eltiempo).

Peso propio de los elementos estructurales y no estructurales. Peso de equipos fijos.

Empuje estático de tierra y líquidos de carácter permanente. Desplazamientos y deformaciones impuestos a la estructura.

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Acciones ACCIDENTALES

Viento.

Eventos sísmicos.

Explosiones.

Incendios.

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CAPITULO 10: COVENIN 1618-98 “Estructuras

de Acero para EdificacionesMétodo de los Estados Límites

1.4 CP 

1.2 CP + 1.6 CV + 0.5 CVt 

1.2 CP + 1.6 CVt + (0.5 CV ó 0.8 W)  1.2 CP + 0.5 CV + 0.5 CVT + 1.3 W 

0.9 CP ± 1.3 W 

1.2 CP + 0.5 CV ± S  0.9 CP ± S 

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COVENIN 1618-98 “Estructuras de Acero para

Edificaciones” 

El factor de mayoración para CV en las combinaciones 3, 4 y 6 será igual a1.0 para estacionamientos, áreas empleadas como sitios de reunionespúblicas y en todas las áreas donde la carga variable sea mayor de 500kgf/m2 o en todos los casos en que el porcentaje de las acciones variablessea mayor del 25%.

Cuando los efectos estructurales de otras acciones sean importantes, sus

solicitaciones se incorporarán mediante la siguiente combinación:

Cuando sea exigido por esta Normas, las solicitaciones mayoradas

se calcularán con las siguientes combinaciones 

SH es la componente horizontal de la acción sísmica y o es el factor de

sobrerresistencia estructural, dado en la Tabla 10.1.

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Combinaciones de CARGA parael Estado Límite de Servicio

Se formularán las hipótesis de solicitacionesadecuadas para seleccionar el efecto másdesfavorable bajo las condiciones previstas de

utilización. En el diseño o en la verificación deeste estado límite se consideraránindependientemente las solicitaciones másdesfavorables de las acciones debidas al viento

o al sismo.

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Cálculo de las Cargas por Viento W

W = c * q W 60 kgf/m2

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Flechas Máximas

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Sistema EstructuralEl edificio industrial está principalmente destinado a alojar

procesos de producción y al almacenamiento de equipos einsumos. En este contexto, el edificio industrialbrinda protección a los empleados contra las inclemenciasdel tiempo y resguarda la maquinaria y materiales contra la

intemperie, del robo y de otras causas de pérdidas odeterioro. En el diseño de edificios industriales se debeconsiderar los siguientes aspectos: estética del edificio,distribución de plantas libres y pasillos, límites de altura,maquinarias, equipos y métodos de almacenamientos,futuras remodelaciones y cambios de uso, cargas, materialesy terminaciones, y relaciones entre las áreas de trabajo, flujosde producción y consideraciones acústicas.

Si t E t t l

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Sistemas Estructuralesde Plantas Industriales

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Sistemas Estructurales BásicosTIPOLOGÍAS BÁSICAS

UNA SOLA ALTURA:

VARIAS ALTURAS:

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Sistemas Estructurales Básicos

NAVE ÚNICA: 

NAVES MÚLTIPLES:

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Sistemas Estructurales Básicos

SISTEMA PLANO:

SISTEMA ESPACIAL:

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Sistemas Estructurales Básicos

A DOS AGUAS :

EN DIENTE DE SIERRA-EMPOTRADA EN LA BASE

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Sistemas Estructurales Básicos

ARTICULADA EN LA BASE 

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Naves AporticadasESQUEMA ESTRUCTURAL

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Naves Aporticadas

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ESQUEMA DE TRANSMISIÓN DE

CARGAS ACCIONES GRAVITATORIAS

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ESQUEMA DE TRANSMISIÓN DECARGAS

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ESQUEMA DE TRANSMISIÓN DECARGAS

VIENTO LATERAL 

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ESQUEMA DE TRANSMISIÓN DECARGAS

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Naves a Base de Cerchas

ESQUEMA ESTRUCTURAL

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ESQUEMA DE TRANSMISIÓN DECARGAS 

ACCIONES GRAVITATORIAS 

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ESQUEMA DE TRANSMISIÓN DECARGAS

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ESQUEMA DE TRANSMISIÓN DECARGAS

VIENTO LATERAL

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ESQUEMA DE TRANSMISIÓN DECARGAS