Foros de SóloIngeniería

- 14 Jun 2014, 16:54 #340275

Bueno ,pues estoy dimensionando una nave para mi PFC. En cuanto a los perfiles obtenidos, me parecen adecuados, aunque me gustaría conocer vuestra opinión.

Descripción de la nave
Altura de pilares 8m
Altura cumbrera 10m
Pendiente cubierta 11.3º
Anchura pórtico 20m
Separación entre pórticos 5m
Longitud nave: 40m (9 pórticos)




Le he puesto sus correspondientes cruces de San Andrés, así como tornapuntas cada 2 correas para arriostrar las alas inferiores de los dinteles de cara al pandeo lateral. Los pilares y dinteles están acartelados.

Tambien habrá dos forjados de placa colaborante destinados a las zonas de taller, aseos y oficinas, con sus correspondientes sobrecargas de uso, pesos propios del forjado, tabiqueria...)

Los perfiles obtenidos son los siguientes:

Pilares hastiales: HEB 260
Pilares intermedios: HEB 260
Dinteles: IPE 330
Pilares auxiliares de pórtico hastial trasero: HEB 260
Pilares auxiliares de pórtico hastial delantero: HEB 280
Vigas de arriostramiento de cabeza de pilares: IPE 140
Pilares para forjados: HEB 200
Jácenas forjados: IPE 200 / IPE 180 (1º Y 2º forjado respectivamente)
Viguetas forjados: IPE 180 / IPE 160 (1º Y 2º forjado respectivamente)
Cruces San Andrés: L 25x25x3 / L 40x40x3 (entre pilares y dinteles respectivamente)

En cuanto a la cimentación, tras pelearme con ella, y leer infinidad por el foro, he articulado las uniones pilar-zapata de los pilares intermedios (reducir el coef empotramiento no solucionaba gran cosa) y he jugado con las zapatas hasta obtener unas dimensiones que, si bien son inferiores a las primeras que obtenía (3.7x3.7) me siguen pareciendo grandes. ¿Que os parecen?

Por si no se ve muy bien:
Zapatas intermedias: 200x250x75
Zapatas de pilares de pórticos hastiales: 195x195x75

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- 15 Jun 2014, 15:55 #340311

A mi estas zapatas no me parecen exageradas. Hablamos de 20 m. de luz . En cualquier caso los listados de comprobación te ayudarán a saber cual es el problema cuando no te cumplen. Si está empotrada el vuelco será determinante. Ya habrás leído lo de meter todas los pesos (tierras, soleras, cerramientos si apoyan..) que te ayuden a "centrar" la carga.
Ah, si articulas en vez de empotrar supongo que habrás repasado de nuevo toda la estructura y recalculado ¿no?
Saludos

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- 15 Jun 2014, 16:46 #340315

A mi estas zapatas no me parecen exageradas. Hablamos de 20 m. de luz . En cualquier caso los listados de comprobación te ayudarán a saber cual es el problema cuando no te cumplen. Si está empotrada el vuelco será determinante. Ya habrás leído lo de meter todas los pesos (tierras, soleras, cerramientos si apoyan..) que te ayuden a "centrar" la carga.
Ah, si articulas en vez de empotrar supongo que habrás repasado de nuevo toda la estructura y recalculado ¿no?
Saludos

Si, he recalculado. No he metido el peso de terreno sobre zapatas (lo haré) ni el peso de soleras (estas apoyarían mas bien sobre el terreno que sobre las zapatas, ¿no?)

Faltan unas escaleras para subir a la entreplanta, que ya he modelado y dimensionado, con perfiles UPN 140 y una sobrecarga de 2 kN/m^2 (van a zona administrativa, así que las considero también zona administrativa).

Eso si, me he dado cuenta de algo que he hecho mal, o mas bien no he hecho. La comprobación de flecha, que si no me equivoco está limitada a L/300. Al recalcular con la limitación de flecha, la obra se vuelve roja. Los pilares tengo que aumentarlos a HEB 280, pero con los dinteles tengo un problema, he aumentado hasta IPE 400, que ya me parece excesivo, y la flecha aumenta por el peso propio. ¿Hay alguna manera de solucionar esto, o tendré que convertir los dinteles a vigas en celosia?

Otra pregunta. Para reducir las zapatas se me pasó por la cabeza poner unas zapatas auxiliares cerca de cada zapata, y unirlas con vigas de centrado, pero nunca he visto nada parecido. ¿Es una solución viable, o sale mas caro el collar que el perro?

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- 15 Jun 2014, 17:18 #340319

¿Quieres afinar el cálculo de flecha? Antiguamente al menos metal3d calculaba los ELS con todas las acciones variables a coeficientes de seguridad y combinación unidad. Para una nave industrial y en general esto no es correcto. La limitación está en la flecha activa-combinación característica, no teniendo el acero deformaciones diferidas y tampoco procediendo meter el peso propio de los dinteles. Los coeficientes de simultaneidad también ayudan. Además el confort y la apariencia parecen no tener sentido
Solución: comprobar las flechas a mano con la ayuda de una hojita de excel, o bien crearte una obra-copia de tu archivo haciendo tus propias combinaciones (definiendo coeficientes tu mismo)
¿quieres apurar mas todavía? utiliza la limitación de flecha de la EAE
Saludos

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- 15 Jun 2014, 19:42 #340325

¿Quieres afinar el cálculo de flecha? Antiguamente al menos metal3d calculaba los ELS con todas las acciones variables a coeficientes de seguridad y combinación unidad. Para una nave industrial y en general esto no es correcto. La limitación está en la flecha activa-combinación característica, no teniendo el acero deformaciones diferidas y tampoco procediendo meter el peso propio de los dinteles. Los coeficientes de simultaneidad también ayudan. Además el confort y la apariencia parecen no tener sentido
Solución: comprobar las flechas a mano con la ayuda de una hojita de excel, o bien crearte una obra-copia de tu archivo haciendo tus propias combinaciones (definiendo coeficientes tu mismo)
¿quieres apurar mas todavía? utiliza la limitación de flecha de la EAE
Saludos

Pues no se si lo he entendido bien, pero he estado leyendo y esto es lo que he entendido que debería hacer:

- Consultar las flechas máximas de los elementos a comprobar.
- En una copia del archivo, cambiar los coef. de las acciones variables a 0, y modificar los coeficientes de las fijas, restando la parte correspondiente a tabiquería.
- Hacer la diferencia entre ambas, que sería la flecha activa, y ésta sería la flecha que no debe sobrepasar el limite L/x que corresponda.

¿Lo he entendido bien, o me he montado una película de campeonato?

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- 15 Jun 2014, 20:28 #340329

Lo que quería decir es que sólo deberás hacer la comprobación de integridad que da el CTE (y también podríamos discutir su sentido).
Si haces una copia del archivo, sólo a efectos de cálculo de flecha, deberás crearte tu propia combinación en la que los coeficientes de seguridad valdrán 1 en acciones variables y 0 para cargas permanentes. Los coeficientes de simultaneidad los que da CTE para la combinación que llama "característica" (coeficientes psi sub-0, que son 0.6 para viento, 0.5 para nieve). Calcula y a verás qué perfiles te pide bajo esas combinaciones. En la otra obra tendrás los cálculos por resistencia, en los que puedes desactivar las comprobaciones de flechas. Los perfiles mas desfavorables entre las 2 obras serán los elegidos
Y lo mismo si hablamos de desplomes
Igual te parece un rollazo, pero es lo que hay...y si no pues a subir los perfiles
Saludos
Saludos
Edito: Probablemente no tengas que crearte otra obra y podrás crear esas nuevas combinaciones de desplazamientos en la misma que ya tienes. Prueba a ver..

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- 18 Jun 2014, 09:55 #340426

Buenos dias. Al final creé otra obra y modifiqué los coeficientes en la copia. Tan solo me aumentaba un grado uno de los tipos de perfil, que ahora mismo no recuerdo.

Ayer me pegué un viaje de ida y vuelta para ver a mi tutor, y de los cálculos no me dijo nada, solo me dijo que tenia que meter todos los planos de detalle que pudiera, que si me preguntan algo en la defensa y no está hecho, podira ser que me lo echen para atrás. No se como de cierto es esto, porque no he visto ni un solo proyecto con planos de detalle. Como mucho, zapatas y uniones que arroja cype. Me hizo mucho hincapié en la unión pilar-cerramiento lateral, que suele ser, segun el, mediante unas chapas distanciadas una distancia, que incorporan las placas de hormigón de fabrica, pero no consigo ver nada parecido en los catálogos de fabricantes, solo vienen uniones a pilares de hormigón también prefabricados.

También me ha dicho que en cuanto a la cimentación, podria unir las zapaas de los pilares laterales con vigas de centrado en el plano del pórtico, incluso metiendo alguna zapata intermedia si es necesario, que me reducirá las zapatas, y me servirán para apoyar la solera, la cual también debo dimensionar.

Hoy no toco la estructura, que estoy quemado del viajecito, pero miraré detalles constructivos de este tipo.

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- 18 Jun 2014, 16:40 #340435

Me hizo mucho hincapié en la unión pilar-cerramiento lateral, que suele ser, segun el, mediante unas chapas distanciadas una distancia, que incorporan las placas de hormigón de fabrica, pero no consigo ver nada parecido en los catálogos de fabricantes, solo vienen uniones a pilares de hormigón también prefabricados.

¿cómo has calculado tu estructura y previsto tus paneles de hormigón? Esto es lo primero: paneles por fuera de los pilares o embebidos entre alas de pilares (en base a cada cosa habrás elegido por ejemplo los coeficientes de pandeo o si les has metido el peso del cerramiento a los pilares). Si le has metido a los pilares el peso de los paneles estos van "colgados" de los pilares. Si no éstos apoyan en cimentación transmitiendo su peso directamente a las zapatas y la misión del anclaje es sólo la de "sujetar". Esto suele ser lo habitual, con paneles colocados en horizontal. En este caso mete ese peso a las zapatas, que te ayudarán probablemente a reducir sus dimensiones. Busca catálogos de fabricantes para ver detalles

También me ha dicho que en cuanto a la cimentación, podria unir las zapatas de los pilares laterales con vigas de centrado en el plano del pórtico, incluso metiendo alguna zapata intermedia si es necesario, que me reducirá las zapatas, y me servirán para apoyar la solera, la cual también debo dimensionar.

Sinceramente, colocar vigas entre zapatas laterales no creo que ayude en nada. ¡Una viga centradora de 20 m.!! ¿Estamos locos o qué? En cualquier caso pruébalo y haz caso a lo que diga tu tutor. Para colocar zapatas intermedias deberías meter pilares intermedios y la gracia de la nave son esos 20 m. diáfanos.
Eso sí, un mazacote de hormigón en masa atado junto a tu zapata sería efectivo para compensar el vuelco, pero dudo que a tu tutor le guste esta solución
Y si tus zapatas están articuladas en teoría no transmiten momento a la cimentación, por lo que el vuelco probablemente no será determinante, y las dimensiones seguramente tendrán mucho que ver con la capacidad portante del terreno. Aunque también puede ocurrir que las fuertes succiones (pilares traccionados) pueden ser determinantes en el dimensionado por vuelco y los pesos de zapata y encima de ella (como tus cerramientos) lo compensarán (con articulación te quitas el momento, que no es poco)
Eso si, si articulas controla los desplazamientos

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- 21 Jun 2014, 16:40 #340609

¿cómo has calculado tu estructura y previsto tus paneles de hormigón? Esto es lo primero: paneles por fuera de los pilares o embebidos entre alas de pilares (en base a cada cosa habrás elegido por ejemplo los coeficientes de pandeo o si les has metido el peso del cerramiento a los pilares). Si le has metido a los pilares el peso de los paneles estos van "colgados" de los pilares. Si no éstos apoyan en cimentación transmitiendo su peso directamente a las zapatas y la misión del anclaje es sólo la de "sujetar". Esto suele ser lo habitual, con paneles colocados en horizontal. En este caso mete ese peso a las zapatas, que te ayudarán probablemente a reducir sus dimensiones. Busca catálogos de fabricantes para ver detalles

Los paneles los he previsto horizontalmente embebidos entre almas, apoyados en las vigas de atado, por lo que en su momento consideré el coeficiente de pandeo nulo en el plano de los cerramientos. Por lo que he visto en naves, se suelen poner en contacto con el ala exterior, y sujetos con un angular soldado al pilar, pero el profesor me dice que lo "típico" es soldados con unas chapas que incorporan los paneles (cosa que no pongo en duda, pero que no he visto nunca).
Me surge la siguiente duda en cuanto a lo anterior. En principio había considerado el pandeo lateral de los pilares nulos, arriostrados por los paneles de hormigón, pero claro, el canto del panel es muy inferior al del perfil, debería considerar el ala en la que apoya el panel (exterior) arriostrada a pandeo, y la interior sin arriostrar, ¿no?

Sinceramente, colocar vigas entre zapatas laterales no creo que ayude en nada. ¡Una viga centradora de 20 m.!! ¿Estamos locos o qué? En cualquier caso pruébalo y haz caso a lo que diga tu tutor. Para colocar zapatas intermedias deberías meter pilares intermedios y la gracia de la nave son esos 20 m. diáfanos.
Eso sí, un mazacote de hormigón en masa atado junto a tu zapata sería efectivo para compensar el vuelco, pero dudo que a tu tutor le guste esta solución
Y si tus zapatas están articuladas en teoría no transmiten momento a la cimentación, por lo que el vuelco probablemente no será determinante, y las dimensiones seguramente tendrán mucho que ver con la capacidad portante del terreno. Aunque también puede ocurrir que las fuertes succiones (pilares traccionados) pueden ser determinantes en el dimensionado por vuelco y los pesos de zapata y encima de ella (como tus cerramientos) lo compensarán (con articulación te quitas el momento, que no es poco)
Eso si, si articulas controla los desplazamientos

En cuanto a la cimentación, he hecho lo que me decía el tutor, vigas entre zapatas laterales (centradoras) y un par de zapatas intermedias (incluyendo un par de mini-pilares simbólicos para poder insertar estas zapatas donde quería). Para darle lógica, he empotrado los pilares (puedo reducir de IPE400 a IPE360), y al necesitar una solera para tráfico rodado, la solera también descansaría sobre estos elementos de cimentación extra.

La verdad es que las zapatas perimetrales, incluso con pilares empotrados, han disminuido muchísimo, pero claro, hay una cantidad enorme de material y mano de obra en los elementos extra. En principio lo mantendré así, puesto que es lo que dice el tutor, y al fin y al cabo el factor económico no tiene mucha importancia en un PFC.

Mencionar que he encontrado el proyecto de una nave familiar que se construyó en el 97, y para mi sorpresa, la cimentación es justamente así, con vigas entre zapatas laterales, y zapatas "auxiliares" intermedias", pero mi padre (dueño de la nave) dice que está 99% seguro de que solo se llevó a cabo la cimentación perimetral.

Pongo una imagen de la cimentación, así por encima, zapatas de pilares hastiales 150x150x45, zapatas de pilares intermedias de 145x105x60, zapatas auxiliares de 100x100x60 vigas de atado perimetral de 40x40 y vigas de centrado de 40x60





Ahora estoy leyendo sobre las soleras para tráfico rodado, creo que calcularé según la Instrucción Americana de Hormigón, puesto que no se considera este tipo de elementos en la normativa española.

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- 22 Jun 2014, 19:36 #340652

Los paneles los he previsto horizontalmente embebidos entre almas, apoyados en las vigas de atado, por lo que en su momento consideré el coeficiente de pandeo nulo en el plano de los cerramientos. Por lo que he visto en naves, se suelen poner en contacto con el ala exterior, y sujetos con un angular soldado al pilar, pero el profesor me dice que lo "típico" es soldados con unas chapas que incorporan los paneles (cosa que no pongo en duda, pero que no he visto nunca).
Me surge la siguiente duda en cuanto a lo anterior. En principio había considerado el pandeo lateral de los pilares nulos, arriostrados por los paneles de hormigón, pero claro, el canto del panel es muy inferior al del perfil, debería considerar el ala en la que apoya el panel (exterior) arriostrada a pandeo, y la interior sin arriostrar, ¿no?

Esta es una buena pregunta. Si el panel va embebido, al ala al que está pegada la arriostra continuamente frente a pandeo lateral. Respecto a el otro ala, se intuye que el panel algo le arriostra pero el problema es cuantificar cuánto, algo que yo al menos no he visto en bibliografía especializada. Cuando la estructura es mediante correas el detalle típico es colocar tornapuntas. Con paneles este detalle se complica. Yo consideraría que el panel arriostra tu pilar, si no vas a tener problemas con el pandeo lateral con esos pilares de 8 m. y probablemente te obligue a subir los perfiles.
Por otra parte el anclaje de los paneles depende de su disposición y del fabricante. Cada uno tiene sus propios sistemas. Es habitual que los paneles lleven chapas embebidas para facilitar después la unión entre elementos
Comentar que colocar los paneles embebidos te facilita el cálculo de pandeo, pero también tiene sus inconvenientes. Si el panel va por fuera la estructura metálica va protegida y se evitan en mayor medida los puentes térmicos.
Sobre todo haz caso a tutor, que es quien manda...
Saludos

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