Dimensionamiento de estructura




Índice







1. Introducción

El objetivo de esta práctica consiste en dimensionar los elementos estructurales principales que forman la estructura de un edificio industrial, en concreto dos naves de taller con dos puentes grúa en cada una. Los datos se corresponden aproximadamente con un caso real, aunque están modificados para facilitar el cálculo.

En estetrabajo se ha realizado el dimensionamiento de los paneles, las correas, el pórtico principal y el poste de la fachada frontal incluyendo las cargas aplicadas. Además se ha tenido que decidir tanto la separación entre pórticos como la que debe haber entre las correas.

Las dimensiones, ubicación y materiales usados en la estructura están reflejados en el guión de la práctica. Y para elcálculo nos hemos ayudado del programa Cespla, que usará el método de la rigidez para estructuras reticulares planas.

A continuación se muestra un plano del edificio:



Figura 1: Plano de la nave




2. Separación entre pórticos

Según el apartado de organización industrial, dentro de la documentación de estructuras para naves industriales facilitadas en la asignatura, sedispone de la siguiente información:

-L: luz habitual que suele ser de hasta 50m y en este caso es 42m.
-S: separación entre pórticos. Suele ser mayor que 5m y no es recomendable que pase de 12m.

3. Cargas actuantes sobre la estructura en su conjunto

En este apartado solamente se van a contemplar las cargas de la nieve, viento y las grúas.
3.1. Nieve

La nave se considera queestá en la zona climática 2, a una altitud de 400m sobre el nivel del mar. Como la nave no se encuentra en ninguna de las capitales de provincia facilitadas en la tabla 3.8., para obtener la carga de nieve se usará el anejo E.
Como tenemos una inclinación de cubierta menor que 30° y no hay ningún impedimento, se puede decir que el coeficiente de forma será 1. En resumen tenemos lasiguiente carga:





3.2. Viento

A) Presión dinámica del viento:
Por medio del código técnico para la presión dinámica del viento se puede tomar de forma simplificada . Aunque pueden tomarse valores más precisos mediante el anejo D, este caso resulta ser más desfavorable.



B) Coeficiente de exposición:

Para el coeficiente de exposición se ha utilizado la tabla 3.4del código técnico. A continuación se muestra esquemáticamente los coeficientes según qué parte de la nave sea.












Figura 2

C) Coeficiente eólico:
Para los coeficientes eólicos se han utilizado las tablas del anejo D; D.3. (para las zonas de sotavento y barlovento) y D.6.a. (para la cubierta). De la misma manera que se ha hecho para el coeficiente anterior semuestra a continuación el esquema de los coeficientes eólicos en función de un viento de izquierdas o de derechas.
C.1.) Izquierdas:







Figura 3



C.2.) Izquierdas:







Figura 4

D) Resultado final:
A continuación, para facilitar la comprensión, se muestra otros dos esquemas de la nave quenos servirán para relacionar las fuerzas obtenidas con la zona donde se aplican.




Figura 5 Figura 6







3.3. Grúas

Se dispone de dos grúas puente, la primeracapaz de soportar una carga de 15 Ton y la segunda de 10 Ton. Por cada grúa podemos suponer 4 casos diferentes; que el carro móvil esté frenando en una esquina, que frene en la otra, que esté acelerando en una esquina o en la otra. Por tanto tendremos un total de 8 hipótesis de carga sobre la estructura. Las fórmulas para obtener las reacciones de las grúas se muestran a continuación:...