Cuaderno Sidetur 15

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ECNICO

CUADERNOS INFORMA INFORMATIVOS TIVOS

15 Galpones Modulares

FILIAL DE SIVENSA

Cuadernos Informativos Publicación periódica de Siderúrgica del Turbio S.A. - Sidetur No.15 Año 5. Distribución Gratuita Depósito Legal ls 252199862063

GALPONES MODULARES PARÁMETROS Y RECOMENDACIONES PARA SU PROYECTO Los galpones modulares son estructuras de acero, que se utilizan para edificaciones tales como depósitos, fabricas, talleres, garajes, polleras y similares, de un solo nivel, para cuyos techos, de luces medianas, resultan especialmente adecuados. Así, los techos para esas edificaciones se forman con los siguientes componentes : Las laminas de cubierta, que pueden ser: Galvanizadas, con un peso de 2.0 a 6.0 kgf/m2 Plásticas, 2.0 kgf/m2 De acero, recubiertas de asfalto 7.0 kgf/m2 Las correas que las soportan, formadas, generalmente con: Vigas laminadas, tipo IPN ó IPE Canales laminados, tipo UPN ó UPL Viguetas de alma abierta (joist) Las vigas maestras, sobre las cuales se apoyan las correas, y pueden formarse como: Pórticos de 3 miembros, articulados en sus apoyos, ó vigas de celosía, apoyadas sobre columnas ó sobre muros laterales.

Todo el sistema estructural del techo, que se representa en la figura siguiente, se rigidiza con arriostramientos, tanto horizontales como ortogonales.

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COMPONENTES CL Cubierta

Correas Separación

Pendiente

Vigas Nodo B

Columna Altura (H) Luz (L) Plancha de anclaje

Fundación

Para estas estructuras se usan tipos modulares, para los cuales se selecciona, en función de la luz del techo, su forma y componentes según se describe en la figura anterior y se predeterminan sus dimensiones, según se indica a continuación: PREDIMENSIONADO DE LOS PORTICOS El predimensionado de los techos aporticados puede hacerse, para las cargas usuales, con los datos de la tabla siguiente, seleccionando los perfiles adecuados a las características allí indicadas, en los catálogos correspondientes.

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PREDIMENSIONADO DE TECHOS APORTICADOS LUCES metros

PARA LA VIGA Altura, d

Modulo Sx,

0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 3.0

160 252 427 557 794 965 1370 1480

cm

6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00

PARA LA COLUMNA

cm

3

Área Total, cm

2

33.5 45.4 56.7 82.6 93.8 128.0 128.0 150.6

Modulo Sx, cm

3

160 273 403 714 774 1366 1366 1502

Las columnas de los pórticos se forman, en general, con perfiles H (ASTM o DIN), con pares de canales (perfiles U) enfrentados, ó con secciones abiertas de 4 angulares. Las vigas de celosía se pueden apoyar en columnas similares, aunque se acostumbra, también, apoyarlas en muros laterales o en columnas de concreto armado. Las fundaciones, de acuerdo con la capacidad resistente de los suelos, pueden lograrse con placas aisladas bajo las columnas, o con zapatas bajo los muros, según el caso.

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PREDIMENSIONADO DE LAS CELOSÍAS Según su tipo, las dimensiones preliminares de las vigas de celosía pueden seleccionarse de los dibujos siguientes:

VIGA TIPO # 1 Para luces entre 5.00 y 8.00 m

x C ) . 5 0 0 0 ( x 2 1 5 L 0. 2 9

C 0. 5 0

l e s n a o i a g D

C o rd ó n S u p er i o C = 0 ,5 8 r 3 L

H= 0,30 L

Pendolón Cordón inferior

0,3044 L

0,1956 L

L/2 Luz (L)

VIGA TIPO # 1

LUZ metros

5.00 6.00 7.00 7.50 8.00

C. inferior

SECCIONES DE LOS MIEMBROS Área en cm2, tipo C.superior Pendolón Diagonales

5.60 / TL 40x4 5.60 / TL 40x4 5.60 / TL 40x4 5.60 / TL 40x4 5.60 / TL 40x4



-4-


Columnas

2

80x35

2

80x35

2

80x35

2

100x40

2

100x40

VIGA TIPO # 2 Para luces entre 8.00 y12.00 m

C ) .3 3 3 x 0 ( x 3 3 C

3 C 0 .3 3

C = 0 ,5 83 L

0 .3 3

H= 0,30 L

4 4 L 0 .1 9

0,3044 L

0,1956 L

L/2

Luz (L)

VIGA TIPO # 2

LUZ metros

8.00 9.00 10.00 11.00 12.00

SECCIONES DE LOS MIEMBROS Área en cm2, tipo C. inferior C.superior Pendolón Diagonales


15.40 / TL 75x7 15.40 / TL 75x7 15.40 / TL 75x7 17.00 / TL T5x7 17.00 / TL T5x7

-5-



Columnas

2

100x40

2

100x40

2

100x40

2

120x45

2

120x45


x C ) 0. 2 5 0 .2 5 C 4 x (

C 0 .2 5

C = 0 ,

C 0 .2 5

5 8 3 L

H= 0,30 L

5 8 L 0. 1 4

0.1522

0.1522

L/2

0,1956 L

Luz (L)

VIGA TIPO # 3

LUZ metros

12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 18.00


7.20 / TL 50x4 7.20 / TL 50x4 7.20 / TL 50x4 7.20 / TL 50x4 9.00 / TL 50x5 9.00 / TL 50x5



-6-


Columnas

2

120x45

2

120x45

2

120x45

2

120x45

2

140x50

2

140x50


C ) 6 6 6 x 6 C 1 . 0 ( 6 x . 1 6 6

7 0 .0 9 7 L 9 0 . 0

6 C . 1 6 6 C 0 6 6 6 0. 1

C

= 0 , C 6 5 6 6 1 . 083 L

C 0 1 6 6 6 L 0.

0.1522

0.1522

H= 0,30 L

L/2

0,1956 L

Luz (L)

VIGA TIPO # 4

LUZ metros

18.00 19.00 20.00 22.00 24.00




-7-



Columnas

2

140x50

2

140x50

2

140x50 37.00 / 140 37.0 / 140

METODO ORDENADO DE PROYECTO Para proyectar estos techos modulares se recomienda seguir el método ordenado descrito a continuación. Cargas de proyecto: Según las disposiciones de las Normas COVENIN 2002 y 2003 se aplican a estas estructuras las siguientes: Cargas permanentes, debidas al peso propio de los miembros estructurales, a los acabados y cubiertas, a la impermeabilización y a los equipos fijos en el techo, tales como ventiladores, etc., Cargas variables debidas a las cargas móviles, generalmente del orden de 40 a 100 kgf/m2, Cargas accidentales, tales como la presión del viento, la cual varía con la exposición de la edificación entre 30 y 100 kgf/m2, y las acciones sísmicas, descritas en la Norma COVENIN 1756, según las Zonas (1 a 7) en que esté ubicada. Etapas del proyecto: El proyecto ordenado sigue los siguientes pasos: Selección de las correas: Formadas por perfiles apoyados en el cordón superior de las vigas del techo, a intervalos regulares, soportan la cubierta y están sometidas a corte y flexión esviada por las cargas gravitacionales, permanentes y variables, y de viento, con una luz igual a la separación entre vigas. El perfil adecuado puede preseleccionarse con el siguiente nomograma: CORREAS NORMALES 4.00

s 3.00 o r t e m , S E N O I 2.00 C A R A P E S

#8 #7 #6 #5

1.00

#2

#4 #3

#1 0.00 1.00

2.00

3.00

4.00

Luces, metros -8-

5.00

6.00

Proyecto de las vigas maestras: Este proceso de proyecto difiere según el tipo escogido para las vigas maestras, así: Para calcular las vigas de los pórticos, empotradas en el tope de las columnas se determina el corte y la flexión producidos por las combinaciones hiperestáticas determinantes de las cargas permanentes, variables, de viento y sismo, Para el proyecto de los miembros de las celosías, se determinan las fuerzas axiales actuantes, sea por análisis matricial de la estructura, sea por el método gráfico de Cremona, en los cordones superior, e inferior, en las diagonales y en los montantes, para verificar las secciones predimensionadas y diseñar las juntas de unión. Proyecto de las columnas: Su diseño difiere según el tipo, así: Las vigas de los pórticos se empotran en el tope de las columnas, sometidas a corte y flexo compresión, y para verificarlas, se debe comprobar, asimismo, que no excedan la esbeltez limitada por la Norma COVENIN 1618. Las celosías se pueden apoyar en el tope de muros corridos, protegidos con vigas de corona, o en columnas aisladas, que pueden ser metálicas ó de concreto armado. Proyecto de las fundaciones: Según el tipo determinado por la capacidad resistente del suelo, pueden utilizarse; Zapatas corridas, bajo los muros laterales de la estructura, Fundaciones aisladas bajo las columnas, para cuyo predimensionado puede servir de guía el siguiente nomograma: FUNDACIONES CUADRADAS, NORMALES 200,0 150,0 2

m f / c k g 0 0 2 2 , m s o / c t f c k g p a 0 0 m , o 1 c 2 s s m l e l o a f /c u g u e k S u s s , 0 0 5 l o e s d o S u l a n b s e l o S u

100,0 s n o t , L I T Ú A G R A C

70,0 50,0 40,0 30,0 20,0

10,0 7,0 5,0

0,00

0,50

1,00 -9-

1,50 LADO, m

2,00

2,50

3,00

Diseño de los detalles estructurales: El proyecto se completa con el diseño de los detalles estructurales, para el cual pueden servir de guía los dibujos que siguen

ANCLAJE EN FUNDACION

Columna Pernos

Soldadura Plancha Pernos

Pedestal

NODO "B" DEL PORTICO

Eje de la columna Cubierta Cordon Superior Clip Correa

Soldadura Columna

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NODO "C" EN LOS PORTICOS CL

Cubierta Correas

Viga

Viga

Cartela

Soldadura

NODO "B" EN LAS CELOSIAS

Cubierta

Clip Correa Cordon Superior

Alero

Cordon Inferior Cartela Columna 2C Placa de apoyo

- 11 -

Soldadura

NODO SUPERIOR EN CELOSIAS

Cubierta

Clip Correa Cordon Superior 2L Cartela Soldadura Montante 2L

NODO INFERIOR EN CELOSIAS

Montante 2L Diagonal 2L

Cartela

Diagonal 2L

Soldadura

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NODO INFERIOR CENTRAL EN CELOSIAS

Montante 2L

Cartela Cordon Inferior 2L

Soldadura

MEDIDAS DE SEGURIDAD E IMPORTANCIA DE LA PLANIFICACIÓN DE OBRAS La construcción de los galpones modulares se realiza en parte en los talleres metalúrgicos y en parte en el sitio de la obra, lo cual exige una cuidadosa programación de sus componentes, para evitar costosas interferencias y retrasos en su ejecución. Todo el proceso de fabricación, transporte, montaje y arriostramiento de las estructuras debe ser cuidadosamente establecido y representado en gráficos o planos de trabajo, cuidadosamente coordinados y actualizados cada vez que un imprevisto obligue a desplazar cualquier proceso, para evitar cualquier accidente. Tanto en el taller como en la obra debe utilizarse personal calificado, debidamente entrenado y dotado de equipo adecuado, bien informado de la interacción de los procesos del montaje y que esté consciente de la necesidad e importancia de los apoyos provisionales durante el montaje y cierre de la estructura. En caso de ser necesario un sistema provisional de soporte durante el montaje, este debe estar señalado taxativamente en los planos de construcción, revisando su comportamiento hasta el cierre de la estructura. Asimismo debe cuidarse que

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los arriostramientos finales de la estructura sean colocados y mantenidos durante todo el proceso de construcción. Las fundaciones, muros y pisos de concreto ejecutados previamente en la obra deben contener los anclajes de los miembros metálicos, prefabricados oportunamente en taller, en las formas y dimensiones especificadas en los planos. Especialmente en las edificaciones sismorresistentes deben evitarse las soldaduras de campo, de difícil control en obra, y en todo caso, encomendárselas a personal calificado. En la planificación de la obra deben preverse las exigencias de transporte de los miembros prefabricados, con dimensiones y pesos adecuados a los equipos disponibles y a la vialidad de acceso a la obras, en la cual deben proporcionarse espacios suficientes para un almacenamiento temporal de las piezas prefabricadas, que pudiera requerir la buena coordinación del montaje. Asimismo, deben planificarse los apoyos temporales, que se requieran durante el montaje de las estructuras, para prevenir cualquier derrumbe accidental.

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ANOTACIONES

ANOTACIONES

Editado por:

SIDERÚRGICA DEL TURBIO S.A. FILIAL DE SIVENSA

Teléfonos: (0212) 407.03.60 correo electrónico: [email protected] Internet: http: / / www.sidetur.com.ve Depósito legal ls 252199862063.B Julio 2006

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