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APUNTES

1. Ingeniería Estructural Tema: Nave Industrial Integrantes: JIMENEZ ISAAC CRIOLLO ALEX LAGOS JOHN LUZON JIMMY MARTINEZ ALEJANDRO PURUNCAJAS AXEL TOAPANTA JESUS TOAPANTA BYRON TOALOMBO KEVIN

2. Nave “Mercado Mayorista” Ubicación: Avenida Julio Jaramillo y Bolivariana En el contexto de un mercado mayorista, estas naves son esenciales para el almacenamiento temporal de productos antes de ser distribuidos a minoristas o empresas. Están diseñadas para recibir mercancía en grandes cantidades, organizarlas y redistribuirlas de manera eficiente.

3. Objetivos Objetivo General: El análisis estructural de una nave industrial, como la del mercado mayorista, implica varias etapas fundamentales para Asegurar que la estructura sea segura, funcional y optimizada. Describiendo un enfoque general para llevar a cabo este proceso Objetivo Especifico: Recolección de información inicial Planos y datos técnicos : recopilar los planos arquitectónicos y estructurales existentes, junto con detalles sobre la cimentación, columnas, vigas y cubiertas. Propósito y ocupación : definir el uso especifico de la nave como almacenamiento, logística o comercio y las cargas que esto conlleva. Factores ambientales : identificar la ubicación y condiciones climáticas de la zona, como viento, sismos o posibles nevadas. Normas aplicables : cumplir con códigos de diseño locales, como normativas sismorresistentes y considerar estándares internacionales como ACI, ASCE.

4. El proyecto se centra en el diseño, simulación y evaluación estructural de una nave industrial, considerando aspectos técnicos, normativos y el análisis de las fuerzas que afectan la estructura. La investigación se basa en una nave existente, la del mercado mayorista, clave para el almacenamiento y distribución de productos. Se realizarán simulaciones y cálculos analíticos para optimizar el diseño y asegurar la resistencia de la nave frente a las cargas operativas.

5. PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS

6. CONSTRUCCIÓN DE UNA NAVE INDUSTRIAL La construcción de una nave industrial requiere una planificación previa que incluya un proyecto de construcción, un plan de seguridad y la obtención de la licencia correspondiente, antes de iniciar los procesos de edificación. Acondicionamiento de la zona de trabajo: Se limpia y nivela el terreno para eliminar obstáculos, dejando el área lista para la construcción. Etapa de cimentación: Se instalan las bases de la estructura, como zapatas y riostras de acero, que distribuyen el peso de la nave al suelo. Estructuración del esqueleto: Se construye el armazón principal de la nave con perfiles de acero u otros materiales resistentes, según las necesidades del proyecto.

7. Puertas y accesos: Las naves industriales cuentan con grandes puertas de acceso para permitir la entrada y salida de vehículos de carga, como camiones y montacargas, así como la manipulación fácil de materiales y productos. Largueros: Los largueros son elementos horizontales que proporcionan soporte y estabilidad a las paredes y techos de la nave. Se colocan en paralelo a las vigas principales y se conectan a las columnas u otros elementos estructurales, distribuyendo las cargas de manera uniforme y brindando un marco adicional para sujetar la cubierta o fachadas. Zonas de almacenamiento y producción: La disposición interna de la nave se organiza según las necesidades de la industria, asignando espacios para el almacenamiento de materias primas y productos terminados, así como áreas para la producción y ensamblaje.

8. TIPOS DE NAVES INDUSTRIALES Naves Industriales Logísticas: Las naves industriales integran funciones de producción y almacenamiento, con sistemas de transporte interno para optimizar la logística. Su diseño incluye espacios amplios, techos altos, y múltiples puertas para facilitar el acceso. Se planifican áreas específicas para almacenamiento, carga, descarga, preparación de pedidos, embalaje y etiquetado, garantizando una circulación eficiente de personal y equipos . Naves Industriales de Producción: Las naves industriales para producción pesada son grandes y tienen amplios muelles de carga, mientras que las de montaje ligero son más pequeñas y reubicables. La distribución del espacio es clave para optimizar la producción y eficiencia, planificando áreas para producción, almacenamiento de materias primas, ensamblaje, líneas de producción y productos terminados. Un diseño eficiente debe seguir la secuencia de operaciones y garantizar una circulación adecuada para personal y maquinaria. Naves Industriales de Almacenamiento: Las naves de almacenamiento se utilizan para guardar productos y materiales, variando en tamaño desde pequeñas bodegas hasta grandes centros de distribución. Incluyen estanterías o racks, y áreas para recepción, clasificación y despacho de mercancías. Un diseño eficiente maximiza el espacio disponible y facilita la movilidad interna, considerando la altura del techo, el diseño de pasillos y la disposición de estanterías y áreas de recepción y despacho.

9. COMPONENTES CLAVES DE UNA NAVE INDUSTRIAL Zapatas: Las zapatas son estructuras que sostienen la nave y la anclan al terreno, funcionando como cimentación para los pilares o columnas. Están hechas de concreto con una armadura de varilla de acero corrugado. Estructura metálica: Las naves industriales suelen construirse con una estructura de acero por su resistencia y capacidad para soportar grandes cargas, lo que permite crear espacios amplios sin pilares internos que interfieran en las actividades productivas. Cubierta y cerramientos: El techo y los muros exteriores de las naves industriales están diseñados para proteger los procesos internos de las inclemencias del tiempo. Se usan materiales ligeros y aislantes térmicos, como paneles sándwich, para mantener condiciones óptimas de temperatura y humedad. Las cubiertas suelen ser de láminas de acero, aunque las termoacústicas son preferibles por su control de temperatura y reducción de ruido. Además, las láminas translúcidas mejoran la iluminación natural y optimizan el consumo energético. Sistemas de ventilación e iluminación: Las naves industriales necesitan sistemas eficientes de ventilación para mantener el aire limpio, especialmente en industrias con contaminantes. Además, la iluminación natural y artificial es esencial para garantizar la productividad y seguridad dentro de la nave.

10. Naves Industriales Polivalentes: Estas naves industriales, conocidas como "todoterreno," se caracterizan por su estructura versátil y amplios espacios, lo que las hace adecuadas para cualquier tipo de actividad, independientemente del sector. Pueden incluir pequeñas oficinas u otras áreas separadas de la zona de producción. Naves frigoríficas: Las naves con cámaras frigoríficas se utilizan para almacenar productos biotecnológicos o alimentos, manteniendo y vigilando la cadena de frío. El aislamiento térmico es un requisito clave en su estructura. Naves agrícolas o ganaderas: Las naves ganaderas o agrícolas se destinan a la cría de ganado o al almacenamiento de granos y cereales. La temperatura es crucial tanto para el bienestar de los animales como para la conservación adecuada del grano.

11. SEGÚN SU ESTRUCTURA Naves de hormigón Naves de estructura metálica Naves mixtas SEGÚN SU FACILIDAD DE PROPAGACIÓN DE INCENDIOS

12. CARGAS EN NAVES INDUSTRIALES: Las cargas son las fuerzas que actúan sobre una estructura, ya sea por su peso propio (carga muerta) o por factores externos como personas, vehículos y mobiliario (carga viva). Estas cargas determinan la capacidad de la estructura para soportarlas sin fallas o deformaciones excesivas, y deben ser consideradas según factores como la logística y el estado climático. CARGA VIVA DEL TECHO: Las cargas vivas, también llamadas cargas temporales o variables, actúan sobre la estructura de un edificio de forma no permanente, y pueden ser causadas por factores como mantenimiento, acumulación de agua, viento o equipos temporales. Estas cargas, que incluyen el peso de personas, mobiliario, tráfico vehicular y estructuras temporales, se calculan mediante estimaciones debido a su naturaleza variable. Son esenciales en el análisis y diseño estructural para garantizar la seguridad y estabilidad de la nave.

13. CARGA MUERTA: La carga muerta, o carga estática, es el peso constante de los elementos estructurales y materiales que componen una construcción, que permanecen fijos durante la vida útil de la estructura. Generalmente, incluye el peso de la propia estructura y se calcula con precisión a partir del diseño, dimensiones y densidad de los materiales utilizados. CARGA DE VIENTO: El viento es un factor crucial en el diseño estructural, ya que puede ejercer fuerzas significativas sobre la nave, afectando tanto las paredes como el techo. El análisis de las cargas de viento garantiza la seguridad y estabilidad de la estructura. Factores como la velocidad del viento, la altura y forma de la nave, la superficie expuesta y la topografía del terreno influyen en la magnitud de las cargas. La velocidad del viento varía según la ubicación, mientras que la altura, forma y superficie de la nave determinan la presión que ejerce. La topografía y los obstáculos cercanos pueden modificar la forma en que el viento impacta la estructura .

14. CARGA SÍSMICA: Es crucial considerar las cargas sísmicas en el diseño de una nave industrial, especialmente en zonas de alta actividad sísmica como Ecuador. Estas cargas son fuerzas dinámicas generadas por la aceleración y los movimientos del terreno durante un terremoto, que afectan la estabilidad de la estructura. El diseño debe incluir soluciones para mitigar los efectos sísmicos y garantizar la integridad de la nave.

15. Generalidades Metodología de Cálculos LRFD (LOAD AND RESISTANCE FACTOR DESIGN) Esta metodología se utiliza para garantizar que la estructura pueda soportar las cargas previstas con un nivel adecuado de seguridad, implicando la aplicación de factores de carga y resistencia en el diseño. ASD (ALLOWABLE STRESS DESIGN) Esta metodología se basa en el diseño a partir de las tensiones permisibles, asegurando que las tensiones en los materiales no excedan los limites seguros. Normas y Referencia Utilizada Plano de Referencia El trabajo sustenta su información en "Estructura Metálica Plano de Real Ejecución" Mercado Mayorista, como documento primordial para los cálculos. Perfiles Estructurales Detalles sobre los perfiles de vigas estandarizados AISC métrico utilizados en la construcción de la nave industrial, detallado en el plano mencionado. Material Acero estructural A36 se utilizó para la construcción de la Nave Industrial. Normas Utilizadas NEC-SE-CG: Norma Ecuatoriana de Construcción - No Sísmicas NEC-SE-DS: Norma Ecuatoriana de Construcción - Diseño sismo resistente NEC: Normativa Ecuatoriana de la Construcción 2015 Geometría y Dimensiones de la Nave Industrial Área entre ejes = 20 m * 35 m = 700 m2 Área total cubierta = 22 m * 34.78 m = 765.16 m2 Número de pórticos = 8

16. RESULTADOS OBTENIDOS PREVIAMENTE Carga muerta o peso de la propia estructura Carga de viento Carga viva del techo Sobrecarga

17. Cargas de sismo Carga de lluvia

18. ANÁLISIS Y SIMULACIÓN MEDIANTES SAP 2000 Definimos los tipos de cargas presentes en la estructura, así como el coeficiente de base cortante, para la carga sísmica.

19. Asignamos la carga viva del techo, se compone de la carga viva más la carga de lluvia La simulación en el programa quedaría de la siguiente manera:

20. Asignamos la carga de viento en las paredes de barlovento, sotavento y en las cubiertas, respectivamente.

21. Se asigna todos los perfiles para todas las partes del pórtico.

22. Definimos las combinaciones, el método de análisis será ASD

23. Efectuamos la simulación y obtenemos los siguientes resultados:

24. CONCLUSIONES Al haber realizado el diseño en los softwares en AutoCAD y la simulación en el SAP2000 se concluyó que las cargas deben ser aplicadas de forma correcta, para obtener una simulación casi fiel a lo que podría suceder en la realidad. Se observa que la relación de esfuerzo máximo es menor que 1, por lo que el diseño y simulación están correctamente realizados Se concluye que se debe tener conocimiento sobre la utilización del software, y sobre las especificaciones de los materiales que se utilizaran en la nave industrial. Para finalizar, se observa que la deformación de la estructura es más grande en la parte superior de la nave, esto se deberá tomar en cuenta si es muy alto, para cambiar el perfil y la deformación sea menor.

25. Edificaciones Dinamicas , 2018. P. y. Acanalados, Panel y Alcanalados Monterrey, Monterrey. Mabasa , Mabasa , 2018. H. l. Center, « Hazatlan logistica Center,» 10 Junio 2024. [En línea]. Available : https://blog.mlc.mx/usos-de-las-naves-industriales. [Último acceso: 06 Octubre 2024]. C. C. Caribe, CUBIKA, 2023. R. M. Piralla , Diseño Estructural, Mexico : Noriega Editions , 2006. REJIGLASS, «REJIGLASS,» [En línea]. Available : https://rejiglass.com.mx/caracteristicas-de-una-nave-industrial-elementos-clave/#:~:text=Una%20nave%20industrial%20es%20un,de%20empresas%20del%20sector%20industrial. [Último acceso: 06 Octubre 2024]. Instituto de Normas Técnicas. (2012). Normativa para la construcción de estructuras metálicas industriales. [Último acceso: 06 Octubre 2024]. Leadership in Energy and Environmental Design. (2010). LEED Reference Guide for Building Design and Construction. U.S. Green Building Council. [Último acceso : 06 Octubre 2024]. BIBLIOGRAFIA

26. P. Masachs , «Tipos de naves industriales según la estructura y la facilidad de propagación de incendios | Masachs ». Accedido: 5 de octubre de 2024. [En línea]. Disponible en: https://masachs.com/tipos-de-naves-industriales-segun-la-estructura-y-la-facilidad-de-propagacion-de-incendios admin , «Tipos de naves industriales», SERXAR. Accedido: 5 de octubre de 2024. [En línea]. Disponible en: https://www.serxar.com/2024/06/03/tipos-de-naves-industriales/ «Descubre los tipos de naves industriales - Construcciones RM». Accedido: 5 de octubre de 2024. [En línea]. Disponible en: https://www.construccionesrm.es/tipos-de-naves-industriales/ formacionprevencion , « formacionprevencion ,» 21 abril 2023. [En línea]. Available : https://formacionprevencion.es/blog/tipos-de-cubierta-en-la-construccion#:~:text=Las%20cubiertas%20se%20pueden%20clasificar,en%20edificios%20emblem%C3%A1ticos%20que%20buscan. [Último acceso: 6 octubre 2024]. cupapizarras , « cupapizarras ,» 16 septiembre 2023. [En línea]. Available : https://www.cupapizarras.com/es/actualidad/tipos-de-cubiertas/. [Último acceso: 6 octubre 2024]. G. Vega, « garciavega ,» 6 septiembre 2021. [En línea]. Available : https://garciavega.co/cubiertas-y-su-clafisicacion-por-categorias/. [Último acceso: 6 octubre 2024]. BIBLIOGRAFIA