Diseño estructural de una nave metálica para uso industrial en el polígono Parc Sagunt, en Sagunto (Valencia). Solución con sistema de pórticos con dintel de viga de alma llena

Abstract

[EN] This present final master work is focused on the analyses of two typologies of structure of industrial plant, both of steel structure.

The dimensions are established by functional needs, with a width of 40 meters and a total length of 84 meters. The work focuses on the comparison of both the typology of truss-type gantry system and lintel gantry system with full-soul beam. In addition, in both typologies, the comparative analysis of the ship with gates separations of 6 and 12 meters is analyzed, as the case may be. The roof is resolved by sandwich panel gabled and it has a slope of 7%. The actions and combinations to be considered are the established in the regulation, and the structure is checked and dimensioned based on the provisions of the Structural Steel Instruction. The modeling is done using SAP2000 computer software.

In the case of the structure of the truss, large lights are obtained with square tubular profiles that allow to lighten the weight of the structure. In the case of the structure of full soul beams it is necessary to have intermediate pillars which increases the number of bars and does not allow the same free lights as the truss. With regard to the comparison between the equidistance of porticos of 6 or 12 meters, it has been proven that the fact of having fewer porticos does not entail the reduction of total kg of structure since one of the most important aspects has been to verify the need for increase the inertia of the belts with lights of 12 meters. Finally, it is dimensioned the foundationof both types of plants. Aspect that leads to realize the importance of the volume of the foundation in a construction. In the case of truss frames, when greater lights are obtained, it is possible to eliminate a considerable number of concrete basements with respect to the lintel porch system of full stem beams. However, it does not reduce the total foundation volume since, in spite of having more footings, the volume of these is minor.

As conclusion, it has been justified that the best solution is to have trusses with separations of 6 meters, due to the influence of the weight of the straps when increasing the light. Note that the truss typology is the lightest solution, comparing according to the total weight of the structure, but there is a greater number of joints, an aspect to be taken into account.

[CA] El present treball final de màster s'encofa en l'anàlisi de dos tipologies d'estructura de nau industrial, ambdós amb estructura d'acer. S'establixen les dimensions per necessitats funcionals, amb un ample de 40 metres i una longitud total de 84 metres. El treball es centra en la comparativa tant de la tipologia de sistema de pòrtics tipus cintra i sistema de pòrtics amb biga d'ànima plena. A més, en ambdós tipologies s'analitza la comparativa de la nau amb separacions de pòrtics de 6 i 12 metres, segons el cas. La coberta és resolta per mitjà de panell sàndwitx a dos aigües i té un pendent del 7%. Les accions i combinacions a considerar són les establides en la normativa, i l'estructura es comprova i dimensiona basant-se en el que disposa la Instrucció d'Acer Estructural. La modelització es realitza per mitjà del programari informàtic SAP2000. En el cas de l'estructura de la cintra, s'aconseguixen grans llums amb perfils tubulars quadrats que permeten alleugerir el pes de l'estructura. En el cas de l'estructura de bigues d'ànima plena és necessari disposar de pilars intermedis el que incrementa el nombre de barres i no permet les mateixes llums lliures que la cintra. Quant a la comparativa entre l'equidistància de pòrtics de 6 o de 12 metres, s'ha comprovat com el fet de disposar menys pòrtics no comporta la disminució de kg totals d'estructura ja que un dels aspectes més importants ha sigut comprovar la necessitat d'augmentar la inèrcia de les corretges amb llums de 12 metres Finalment es dimensiona la fonamentació d'ambdós tipologies de nau. Aspecte que porta a donar-nos compte de la importància del volum de la fonamentació en una obra. En el cas dels pòrtics de cintra al permetre aconseguir majors llums permet eliminar un número considerable de zapatas respecte al sistema de pòrtics de biga tipo IPE però no reduïx el volum total de fonamentació ja que a pesar d'haver-hi més zapates, el volum d'estes és menor. Com a conclusions, ha quedat justificat que la millor solució és disposar de cintres amb separacions de 6 metres, a causa de la influència del pes de les corretges a l'augmentar la llum. Destacar, que la tipologia de cintra és la solució més lleugera, comparant en funció de pes total de l'estructura, però hi ha major quantitat d'unions, aspecte a tindre en compte.

[ES] El presente trabajo final de máster se enfoca en el análisis de dos tipologías de estructura de nave industrial, ambas con estructura de acero. Se establecen las dimensiones por necesidades funcionales, con un ancho de 40 metros y una longitud total de 84 metros. El trabajo se centra en la comparativa tanto de la tipología de sistema de pórticos tipo cercha y sistema de pórticos de dintel con viga de alma llena. Además, en ambas tipologías se analiza la comparativa de la nave con separaciones de pórticos de 6 y 12 metros, según el caso. La cubierta es resuelta mediante panel sándwich a dos aguas y tiene una pendiente del 7%. Las acciones y combinaciones a considerar son las establecidas en la normativa, y la estructura se comprueban y dimensionan en base a lo dispuesto en la Instrucción de Acero Estructural. La modelización se realiza mediante el software informático SAP2000. En el caso de la estructura de la cercha, se consiguen grandes luces con perfiles tubulares cuadrados que permiten aligerar el peso de la estructura. En el caso de la estructura de vigas de alma llena es necesario disponer de pilares intermedios lo que incrementa el número de barras y no permite las mismas luces libres que la cercha. En cuanto a la comparativa entre la equidistancia de pórticos de 6 o de 12 metros, se ha comprobado como el hecho de disponer menos pórticos no conlleva la disminución de kg totales de estructura ya que uno de los aspectos más importantes ha sido comprobar la necesidad de aumentar la inercia de las correas con luces de 12 metros. Por último se dimensiona la cimentación de ambas tipologías de nave. Aspecto que lleva a darnos cuenta de la importancia del volumen de la cimentación en una obra. En el caso de los pórticos de cercha al conseguir mayores luces permite eliminar un número considerable de zapatas respecto al sistema de pórticos de dintel de viga de alma llena pero no reduce el volumen total de cimentación ya que a pesar de haber más zapatas, el volumen de éstas es menor. Como conclusiones, ha quedado justificado que la mejor solución es disponer de cerchas con separaciones de 6 metros, debido a la influencia del peso de las correas al aumentar la luz. Destacar, que la tipología de cercha es la solución más ligera, comparando en función de peso total de la estructura, pero existe mayor número de uniones, aspecto a tener en cuenta.